新建铁路温州乐清湾港区铁路支线工程SG02标超前地质预报施工专项方案
6.2.5地应力测试与分析
根据《工程岩体试验方法标准》地应力测量的常用方法有二维水压致裂和三维应力解除法，相对三维应力解除法而言，水压致裂法直接测量钻孔横断面的主应力量值，操作也更简单快捷，鉴于本管段隧道施工紧张，从技术和工期两方面综合考虑，选择水压致裂法在本管段江北岭隧道内部进行测试。 6.2.5.1钻孔水压致裂法测试
根据掌子面揭围岩地质条件，选择岩石比较完整的断面，布置两个浅钻孔（一水平孔，一铅直孔，深度同为40cm），用水压致裂法同时测量围岩初始应力状态和开挖扰动区的应力分布趋势。
每个钻孔内，根据钻孔岩芯柱状图，选择岩石比较完的深度区间，完成6~8点常规水压致裂法测试，并进行压裂缝方向印模（每孔至少2点），以获得各测孔横断面内主应力大小及方向。
6.2.5.2地应力场有限元模拟分析及岩爆评价
为了从单断面测试结果获得整个隧道大埋深区间的岩体应力分布、评价施工期岩爆和围岩稳定性，拟结合岩体地质力学条件、地形地貌条件和地应力实测资料，进行应力场数值模拟与回归分析，获得地应力的空间分布，给出地应力分布剖面。
基于隧道沿线地应力分布，应用岩石力学原理和有关技术规范，评价隧道施工期间发生岩爆的可能性及等级，并对隧道开挖与支护方案提出相应的建议。 6.2.5.3测试的技术标准与测试步骤
执行技术标准：《工程岩体试验方法标准》（GB/T50266-2013）及相关规范。 水压致裂法测试步骤：
1、根据钻孔岩芯等资料，与地质负责人共同选择试验段尝试。 2、对钻杆进行密封及高压试验。
3、将橡胶封隔器定位于选定的压裂段，并注水加压，检验岩石的不透水性。 4、对试验段注水加压进行试验，并全程采集压力和流量与时间的关系曲线。 5、当泵压上升至某一临界（破裂压力）时，岩石破裂。当曲线开始出现捌点并出现下滑时，关闭压力泵，获得破裂面的瞬间关闭压力。
6、重复4~5步骤的加压循环（3次以上）。
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7、用特制印模器进行破裂缝方向的记录。 6.2.6隧道洞顶水环境监测方法 6.2.6.1洞内涌水量监测
洞内涌水量监测主要是为了监测隧道施工过程中突涌水量的变化情况。 （1）监测方案
在官岭山和江北岭隧道洞口布置一处水量监测总控制断面。在隧道内从洞口开始每隔1km布置一处水量监测分段控制断面，两处隧道共计2处，采取驻测方式进行实时监测。 （2）实施方法
首先对监测断面进行必要的整修，适当布设渠化段，以达到稳定流速流向和适宜流速仪施测流量为准。监测断面布设好后，每次用流速仪施测相应测速垂线的流速，再计算相邻垂线间断面部分流量，最后进行全断面流量计算。每次施测要准确记录测时水位和合理规范的布设测速垂线。 6.2.6.2洞内涌水水质监测
洞内涌水水质监测主要是为了监测隧道施工过程中涌水水质变化情况。 （1）监测方案
在官岭山和江北岭隧道洞口各布置一处水质监测断面，共计2处。采取巡测方式进行取样监测。 （2）实施方法
根据现场布设的水质监测断面，巡测人员按相关规范取样后，送交水质分析机构进行分析。水质分析机构依据相关技术规范按地表水排放、混凝土施工等相关要求对水样分析指标情况，判定水质类别，并通过系列对比，判定水质变化情况。
6.2.6.3洞内涌水水压监测
洞内涌水水压监测主要是为了监测隧道施工过程中突涌水的水压变化情况。
（1）监测方案
若为孔隙水，在隧道每个洞较大孔隙水渗漏处设置刻槽，布设孔隙水压计进行测量。若为孔口水，在隧道每个洞较大涌水孔口处，进行适当修孔，并安插孔
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口管，管口装水压计进行测量。在隧道断层涌水段附近布置一处水压监测孔，作为基本水压测试点，本管段共3处，遇较大涌水处，应适当加密布设。采取驻测方式进行实时监测。
（2）实施方法
孔隙水压计应埋入带刻槽的测点位置，采取措施确保水压计直接与水接触。通过数据采集设备获得各测点读数，并换算出相应孔隙水压力值。孔口管安插的水压计，进行直接读数。
（3）质量保证措施
