中鐵二局工程有限公司

貴南客專貴州段工程項目經理部二工區質量部2020年4月26日隧道超前地質預報中鐵二局貴南客專貴州段工程項目經理部迎難而上貴在堅持貴南客專貴州段工程項目經理部二工區質量部中國中鐵超前地質預報1.1高速鐵路隧道施工應進行超前地質預報，并作為工序納人施工組織管理。1.2隧道施工超前地質預報應以地質調查法為基礎,針對不同地段地質情況和預報目的,采用一種或幾種方法相互補充和印證，進行綜合超前地質預報。1.3隧道超前地質預報應包括下列內容：1地層巖性，重點為軟弱夾層、破碎地層、煤層及特殊巖土等；2地質構造，重點為斷層、節理密集帶、褶鄒軸等影響巖體的完整性的構造發育情況；3不良地質，重點為溶洞、暗河、人為坑洞有害氣體、高應力等發育情況；4地下水，重點為巖溶管道水、富水斷層、富水褶鄒及富水地層《DK21+545新太陽莊隧道設計圖》：二、地層巖性

隧址區上覆第四系坡殘積（Q4dl+el）紅黏土、碎石土、塊石土；下伏二疊系下統棲霞、茅口組（P1m+q）灰巖、白云巖偶夾頁巖，梁山組（P1l）砂巖、頁巖夾煤層，石炭系中統黃龍群（C2hn）白云巖、灰巖。現由新至老分述如下：（7-5）紅黏土（Q4dl+el）：褐黃、灰黃色，硬塑狀，土質較純，含少量的碎石、角礫，厚2～6m不等，屬Ⅱ級普通土，D組填料。（7-8）碎石土（Q4dl+el）：灰白、灰褐色，松散至稍密，稍濕，石質以灰巖、砂巖為主，塊徑20～60mm，約占55%，呈尖棱狀，局部夾塊石，余為黏土充填，厚2～6m，屬Ⅲ級硬土，D組填料。（7-10）塊石土（Q4dl+el）：深灰、灰褐色，松散至稍密，稍濕，石質以灰巖、砂巖為主，塊徑20～60mm，約占60%，余為黏土充填，厚2～6m，屬Ⅲ級硬土，C組填料。（14-7）灰巖、白云巖偶夾頁巖（P1m+q）：淺灰、灰白色灰巖、白云巖，中厚至厚層狀構造，隱晶質結構，巖質堅硬，巖體較完整，局部含白云質斑塊、燧石結核及條帶。弱風化帶屬Ⅴ級次堅石，B～A組填料。頁巖深灰、灰黑色，薄層狀構造，泥質結構，巖質軟。頁巖不能直接用作填料。（14-8）砂巖、頁巖夾煤層（P1l）：灰黑、灰褐色，薄至中厚層狀構造，泥質、鈣質膠結，巖芯較破碎，局部夾煤層，煤層呈黑色，半亮型，單一結構。強風化帶（W3）節理較發育，巖體較破碎，屬Ⅳ級軟石，C～D組填料；弱風化帶（W2）節理較發育，巖體較完整，屬Ⅳ級軟石，C組填料。頁巖及煤層不能用作填料。（15-5）白云巖、灰巖（C2hn）：淺灰、灰白色，部分帶肉紅色斑塊，厚層狀構造，隱晶質結構，巖質堅硬，巖體較完整，巖芯溶蝕裂隙、溶孔發育。弱風化帶（W2），屬Ⅴ級次堅石，B～A組填料。《DK21+545新太陽莊隧道設計圖》：三、地質構造及地震動參數

（一）隧址區發育有掌虎壩正斷層及半干吉正斷層。1、掌虎壩正斷層該斷層與線路交于DK20+160附近，交角50°，傾向NW，傾角75°，斷層大致沿N80°W方向發育；橫切棲霞組、茅口組、梁山組、黃龍組地層，造成北盤地層西移，南盤地層東移，地層不連續，斷距5～10m。2、半干吉正斷層該斷層與線位交于DK22+745附近，交角約38°，斷層沿N25°W方向發育，沿溝兩側形成斷層壁，斷層兩盤均為二疊系下統茅口組（P1m）灰巖。3、層理及節理隧址區受構造影響，巖層走向變化較大，代表性巖層產狀為N10°W/24°NE、N30°W/16°NE、N20°W/16°NE、N40°E/15°NE；主要發育兩組優勢節理：①走向N10～30°E，多垂直發育，節理間距0.25～0.5m；②走向N70～85°W，垂直發育，節理間距0.5～1m。《DK21+545新太陽莊隧道設計圖》：五、不良地質及特殊巖土

