超前地质预报（加深炮孔法、超前钻探）施工作业指导书1.适用范围本作业指导书适用于隧道超前地质预报（加深炮孔法、超前钻探）施工。

2.作业准备2.1施工前熟悉施工图及工程地质、水文资料，完成相关图纸的会审工作。

2.2熟悉各相关的设计文件。

并组织施工人员学习和掌握施工工艺、技术要求、质量标准及检测方法等。

2.3按照要求完成三级技术交底，即项目总工程师对项目部各部室及技术人员、技术主管对作业队技术负责人、作业队技术负责人对班组长及全体作业人员的交底。

2.4检查传感器杆，连接线是否符合相关要求，根据围岩情况准备钻孔及注水机具。

3.技术要求3.1 技术指标3.1.1海尾隧道海尾隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表1 海尾隧道地质超前预报工作量表山头寺隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表2 山头寺隧道地质超前预报工作量表西坝隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表3 西坝隧道地质超前预报工作量表3.1.4埔姜山隧道埔姜山隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表4 埔姜山隧道地质超前预报工作量表下江村隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表5 下江村隧道地质超前预报工作量表奎坑隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表6 奎坑隧道地质超前预报工作量表霞美村隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表7 霞美村隧道地质超前预报工作量表3.2.1不良地质预报及灾害地质预报预报掌子面前方一定范围内岩体完整情况，是否存在大型坍塌及突水、突泥及岩爆及有害气体等的可能性，并查明其范围、规模、性质，提出施工措施或建议。

3.2.2水文地质预报隧道涌水与开挖工作面前方存在的含水构造（节理裂隙密集发育的破碎含水岩体、含水导水的断层破碎带）密切相关。

隧道涌水预报以采用地质调查法为基础，结合多种物探手段及超前水平钻探进行综合超前地质预报。

在可能发生涌水、突泥的地段进行超前钻探时必须设有防突装置。

隧道反坡施工地段处于富水区时，超前钻探作业时应做好突涌水处治的方案。

3.2.3断层及其破碎带的预报断层是隧道开挖过程中常见的对隧道围岩稳定性影响较大的构造形式之一，是地下水的富集场所和运移通道，隧道内塌方、突泥、突水多与其有关。

断层预报以地质调查法为基础，根据区域地质资料、工程地质平面图与纵断面图以及必要的地质调查，进一步核实断层的性质、产状、位置与规模等，采用地震波反射法为主，确定断层在隧道内的大致位置和宽度，必要时采用超前钻探预报断层的确切位置和规模、破碎带的物质组成以及地下水的发育情况等，采用隧道内地质素描、断层趋势分析等手段预报断层的分布位置。

3.2.4围岩类别及其稳定性预报预报掌子面前方的围岩类别与设计是否吻合，并判断其稳定性随时提供修改设计、调整支护类型、确定二次衬砌时间的建议等。

3.2.5洞内空气质量预报隧道内有害气体含量，成分及动态变化。

4.施工方法与工艺流程4.1施工方法简介4.1.1加深炮孔法加深炮孔探测法是在掌子面钻眼的时候，为了确定下一循环的围岩情况而加深炮眼（孔深5-8m，该孔即作为探测孔，又可作为爆破孔），来探测掌子面前方的溶洞、泥槽、涌水、流砂等的一种超前地质预报方法。

在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质资料，综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线，大致确定不良地质体的规模。

4.1.2超前钻探法超前地质钻探是利用钻机在隧道掌子面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法，是对TSP和地质雷达等手段探测到的异常地质体的确认，适用于各种地质条件下隧道超前地质预报，在富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段必须采用。

4.2 作业程序与先后顺序4.2.1作业程序地表及掌子面地质条件分析→物探预报方法选择，观测系统及技术参数设计→现场工作布置，数据采集→成果资料分析→提交预报结论及施工建议→成果资料分析→正式文档报业主、监理及施工单位→对超前地质预报成果资料发文归档。

4.2.2先后顺序地质超前预报小组对海尾隧道、山头寺隧道、西坝隧道、埔姜山隧道、下江村隧道、奎坑隧道以及霞美村隧道根据隧道工期先后进行分别进行预测工作。

4.2.3隧道超前地质预报工作程序如下图。

图1 隧道超前地质预报工作程序框图5.施工要求5.1 控制的内容和参数 5.1.1超前钻探法⑴ 钻探过程中应进行动态控制和管理，根据钻孔情况可实时调整钻孔深度，以达到预报目的为原则。

