某双车道公路隧道，全长620m，地层岩性为石灰岩，地下水较丰富，有一条F断层破裂带，隧道最大埋深490m，纵坡为－3%，其围岩级别及长度如下图所示。合同总工期为20个月。
根据以往施工经验及该项目实际情况，施工前，相关人员经讨论分析确定隧道主要施工内容的进度计划指标为：Ⅲ级围岩70～90m/月，Ⅳ级围岩50～70m/月，V级围岩30～50m/月，施工准备3个月，隧道内沟槽、路面及附属设施施工3个月。
在开挖F断层带时，出现了围岩掉块、塌落的现象。
【问题】
1.从满足进度要求及经济性考虑，该隧道应布置几个工作面？工作面掘进方向如何设置较为合理？分别说明理由。
2.按照《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南（试行）》，该隧道是否需要进行安全风险评估？说明理由。
3.根据背景材料给出的地质条件，写出该隧道在地质方面存在的主要安全危险源以及可能造成的安全事故类别。
4.从地质构造机理分析F断层施工出现围岩掉块、塌落的原因。
5.写出常用的地质预报的方法？比较适合断层预报的是哪种方法？
正确答案及解析
正确答案
解析
1.
应布置一个工作面，因为按最低进度指标计算总工期为：（160＋290）/70＋（60＋60＋50）/30＋3＋3＝18.1个月＜20个月，因此按照单口掘进（即布置一个工作面）就能满足合同总工期要求。如果布置两个工作面，虽然也满足工期要求，但显然不经济。
施工场地布置在出口，由出口向进口掘进较为合理，因为工作面设在出口有利于顺坡排水。
2.
需要。因为该隧道穿越岩溶发育区，且V级围岩连续长度达到60m（超过50m）。
3.
主要安全危险源为：溶洞、地下水、断层破裂带、洞口浅埋段。可能造成隧道坍塌、突泥突水等安全事故。
4.
隧道穿过断层及其破碎带，或在薄层岩体的小褶曲、断层错动发育地段，一经开挖，潜在应力释放快、围岩失稳，小则引起围岩掉块、塌落，大则引起塌方。当通过各种堆积体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后引起坍塌。在软弱结构面发育或泥质充填物过多，均易产生较大的坍塌。
5.
隧道地质超前预报方法主要有：地质调查法、超前钻探法、物理勘探法（TSP法、TGP法和TRT法）、超前导洞法、水力联系观测等。比较适合断层预报的是TSP法和地质雷达法。
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