隧道超前地质预报方案修改.docx
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隧道超前地质预报方案修改
目录
1.编制依据1
2.工程概况1
3.隧道超前地质预报组织原则1
3.1隧道超前地质预报组织机构和人员设备配置1
3.1.1隧道超前地质预报组织机构1
3.1.2人员组成1
3.1.3仪器设备的配置2
3.2隧道超前地质预报实施职责2
3.2.1项目部地质预报工作组职责2
3.2.2隧道队地质预报工作组职责2
4.隧道超前地质预报工作流程3
5.隧道超前地质预报的实施3
5.1预报内容3
5.2预报分级4
5.3预报方法6
5.3.1地质素描法6
5.3.2超前钻孔预测法8
5.4施工围岩分级和围岩稳定性评价8
5.5灾害评估、防治工程措施建议9
1.编制依据
(1)《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设[2008]105号;
(2)《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2007,J124-2007);
(3)《岩土工程勘察规范》(BG5002—2001);
(4)《铁路工程物理勘探规程》(TB10013-2004);
(5)《铁路工程地质钻探规程》(TB10014-98);
(6)《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2001,J123-2001);
2.工程概况
扎西隧道位于云南省威信县,起讫里程为DK284+652~DK285+000,全长348m,
级围岩203米,Ⅳ级围岩85米,Ⅲ级围岩60米,最大埋深为55.3m,最小埋深约1m。
主要开挖方法明挖法、台阶法、台阶法设临时仰拱。
青岗脚隧道位于云南省省威信县,讫里程为DK285+535~DK286+915,全长1380m,
级围岩390米,Ⅳ级围岩990米,最大埋深为47.5m,最小埋深约1.5m。
主要开挖方法明挖法、台阶法、台阶法设临时仰拱、台阶法设临时横撑。
3.隧道超前地质预报组织原则
3.1隧道超前地质预报组织机构和人员设备配置
3.1.1隧道超前地质预报组织机构
3.1.2人员组成
项目部地质预报工作组成人员表
姓名
职务
项目职务
职称
专业
单位
张建飞
组长
总工程师
工程师
铁道工程
项目经理部
李斌
成员
工程部长
工程师
土木工程
项目经理部
张林宏
成员
工程部副部长
助理工程师
道路桥梁
项目经理部
史生鑫
成员
技术主管
助理工程师
铁道工程
项目经理部
贾卫龙
成员
技术员
技术员
铁道工程
项目经理部
3.1.3仪器设备的配置
本段隧道超前地质预报工作主要仪器设备见下表
隧道超前地质预报工作主要仪器设备表
名称
所需数量
现场已有数量
备注
超前水平钻机
1台
1台
项目经理部
数码相机
1部
1部
项目经理部
电脑
1台
1台
项目经理部
罗盘仪、放大镜
1套
1套
项目经理部
3.2隧道超前地质预报实施职责
3.2.1项目部地质预报工作组职责
(1)负责编制隧道超前地质预报实施方案。
(2)负责建立中、长距离及重点地段的地质预报资料台帐;对原始数据和成果的真实性负责。
当需要水平钻孔时,每次超前预报完成后2~3天内,将预测预报成果及时报送设计、监理单位和内部通报,重大问题及时通报。
(3)对隧道超前地质预报成果进行分析、研究,组织重大地质灾害研讨,及时调整施工方案,并对下阶段隧道超前地质预报、完善设计方案提出建议。
(4)负责隧道超前地质预报的专业技术人员必须相对固定,地质技术人员应具备一定的地质工作经验和隧道施工经验,能较准确的判断隧道开挖掌子面前方与侧壁的地质情况。
3.2.2隧道队地质预报工作组职责
为隧道超前地质预报提供工作条件,当需要水平超前钻孔预报时,隧道队地质预报工作组负责钻孔。
积极配合项目队地质预报专项工作组进行超前地质预报。
4.隧道超前地质预报工作流程
超前地质预报工序流程图
5.隧道超前地质预报的实施
5.1预报内容