水文监测严格按照有关标准、规范和施工设计文件进行，从而确保隧道工程施工安全进行，并根据量测信息进行及时反馈。具体保证隧洞施工监控质量的技术措施包括：
1）施工前应对洞外环境进行调查，并做详细记录，配合拍照、摄影，将这些资料存档，从而掌握施工前的现状，为后继的比对分析提供资料。
2）各种仪器使用前应进行检验、校正；在安装过程中应对仪器、传感器、材料、传输导线进行连续性检验，以保证仪器质量的稳定性；记录好仪器原始安装过程和监测设施建设过程。
3）监测工作应在采用相同的监测方法和技术路线进行；在整个施工期内，采取有效保护措施，确保各项仪器设备和水文监测设施在整个施工期间正常使用。
4）在具体监测过程中，应按相关测验规范进行量测。
5）监测数据应记录在相应的表格中，与上次观测的数据进行对比分析；当出现测验数据异常或可疑现象时，应进行重测，并检查设施、仪器是否不满足测验要求，当确定无误后再进行监测，并和上次观测数据同时记录下来。
6）在现场对监测数据进行初步计算和分析，发现监测数据异常，应当及时通知现场施工负责人；对所有可疑现象均应有记录。
第七章 超前地质预报组织机构及人员、设备
根据超前地质预报实施方案，成立超前预报组织机构，配备专业预报人员和预报仪器设备，预报仪器设备的性能、精度及效率应能满足预报和工期的要求。
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7.1组织机构及人员
7.1.1超前地质预报组织机构
成立以施工超前地质预报组长为责任人的超前地质预报工作机构，该组织机构在项目部的直接领导下，切实抓好施工超前地质预报工作。
超前地质预报组织机构图如下图所示：
预地质雷达报水文监测洞内监测地表 监测地质组 工程技术部 TSP 预测 地应力测式超前、加深炮孔钻孔 7.1.2超前地质预报主要人员配置
组 长：李森 副组长：涂懿
组 员：钟颖伟、钟文豪、邓锐、项目部地质工程师及各队技术负责人、技术主管
7.2设备及仪器配置
隧道超前地质预报设备及仪器配置如下表：
表7.2－1 超前地质预报设备仪器配置表
序号 1 2 2 3 仪器设备 地质罗盘仪 数码相机 TSP203 地质雷达 数量 4台 地质素描、观察 4台 1台 外委 1台 35
图7.1－1超前地质预报组织机构图
方法 备注 可形成隧道地质基础数据 可远距离探测破碎带、岩层分接口、隧道涌水突泥 新建铁路温州乐清湾港区铁路支线工程SG02标超前地质预报施工专项方案
4 原位岩石水压致裂测试仪 地质钻机 YT-28风钻 孔隙水压计 1台 可分析岩爆等级 诊断隧道断层、涌水、瓦斯、5 6 7 1台 8台 1台 超前水平钻探 重大物探异常段等 加深炮孔 水文监测 可探测前方地质情况 洞内水文监测 第八章 超前地质预报质量、安全要求
8.1质量要求
（1）现场严格按各预报方法要求进行超前预报，保证各方法操作的准确性。 （2）资料整理规范、齐全、及时、准确。 （3）注意各预报段落的前后搭接过渡长度。
8.2安全要求
（1）超前地质预报人员应认真学习、执行隧道施工安全规程，超前钻探人员还应认真学习、执行钻探安全技术操作规程。新参加人员（含临时工）上岗前，必须经过安全生产教育，具有安全生产的知识，并应在班长或技术熟练人员的指导下工作。
（2）隧道超前地质预报实施过程中应积极识别各种安全危险源，保障人员和机械设备的安全。
（3）进入隧道工作必须穿戴合体的工作服、防护靴、安全帽和防尘（防毒）口罩等防护用品。
（4）严禁上班前和工作中饮酒。
（5）地质预报工作必须在现场找顶作业结束（必要时初期支护）后进行，开始工作前应观察操作空间上方、周围有无安全隐患，特别是钻探开挖工作面附近是否还有危石存在，确保预报人员的安全。
（6）高处作业时作业台架必须安设牢固，台架周围应设置防护栏，凡患有高血压、心脏病等不适应高处作业者不得上架作业。
（7）当隧道岩体中含有煤层瓦斯、石油天然气等易燃易爆物时，必须严格执行国家现行的《煤矿安全规程》、《铁路瓦斯隧道技术规范》等的有关规定。超前地质预报工作应采用防爆型的仪器、设备。当采用非防爆型时，在仪器设备及操
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