（一）不良地質

隧址區不良地質主要有巖溶、順層、危巖落石、

小煤窯采空區及有害氣體，無特殊巖上。1、隧道進口厚土層覆蓋，厚5～10m，隧道開挖易發生垮塌。2、巖溶

隧道洞身大部分穿過可溶巖地層。地表發育多條近南北向沖溝，線路兩側地表巖溶洼地、落水洞等巖溶形態發育。段內巖溶中等至強烈發育，隧道施工可能遭遇溶洞、溶槽、溶穴等現象巖溶現象，并有可能產生突水、突泥等地質災害。巖溶水中等至強烈發育，洞身位于巖溶水季節變動帶。DK20+610～+630段為可溶巖與非可溶巖接觸帶，段內巖溶強烈發育，巖溶水富集可能性大，施工時可能出現突水、突泥。DK21+493左198m附近貴廣線太陽莊隧道洞身開挖揭示一暗河，暗河標高為1030.7m，該處寬約2m，高約3m。暗河管道高1～2m，部分段落高0.2～0.8,局部暗河頂部發育有較大溶隙，高6～8m。暗河底部充填有砂層，為粗細砂夾圓礫，剛揭露時，暗河內有少量巖溶水，在揭露示后期一個冬季水量均無明顯變化。暗河發育方向為SW方向(即貴南線位方向)，采用皮尺及羅盤實測的距離推算，暗河與貴南線新太陽莊隧道洞身交于DK21+550附近，推測該處暗河標高1055m～1070m。貴南線新太陽莊隧道根據物探異常補充兩個深孔，未揭示暗河。3、順層隧道進口代表性巖層產狀為N10°W/24°NE，傾向線路左側，視傾角為23°，線路右側邊坡順層，隧道開挖易發生垮塌。隧道出口代表性巖層產狀為N40°E/15°SE，傾向線路大里程，視傾角為15°，仰坡順層，隧道開挖易發生垮塌《DK21+545新太陽莊隧道設計圖》：五、不良地質及特殊巖土

（一）不良地質4、危巖落石隧道出口為地形較陡，基巖裸露，巖體節理裂隙發育，受節理切割嚴重，坡面形成大量危巖，坡腳見塊石堆積形成厚2～4m的巖堆，塊徑0.5～2.0m不等。隧道邊仰坡開挖，易沿節理面發生垮塌。5、小煤窯采空區DK20+300～+450段線路左側100～250m附近測繪調查發現地表有三外小煤窯。DK20+380左170m處的煤洞大致沿N75°E方向開采的，深約150m；DK20+380左175m處的煤洞大致沿N30°W方向開采的，深約100m；DK20+400左120m處的煤洞大致沿N30°W方向開采，深約100m。據調查老鄉得知，此煤窯均在1994～1995年間開采的，現已廢棄。上述各采煤坑道均距隧道較近，對隧道影響較小。6、有害氣體隧道洞身DK20+410～+610段穿過含煤層地層。瓦斯壓力：參考臨近貴廣資料，推測隧道洞身段含煤地層瓦斯壓力值約為0.36MPa。瓦斯含量：參考臨近貴廣資料，瓦斯含量計算值為3.2m3/t，生產礦井瓦斯相對涌出量為3.96m3/t.d。考慮隧道區具體情況煤層瓦斯含量采用3.58m/t，含炭泥巖0.1m3/t，該段屬于低瓦斯隧道。瓦斯涌出量：參考貴廣資料，根據有關公式計算，煤層涌出量0.23m3/min，頂底板含炭泥瓦斯涌出量0.12m3/min，每日在開挖斷面上總涌出量0.35m3/min。按鐵路瓦斯隧道技術規范瓦斯涌出量小于0.5m3/min為低瓦斯工區《DK21+545新太陽莊隧道設計圖》：四、水文地質條件

隧道區無大的河流，洞身地表徑流條件較好，無常年水流。(一)地表水類型測區地表水不發育，測區降雨量豐富，隧道地表樹枝狀水系及沖溝較發育，支溝大多為季節性流水，由大氣降雨補給，流量受季節變化影響大，以蒸發、下滲和徑流等形式排泄。(二)地下水類型(1)第四系孔隙水