(1)地层岩性,特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊土的预测预报。
(2)地质构造,特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响体完整性的构造发育情况的预测预报。
(3)地下水,特别是对富水断层的预测预报。
5.2预报分级
(1)根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度,分为以下四级
A级:
存在重大地质灾害隐患的地段,如大型暗河系统,可溶岩与非可溶岩接触带,软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带,特殊地质地段,重大物探异常地段,可能产生大型、特大型突水突泥地段,诱发重大环境地质灾害的地段,高地应力、瓦斯、天然气、放射性问题严重的地段以及人为坑洞等。
B级:
中、小型突水突泥地段,较大物探异常地段,断裂带等。
C级:
水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带,发生突水突泥的可能性较小。
D级:
非可溶岩地段,发生突水突泥的可能性极小。
本段隧道超前地质预报分级见下一页表
(2)不同地质风险地段的预报方式为:
A级预报:
采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。
首先以地质分析法进行长距离预报,然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报,同时进行多孔超前钻探探查。
B级预报:
采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法,辅以红外探测、地质雷达,进行必要的超前水平钻孔。
当发现局部地段工程地质条件复杂时,按A级要求实施。
C级预报:
以地质分析法为主。
对重要的地质(层)界面、断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测,必要时采用红外探测和超前水平钻孔。
D级预报:
采用地质分析法。
中铁一局成贵铁路10标项目经理部一分部隧道地质状况表
序号
隧道名称
里程
长度(米)
围岩级别
主要地质状况及存在问题
隧道超前地质预报分级
1
青岗脚隧道
DK285+535~DK286+915
1380
Ⅳ级、Ⅴ级
隧道位于中低山地貌,隧道进口段覆盖层较厚,且有软土发育,出口段覆盖层较薄,出口洞门右侧边坡顺层,洞身基岩为奥陶系下统(O1)的泥岩、砂质泥岩和泥质灰岩、灰岩及页岩;段内发育2条断层,受构造影响,岩层层面扭曲,岩体较破碎,岩层倾角总体偏缓,一般在20~35。
隧道洞身DK285+570~DK286+260左侧边墙顺层。
洞身地下水位基岩裂隙水、岩溶水,地下水较发育,总体流向为由洞身左侧向右侧排泄;由于洞身段局部为含碳质页岩,可能产生瓦斯气体。
B
2
扎西隧道
DK284+652~DK285+000
348
Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级
隧道位于中低山山区,植被较发育,隧道进口段为旱地。
洞身主要为志留系韩家店群、石牛栏、龙马溪组的灰岩、白云岩及砂泥岩、页岩;隧道进口附近发育1条张家边2#断层,受构造影响段内岩体破碎,地下水在砂泥岩内开挖总体呈点滴状和线状涌水,可熔岩段岩溶弱发育,岩溶水主要为溶蚀裂隙和溶洞溶腔水,开挖过程中可能揭穿溶洞溶腔发生涌水、涌泥;出口左侧边坡顺层;
B
5.3预报方法
超前地质预报方法按预报原理可分为地质分析法、钻探法物探法和超前导坑法。
①地质分析法,包括地层分界线、构造线,地下和地表相关全分析、地质作图等。
②钻探法,包括深孔水平钻探、5~8m加深炮孔探测及孔内摄影。
③物探法,包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法红外探测法等。
