重庆至贵阳铁路扩能改造工程5标段超前地质预报施工专项方案

掘进赢得时间。对于爆破炸药作震源对预报结果所带来的影响要引起重视。

6.2.2. 短距离超前地质预报

短距离超前地质预报是在长距离超前地质预报的基础上进行的，对于短距离超前地质预报，主要是通过开挖石碴识别、掌子面地质素描，更重要的是采用超前钻孔进行探测。通过对不同地质体标志的确认，以及不良地质体出现前的前兆标志，对不良地质体可能出露的位置进行预测和判断，辅助进行超前地质钻探。

6.2.2.1. 地质素描

地质素描主要是根据掌子面上岩层岩性、产状及层位、条带状不良地质体等进行预测和预报。编录时必须对掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、厚度、特征层序、岩性、风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等情况详细记录。确保对前方地质的预报准确可靠。

利用地质理论和作图法,将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量等准确记录下来并绘制成图表，结合已有勘测资料，进行隧道开挖面前方地质条件的预测预报。

6.2.2.2. 超前钻孔

超前钻孔是隧道施工期超前地质预报方法中最直接的方法，是隧道施工中必须实施的重要工序，是对其他探测手段成果的验证和补充。超前钻孔能最直接地揭示掌子面前方的地质特征，准确率很高。其通过钻孔钻进速度测试和所采取的钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水状况方面的资料，是中短距离超前地质预报必不可少的手段。一般在地质预报

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段钻1～3孔，深度20m～30m米，每25m一循环，每孔长30m，钻孔是否取岩芯根据不同地质条件确定。若遇到异常需将孔数增加到5孔。超前地质预报钻探分类见表6.1。隧道超前地质探孔示意图见图6.4。超前地质钻孔预报流程见图6.5。

表6.1 超前地质预报钻探分类

钻探类型 ZT-1 ZT-2 适用条件 所有段落 地表存在构筑物及隧道浅埋偏压。 高地应力：软岩大变形及岩爆。 适用风险条件 坍方风险为高度、变形风险为中度。 坍方风险为高度、变形风险为中度。 坍方风险为高度、变形风险为中度、岩爆风险。 主要手段 加深炮眼（5孔） 超前钻孔（2孔）+加深炮眼（5孔），其中1孔取芯。 超前钻孔（3孔）+加深炮眼（5孔），其中1孔取芯,1孔为地应力测试孔。 超前钻孔（3孔）+加深炮眼（5孔），其中1孔取芯。 超前钻孔（5孔）+加深炮眼（10孔）。 超前钻孔（5孔），所有探测孔均需设置关水阀门，1孔设置测压装置。其中3孔作为定位孔。 垂直距离15m处设置1个超前钻孔，初探煤层位置，距初探煤层10m处设置5个超前钻孔，并进行相关参数测试。其中2个孔要求取芯。 ZT-3 ZT-4 ZT-5 地质构造带，岩层突水突泥中度风险，坍方接触带，物探异常。 中度风险。 岩溶发育区 突水突泥中度风险，地表失水高度风险。 突水突泥高度风险，地表失水高度风险。 瓦斯及煤层突出高度风险。 ZT-6 高压富水地段 ZT-7 煤系地层 在施作期间开挖面通常需配合停工，且钻进过程中，容易受操作人员人为影响，因此变数较大，造成判读岩体比较困难。不取芯探孔另一缺点是因无法得到完整岩芯，在地质解释方面，常存有其不确定因素。超前钻孔探测的记录方式有：

（1）不取芯钻探

主要系利用钻机的冲击力、推力及扭力的变化，配合回水颜色及岩屑的观察，记录钻进时间、钻进速率，并据此来推断前方的地质状況。

不取芯钻探的优点是施作时间较短、费用较低(与取芯钻探比较)，若

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隧

图6.4 隧道超前地质探孔示意图

测量定位机械就位及安装钻进水文地质试验岩芯整理岩芯鉴定涌水测定岩芯存储孔斜测量资料整理及文整预测预报与印证图6.5 超前地质钻孔预报流程

道前方有地下水层，可以通过不取芯钻孔探测并排水，缺点是不取芯探孔常会因坍孔而无法量得正确的水压及水量资料。

（2）取芯钻探

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利用钻芯钻机取出完整岩芯供地质判别，取芯钻探可得到直接的地质资料，从而做出较正确的地质判别。岩芯取出后，可经由实验室施作该岩块的物理、化学试验进而得其相关力学参数，钻探完成后的孔洞也可以当成排水孔，对于穿越含高压地下水层的岩体而言，可利用此先行降低水压。但取芯钻探施作期间开挖面通常需配合暂停，且施作时间比不取芯钻用工进要长，费用也较高。

6.2.2.3. 加深炮孔探测

⑴加深炮孔探测是利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息的一种方法。

⑵加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的超前地质探测，尤其适用于岩溶发育区。

⑶按下列要求加深炮孔探测：

①孔深应较爆破孔(或循环进尺)深3m以上； ②孔径宜与爆破孔相同；

③孔数、孔位应根据开挖断面大小和地质复杂程度确定；

④在富水岩溶发育区每循环必须按设计认真实施，发现异常情况应及时反馈信息，严禁盲目装药放炮；

⑤钻到溶洞和岩溶水时，应视情况采用超前地质钻探和其他探测手段，查明情况，确保施工安全，为变更设计提供依据；

⑥加深炮孔探测严禁在爆破残眼中实施； ⑦揭示异常情况的钻孔资料作为技术资料保存。

6.3. 重点预报的内容

6.3.1. 断层预报

（1）探明断层的性质、产状、富水情况、在隧道中的分布位置、断层破碎带的规模、物质组成等，并分析其对隧道的危害程度；

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