⑵ 在需连续钻探时，一般每循环可钻30~50m ，必要时也可钻100m 以上的深孔。

⑶不同地段不同目的的钻孔采用不同的钻孔深度。

⑷连续预报时前后两循环钻孔应重叠5~8m 。

5.1.2加深炮孔法加深炮孔每排炮根据要求设3～10个加深炮孔，长度5m ，特殊地段适当增加，主要初步确定不良地质的厚度和范围有无按原施工组织方案进行施工进一步判断准确测定断层破碎带，溶洞、膏溶角砾、洞穴、突水涌泥，含水构造等规模及位置重视侧后方的溶洞、涌水按测程，用不同方法相互验证断层破碎带、溶洞、膏溶角砾、洞穴、突水涌泥，含水构造等规模及位置分段确认制定施工方案及抢险预案准备物资、机械等有无实施施工方案检测中程预报的准确性检测远程预报的准确性信息反馈确定预测对象及测程根据设计文件分析区域性地质资料TGP12/TSP203 隧道地质预报系统 地质雷达超前地质钻孔（凿岩机）地质素描红外地下水探测超前地质钻孔（地质钻机）远程（100~150m ） 中程（30~50m ） 近程(≤30m ）布置在掌子面周边，并以30~40°外插角实施，以预测掌子面前方地层和地下水。

加深炮孔探测应符合下列要求：⑴孔深应较爆破孔（或循环进尺）深3m以上；⑵孔径宜与爆破孔相同；⑶孔数、孔位应根据安全岩盘厚度、隧道开挖断面尺寸、每循环开挖进尺以及地质复杂程度确定；⑷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；⑸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；⑹加深炮孔探测严禁在爆破残眼中实施；⑺揭示异常情况的钻孔资料应作为技术资料保存。

6.劳动组织项目经理部为做好超前地质预报工作，组织了专门的超前地质预报小组，由总工程师担任组长，隧道技术人员以及现场管理人员担任组员。

根据现场实际情况，超前地质预报由专业有资质单位实施，施工人员予以配合。

本标段设立2个地质超前预报小组，班组人员配备情况见下表。

表9 每个作业班组人员配备表药卷、电雷管、连接线的性能指标应符合探测要求的规定；传感器杆表面光整，无凹凸破损，质量检查合格。

8.设备机具配置2个地质超前预报小组每作业班组配备机械设备及工器具见下表。

表10 主要施工机械设备配置表9.1 质量标准及控制要点9.1.1采用良好的耦合措施和激发条件，提高有效波质量。

9.1.2采用高精度的触发措施，保证速度参数和时间测量的准确性。

9.1.3采用高灵敏、高指向性检波器，保证可靠的丛横波分析。

9.1.4认识波管的影响，处理过程中提除干扰波。

9.1.5采取弹性波偏移归位、极化偏振、和空间等相关技术取信息。

9.1.6资料分析采取源生对比法，从实际波形分析资料的可靠性。

9.1.7资料分析利用归位图、衰减曲线、反射系数等多参数取舍9.1.8通过调整对比系数的方法判别主次。

9.1.9通过分析反射点的分布形态判断地质病害的类型。

9.1.10通过纵、横波资料的差异性、分析地质病害的性质。

9.1.11结合隧道施工地质调查，总结规律，提高预报准确性。

9.2 检验方法及验收程序9.2.1洞身开挖前必须进行超前地质预报检查数量：、开挖前进行掌子面地质检查；检查方法：现场观察、检查预报成果。

9.2.2隧道应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。

地质素描的内容应真实可靠，有文字和数码影像。

检查数量：每一开挖循环检查一次；检验方法：现场观察法、测量、照相、数据记录。

9.2.3超前地质预报采用的方法、预报的范围、频次等符合设计要求规定。

检查数量：每次进行检查；现场观察、与设计文件和施工组织设计对照检查。

9.2.4超前地质预报施作里程、位置、搭接长度应符合设计要求规定检查数量：施工单位每次进行检查；现场观察、与设计文件和施工组织设计对照检查。

9.2.5超前地质预报施作后，应及时收集相关数据，归纳总结预报成果，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。

检查数量：每次施作后进行检查；检查方法：检查数据记录、预见成果。

9.2.6采用超前钻探法时，钻机钻深不小于25m，成孔倾角与方位角偏差不大于1°，深度偏差不大于0.5m。

检查数量：每循环检查一次检查方法：现场观察法、尺量。

10 .安全及环保要求10.1 安全要求10.1.1施工期间，应对支护的工作状态进行定期或不定期检查。

在不良地质地段，应有专人每班检查。

10.1.2钻机使用高压风、高压水，管路应连接安设牢固，并应经常检查，防止管接头脱落、管路爆裂，高压水伤人，作业中如发生风、水管路堵塞或爆裂时，必须依次停止风、水的输送。

10.1.3高压电路接线应由专业电工操作，一般人员不得操作。

10.1.4进洞应戴好安全帽、穿防高压电的雨靴，注意操作空间上方、周围有无安全隐患，特别是钻探掌子面附近是否有危石存在10.1.5爆破测试作业时，施工人员必须全部撤离到安全距离以外，方可起爆测试。