④超前导坑法,包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。
按照本段隧道超前地质预报分级(D级),我项目部施工的两座隧道超前地质预报采用地质分析,具体方法为地质素描法,根据设计要求,为确保施工安全,项目部根据现场围岩的实际情况,采用超前钻孔(30m)预测法进行辅助。
5.3.1地质素描法
5.3.1.1方法原理:
地质素描法是由地质人员通过对掌子面进行地质观察和地质素描,结合前期地质资料,采用图解法分析前方地质变化趋势,作出预测判断和报告。
5.3.1.2工作要求
①按照地质预报内容,每次循环开挖后对掌子面和左右边墙进行素描,必要时附照片。
②素描图、记录必须在现场进行,素描一律“写实”,不做任何换算。
素描图式、图例、比例、用语应统一。
③地质素描记录按施工阶段围岩级别素描卡格式进行,见下表。
施工阶段围岩级别素描卡
工程名称
施工里程
评定
距洞口距离(m)
岩
性
指
标
岩石类型(名称)
埋深=m
极硬岩
硬岩
较软岩
软岩
极软岩
土
岩石强度Rc(Mpa)
Rc>60
60≥Rc>30
30≥Rc>15
15≥Rc>5
Rc≤5
掌子面状态
稳定
稳定
随时间松弛掉块
自稳困难需及时支护
正面不能
自稳、需
超前支护
岩
体
完
整
状
态
地质构造影响程度
较微
较重
严重
极严重
完整
地
质
结
构
图
间距(m)
>1.5
1.5~0.6
0.6~0.2
0.2~0.06
<0.06
较完整
延伸性
极差
差
中等
好
极好
粗糙度
明显
台阶状
粗糙
波纹状
平整光滑有擦痕
平整光滑
较破碎
张开性(mm)
密闭<0.1
部分张开0.1~0.5
张开0.5~1.0
无充填张开>1.0
黏土充填
破碎
风化程度
未风化
微风化
弱风化
强风化
全风化
极破碎
岩层产状
节理产状
岩体含水状态
渗水量L/min.10m
<10
干燥或湿润
10~25
偶有渗水
25~125
经常渗水
干燥或湿润
偶有渗水
经常渗水
围岩级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
简
要
说
明
及
附
图
简述:
记录
复核
监理
日期
5.3.1.3素描资料整理要求
①素描原始记录、图、表须当天整理(绘制),如发现错误,及时在现场核正。
②施工一定距离后,隧道地质素描图,应分段完善、总结,并作出相应的隧道纵断面图、表。
③及时整理标本。
④必须提交的图表:
围岩级别素描卡;隧道地质素描图。
5.3.2超前钻孔预测法
5.3.2.1方法原理
根据实际地质情况,通过钻孔了解掌子面前方围岩的地层变化、岩性、完整程度等和出水点位置、地下水水量和水压等情况。
5.3.2.2工作要求
①每断面钻3孔,钻孔长30米。
②超前钻孔过程中,安设孔口止水装置,防止高压水突出,确保工作人员和机械设备的安全,并使地下水处于可控状态。
孔口管外端露出0.2~0.3m,用于安装高压止水球阀。
5.3.2.3超前钻孔预测法预报内容
①地层、完整性及含水情况;
②断层及富水情况。
5.4施工围岩分级和围岩稳定性评价
围岩稳定性评价一般分为稳定性初步评价和长期稳定性评价。
填写施工阶段围岩级别素描卡,见附表。
(1)施工围岩分级,根据地质素描确定岩石坚硬程度、完整性,并根据岩体含水情况和地应力高低划分施工阶段围岩分级。
(2)围岩稳定性评价:
根据施工围岩分级、掌子面稳定状态、围岩变形和地表沉陷变形观测资料,综合评价围岩稳定性。
根据软弱不利结构面楔体稳定性分析,评价围岩局部稳定性,预报拱顶掉块、侧壁片帮等灾害。
5.5灾害评估、防治工程措施建议
(1)灾害评估内容:
包括超前预报、围岩稳定性评价所揭示的大型坍方、突水突泥、围岩稳定性等方面。
(2)防治工程措施建议:
隧道超前地质预报人员以设计为基础,根据综合预报的地质条件,从地质的角度出发,针对不同地质条件和地质灾害及其危害程度,提出安全可行的处理措施建议。
涉及到变更的,提供变更设计资料。
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