賦存于沖溝溝床及坡麓松散堆積層，接受大氣降水和地表水補給。由于堆積物分布零星，厚度不大，除沖積層內孔隙水受地表水補給而含水量大外，其余地段孔隙水補給差且徑流排泄條件好而含量弱。(2)裂隙水

賦存并運移于基巖各類結構面、斷層破碎帶內，主要接受大氣降水的補給。測區豐富的降雨為裂隙水提供了良好的補給條件。因受構造影響程度不同導致裂隙發育程度不同，富水條件差異較大。區內多條張扭性斷層帶寬度5～30m，不均勻分布有壓碎巖等，裂隙率高，與沖溝表水聯系密切，地下水靜態儲量較大。(3)巖溶水

主要賦存于可溶巖的溶孔、溶蝕裂隙中，通過洼地、豎井、落水洞、溶洞匯集大氣降水的補給，以巖溶下降泉、暗河的形式排出地表。據調查，隧區井泉水出露點主要有：DK21+940右125m附近有巖溶下降泉，測時(2008.5.3)流量約0.3L/S，未利用；DK22+020右80m附近有巖溶下降泉，測時(2008.5.3)流量約0.1L/S，未利用。中鐵二局貴南客專貴州段工程項目經理部迎難而上貴在堅持貴南客專貴州段工程項目經理部二工區質量部中國中鐵超前地質預報1.4超前地質預報類型中鐵二局貴南客專貴州段工程項目經理部迎難而上貴在堅持貴南客專貴州段工程項目經理部二工區質量部中國中鐵超前地質預報1.4超前地質預報類型1.4.1地質調查法地質調查法應包括隧道地表補充地質調查、洞內地質調查（包括底板、邊墻、拱頂和掌子面地質調查）等。

隧道地表補充地質調查應在洞內地質超前預報前進行，并在實施洞內超前地質預報過程中根據需要補充；

洞內地質調查應按超前地質預報設計文件要求及時進行。1.4.2鉆探法在富水軟弱斷層破碎帶、溶巖發育區、瓦斯發育區、重大物探異常區等復雜地質地段應采用超前水平鉆探為主的綜合方法預報前方地質情況。超前水平鉆探每循環鉆孔長度應不低于30m，連續預報時前后兩循環孔應重疊5m-8m。鉆孔設備的性能和效率應滿足地質條件和工期要求；可能發生突泥涌水的地段，超前鉆探應設孔口管和止水裝置,防止高壓水突出。中鐵二局貴南客專貴州段工程項目經理部迎難而上貴在堅持貴南客專貴州段工程項目經理部二工區質量部中國中鐵超前地質預報1.4超前地質預報類型1.4.3物探法物探法包括地震波法(負視速度法、地震波反射法、反射地震層析成像法、地震CT成像和陸地聲納法等）、聲波法(水平聲波剖面法、聲波層析成像法等)、電磁波反射法(地質雷達等)、電法和紅外探測等。。

地震波反射法、負視速度法適用于各種地質條件，對斷層、軟硬巖接觸面等面狀結構反射信號較為明顯。每次預報的距高宜為100m～150m,連續預報時，前后兩次應重疊10m以上；

陸地聲納法適用于各種地質條件,對直徑大于0.5m的溶洞、溶管等不良地質體的反射信號較為明顯。每次預報的距離宜為50m～100m.連續預報時，前后兩次應重疊10m以上；

反射地震層析成像法適用于各種地質條件的探測，每次預報的距離宜為100m～150m,連續預報時，前后兩次應重疊10m以上；水平聲波剖面法適用于隧道各種地質條件的探測,每次預報的距離宜為50m～100m，連續預報時，前后兩次應重香10m以上；

聲波層析成像法和地震CT成像法適用于前方探測孔間巖體中的軟層、裂院、斷層等的分布，其探測的結果相較其他物探方法精確，但占用掌子面時間較長，效率較低，成本較高。每次預報距離取決于探測孔的深度。中鐵二局貴南客專貴州段工程項目經理部迎難而上貴在堅持貴南客專貴州段工程項目經理部二工區質量部中國中鐵超前地質預報1.4超前地質預報類型1.4.3物探法電磁波反射法適用于巖容、采空區探測，也可用于探測斷層破碎帶、軟弱夾層等不均勻地質體。在巖溶不發育地段每次預報距離宜為10m～20m；在巖溶發育地段預報長度可根據電磁波波形確定。連續預報時前后兩次重疊不應小于5m；

紅外探測法適用于探測前方是否有水及含水體的存在方位，每次預報的距離宜為20m