隧道施工超前地质预报技术.ppt

隧道施工超前地质预报技术简介 中铁隧道勘测设计院有限公司 闫高翔 主要内容 一、隧道施工超前地质预报概述； 二、隧道施工超前地质预报方法； 三、隧道施工超前地质预报实施与管理； 四、如何做好隧道施工超前地质预报工作； 一、隧道施工超前地质预报概述 1、开展隧道施工超前地质预报工作的必要性 1.1 大规模基础建设的需要 随着我国国民经济和社会的高速发展，铁路、公路、水电等关系到国计民生的基础建设迎来了新的建设高潮。特别是在铁路建设方面，以客运专线、高速铁路为主的铁路建设更是掀起了前所未有的新高潮，四纵、四横、区域城际轨道交通及重要路段客运专线相继开工或即将开工建设，部分区段已建成并投入运营。 逢山凿洞遇河架桥，隧道工程作为道路工程的重要工程，在项目中所占比例越来越大，在目前已建设的山区铁路和高速铁路工程中，隧道工程所占比例一般在20%-30%，有的高达50%以上。隧道工程的规模也在不断扩大，长度大于10公里的隧道随处可见，长度20公里以上的隧道也时能碰到，规划中的大瑞铁路，最长的高黎贡山隧道达到了39.6公里。 随着隧道工程的广泛应用，隧道工程建设过程中遇到的地质条件也越来越复杂。岩溶隧道、过江、过海隧道等这些在过去被视为隧道建设禁区的领域相继被打破。 一、隧道施工超前地质预报概述 1.2 严峻的安全生产形势的需要 在大规模进行隧道工程建设的同时，在突破一个个隧道建设禁区的同时，隧道建设过程中的安全事故时有发生，隧道建设安全形势严峻。塌方、泥石流、涌水突泥、岩爆冒顶、瓦斯爆炸等地质灾害屡见不鲜，这些灾害的出现，轻则会影响施工进度，导致施工工期延长，工程投资大幅增加，重则会造成人员重大伤亡，给国家和人民生命财产带来巨大损失。 一、隧道施工超前地质预报概述 2006年1月21日，宜万铁路XXX隧道出口段平导发生突水、突泥，突水总量约18万方，在抢险抽水时又多次发生突水。这次事故除多人逃生外，造成10人死亡，1人失踪。 一、隧道施工超前地质预报概述 2007年8月5日，宜万铁路xxx隧道掌子面下部发生突水、突泥，总突水量约15万方，突泥量5.4万方。突水后，5个掌子面共计52人被困。事故发生后43人获救，其中1人医治无效死亡；9人中有2人在隧道内死亡，7人失踪。 一、隧道施工超前地质预报概述 2007年4月30日太中银铁路XXX隧道斜井掌子面发生坍方, 造成当场死亡4人，1人受轻伤。 2007年8月6日，石太客专XX隧道出口掌子面上导坑开挖刚完成，在准备架设拱架过程中，初期支护突然发生整体坍塌。造成1人死亡，1人失踪。 一、隧道施工超前地质预报概述 1.3 深化地质工作的需要 分析上述事故发生的原因，除了在隧道建设施工中存在安全防范意识不强、安全管理体系运行不良等管理缺陷外，最重要的原因还是因为在勘察阶段没能完全查明隧道所处地区的工程地质及水文地质条件，特别是可能引起重大地质灾害的重大不良地质隐患。 地质条件的复杂性以及人类对地球认知的局限性，客观上决定了在勘察阶段不可能完全查明隧道所处地区的工程地质条件与水文地质条件；同时受经费、工期、地形条件等因素影响，勘察工作量投入及勘察精度有限，勘察仅能做到对隧道所处的地质背景做宏观把握，不可能对地质情况做出微观的把握。 一、隧道施工超前地质预报概述 2、超前地质预报的作用 复杂地区修建长大隧道，由于不良地质发育的不确定性，在施工中进行超前地质预报工作，既是保证施工安全的需要，也是保证工期、节约工程造价的需要，超前地质预报的主要作用如下： （1）、保证施工安全 通过超前地质预报，进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行。 一、隧道施工超前地质预报概述 （2）降低地质灾害发生的机率和危害程度 由于进行了超前地质预报，在预知隧道地质条件变化的情况下，可以使我们有时间来应对这种变化，以此来避免和减少地质灾害损失； （3）为优化工程设计提供地质依据 通过对开挖面前方不良地质体的位置、产状及其围岩结构的完整性与含水性的预测，为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据。 （4） 为编制竣工文件提供地质资料。 一、隧道施工超前地质预报概述 3、超前地质预报的主要工作内容 （1） 地层岩性预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报； （2） 地质构造预测预报，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报； （3） 不良地质预测预报，特别是对岩溶、人为坑洞、瓦斯等发育情况的预测预报； （4） 地下水预测预报，特