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TSP203地质超前预报系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的。它是在掌子面后方边墙上一定范围内布置一排爆破点,依此进行微弱爆破,产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播,当岩石强度发生变化,比如有断层或岩层变化时,会造成一部分信号返回,界面两侧岩石的强度差别越大,反射回来的信号也就越强。返回的信号被经过特殊设计的接收器接收转化成电信号并进行放大,根据信号返回的时间和方向,通过专用数据处理软件处理,可以得到岩体强度变化界面的方位。
TSP超前地质预报系统和超前探孔见附图。
为保证隧道的安全正常顺利施工,有效地采取针对性措施,确定并选择有效的施工方案,为动态设计提供理论性指导,本合同段隧道采取综合超前地质预测预报系统,以确保预测预报结果的准确性,并将综合超前地质预测预报系统必须作为一道工序,贯彻于隧道施工掘进全过程,以确保隧道安全、顺利施工。
TSP数据采集要求详见附表
1。
7、掌子面地质素描
隧道开挖后通过地质素描手段,及时查看掌子面地质状况,通过和设计资料对比,为隧道掘进提供地质情况预报。掌子面地质素描应在隧道作业每一开挖循环后立即进行,根据掌子面暴露岩层的层理、节理、裂隙结构状况,岩体软硬程度,出水量大小判断开挖前方地质情况。
观察中应具体记录以下各项,并描绘掌子面地质素描图:⑴、地质状况及其分布、性质和掌子面自稳性;⑵、围岩的软硬、裂隙间距及方向等围岩状态;⑶、断层的分布、走向、粘土化程度等⑷、出水地点、涌水量及其状态;
8、水平超前钻孔
水平超前钻孔是最直观、最可靠的超前探测手段。通过洞内外观察与地质描述、TSP203地震波探测仪等有关地质与水文资料分析,配合采用超前水平地质钻探加以验证。通过超前水平钻孔岩芯的分析,进一步探明掌子面前
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方的隧道围岩地质状况与水文地质的具体情况,根据探孔钻进的时间、速度、压力、成分以及卡钻力、钻芯和岩性构造性质及地下水情况,掌握隧道前方的地质条件与水文条件。
9、地质预测、预报工艺流程
地质预报工作必须在地质工作小组的统一管理下严格按流程进行,其具体的工艺流程框图如下:
掌子面超前探测
地质观测、编录、分析
信息综合处理
目标识别与综合解释
提交报告
有无不良地质?
有
无
根据需求可设探孔
按原设计文件施工
变更支护设计追加辅助工法
必要时采取工程技术措施或调整支护参数
变更开挖分部尺寸变更开挖断面早期封闭断面等
注:根据现有地质勘测资料,本合同段隧道地质较简单,无大的构造带等,暂不布置地质雷达及超前钻孔。主要采用
TSP203超前地质预报系统和地
质素描来保证施工的安全进行,必要时做水平超前探孔。
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10、地质信息收集与处理
通过超前地质预报建立一个地质信息系统,通过各种方法收集地质信息,进行综合分析、判断,编制信息预报成果,由主管技术人员予以复核,并报设计、监理,为变更设计和施工提供决策依据,及时调整施工方法和支护参数。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。
采用新的施工方法和支护参数后,又从施工过程中获取新的地质信息,更新地质信息系统,经处理后,再一次反馈给施工,如此往复,形成地质信息系统化。
11、针对预报可能出现特殊地段的处理方法
当施工过程中发现前方有异常地质现象出现时,
立即向监理、设计单位、
业主汇报现场实际情况、组织人员对前方的地质情况作进一步的勘测。当确定前方地质情况后针对具体情况按以下方法进行处理。
11.1涌水出现处理方法1、采用超前钻孔将水排除法2、采用超前小导管注浆堵水法。
3、采用井点降水或深井降水、对于渗透水较少时,也可采用洞内降水法降低地下水。同时做好抽水后的地面排水工作。
在此施工中,必须高度重视并做好防排水工作,务必将涌水或裂缝水引致洞外的排水系统中。
11.2涌水突泥地质现象的处理方法
1、采用了注浆加固塌体,长管棚超前支护,等施工措施。
2、对于不同的突水方式分别采用裂缝出水注浆与溶洞涌水注浆的施工方法。
3、在突水点设置止浆墙,然后在对前方围岩进行全断面深孔预注浆进行堵水,采用排堵结合的方案。
12、地质工作组织机构
隧道施工地质超前预报工作是保证安全施工的重要前提,为了更好地完成施工阶段的地质超前预报工作,应成立专门的地质工作机构,设置专门人员负责地质超前预报工作,确保各种地质超前预报措施的落实,保证地质超
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前预报工作的准确性。我项目部地质工作组织机构见图图”。
地质工作组织机构图
工程部
“地质工作组织机构
地质组
地
质雷达预报
地质复查和素描
洞内监测
地表监测
TSP 预测
红外探水超前探孔
13、资料管理
超前地质预报的各项资料管理由专人负责,内容填写必须及时、规范,数据真实、可靠,严禁有涂改、造假的现象。
各项数据应及时整理,进行分析,准确判定前方的地质情况,指导现场,及时调整开挖和支护参数,防止地质灾害事故发生。
14、人员与设备配置
TSP超前地质预报由莆永公司统一招标确定,TSP超前探测配合人员3名,超前水平探孔人员3名,地质素描人员1人。钻孔工人4名。
徕卡TCRP1201全站仪1台,DSZ3水准仪一台,钢尺5m 2把。风枪4台,相应钻头4个。
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附图1
3探
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1探
2探
孔探打要料需资否
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层断
统系报预质地前超PST
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;钟分09于小间时量测、3
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