第一章、編制依據
1、《鐵路隧道施工地質超前預報技術指南》
2、《鐵路隧道施工技術規范》
3、《巖土工程勘察規范》(BG5002—20**);
4、《鐵路工程地質勘察規范》(TB10012-20**)J124-20**
5、《工程巖體試驗方法標準》(GB/T50266);
6、《中國地震動參數區劃圖》(GB18306—20**);
7、《鐵路隧道設計規范》(JB10003—20**);
8、《鐵路工程抗震設計規范》(GB50111-20**)
9、《關于進一步明確軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道設計施工有關技術規定的通知》(鐵建設【20**】120號);
10、隧道設計文件的有關要求;
11、成渝客運專線CYSG-3標《實施性施工組織設計》。
第二章、工程概況
本標段隧道共6座,按線路里程順序依次為新糖坊隧道、梨兒園隧道、壇蹬巖隧道、龍神坳隧道、四方碑隧道、郭家寺隧道。隧道設計為單洞雙線隧道,隧道總長度為4293m。
隧道名稱 起始里程 圍巖等級 合計
?、蟆 、簟 、?/p>
明洞Ⅴ
新糖坊隧道
DK132+955-DK133+533
0 0 558 20 578
梨兒園隧道
DK133+647-DK135+248
0 940 636 25 1601
壇蹬巖隧道
DK135+993-DK136+215
0 0 195 27 222
龍神坳隧道
DK138+605-DK139+276
0 0 610 61 671
四方碑隧道
DK140+584-DK141+320
0 147 510 79 736
郭家寺隧道
DK160+525-DK161+010
0 0 431 54 485
隧道基本概況表
第三章、各隧道工程地質概況
1、郭家寺隧道(485m):
丘陵地貌,自然橫坡一般15°~25°,地面高程326~400m,相對高差約74m,隧道最大埋深44m。地表覆蓋層主要為坡殘積粉質黏土,層厚0~2m;隧道地層為J2S泥巖夾砂巖,屬軟巖;產狀近水平,節理裂隙發育,全風化帶(W4)厚2~6m,強風化帶(W3)厚2~23m。地下水主要為基巖裂隙水,富水性季節變化大,水質類型屬HCO3--Ca2+型;據區域資料,在環境作用類別為化學侵蝕環境、氯鹽環境時,具硫酸鹽侵蝕性。洞口主要不良地質問題為泥巖風化剝落、砂巖危巖落石,施工中,進出口邊仰坡應及時防護,并清除坡面危石;洞身拱部易產生掉塊、坍塌等,開挖過程中應加強支護,襯砌緊跟,加強排水,防止坍塌。下伏基巖為泥巖,泥質膠結,中厚層狀,質軟,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性。川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿地層裂隙泄出地表。
DK160+525~DK160+550邊仰坡滑塌、危石落石。
DK160+550~DK160+980洞身泥巖質軟;巖層傾角較緩,節理發育;川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿裂隙泄出地面。
DK160+890~DK160+945段隧道洞身分布危巖落石。
2、四方碑隧道(736m):
隧區屬丘陵地貌。地表上覆坡殘積粉質黏土;下伏基巖為侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖,單斜構造。地震動峰值加速度為0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35s。地下水為HCO3--Ca2+型水,地下水對混凝土結構具硫酸鹽侵蝕,環境作用等級為H1。不良地質為泥巖風化剝落、危巖落石。洞身泥巖質軟,巖層近于水平,節理發育。隧道進、出口巖層風化帶厚度較大;隧道進口段存在危石落石。川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿地層裂隙泄出地表,具有不可預見和無規律性(不確定性)特點,隧道開挖應加強通風與監測工作。下伏基巖為泥巖夾砂巖,泥巖,泥質結構,中厚層狀,質軟,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性,為膨脹巖。巖層近于水平,節理發育。
DK140+585~DK140+605邊仰坡滑塌、危石落石。
DK140+605~DK141+260段,地表上覆坡殘積粉質黏土;下伏基巖為泥質砂巖夾泥巖。
DK140+260~DK141+310段,土層和巖層風化帶較厚。
3、龍神坳隧道(671m):
測區屬丘陵地貌。地表上覆坡殘積粉質黏土;下伏基巖為侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖。測區屬單斜構造。地震動峰值加速度為0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35s。隧洞最大埋深小于40米,測區地表水主要為溝水和坡面暫時性流水,地下水主要為基巖裂隙水,基巖中泥巖裂隙水含量甚微,砂巖中相對較大,呈點滴狀產出,流量受季節影響明顯,雨季水量較大,旱季相對較小,測區地下水為HCO3
--Ca2+型水,地下水對混凝土結構無侵蝕性。測區不良地質為泥巖風化剝落、危巖落石。洞身泥巖質軟,巖層近于水平,節理發育,下伏基巖為泥巖,泥質膠結,中厚層狀,質軟,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性。川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿地層裂隙泄出地表。開挖過程中,拱部易產生掉塊、坍塌等。隧道進、出口巖層風化帶厚度較大;隧道進出口段,存在危石落石。
DK138+620~DK138+640地形陡緩相間,巖層產狀近水平,節理發育。
DK138+640~DK139+250段,下伏基巖為泥巖,泥質膠結,中厚層狀,質軟,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性。川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿地層裂隙泄出地表。
DK139+250~DK139+270段,地形陡緩相間,巖層產狀近水平,節理發育。
4、壇蹬巖隧道(222m):
隧區屬丘陵地貌,地形較陡,進、出口為一巖質陡崖,地面高程305~398m。最大埋深不超過50米,隧道表層為坡殘積層粉質黏土和崩坡積層塊碎石土覆蓋;下伏侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖,屬軟巖。測區地下水以基巖裂隙水為主,受季節控制明顯,其水質類型為HCO3--Ca2+,在環境作用類別為化學侵蝕環境氯鹽環境時,環境等級為H1。隧道主要不良地質問題為:泥巖風化剝落、砂巖危巖落石、出口崩塌巖堆。
DK135+933~DK136+010段,上覆中厚層狀砂巖、下部位泥巖,洞頂仰坡存在危巖落石及巖堆。
DK136+010~DK136+050段,穿越地層巖性為泥巖夾砂巖、洞身淺埋。
DK136+050~DK136+165段,穿越地層巖性為泥巖夾砂巖、隧區位于川中丘陵區天然氣蘊藏區。
DK136+165~DK136+205段,穿越地層巖性為泥巖夾砂巖、洞身淺埋,偏壓。
DK136+205~DK136+214段,上覆中厚層狀砂巖、下部位泥巖,洞頂仰坡存在危巖落石及巖堆,偏壓。
5、梨兒園隧道(1601m):
測區屬丘陵地貌,地形坡度一般15-25°,進、出口為一巖質陡坎,地面高程325~405m。隧道淺埋,表層為坡殘積層粉質黏土和崩坡積層塊碎石土覆蓋;下伏侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖,屬軟巖。測區地下水以基巖裂隙水為主,受季節影響明顯,其水質類型為HCO[3](-)Ca(2+),在環境作用類別為化學侵蝕環境氯鹽環境時,環境等級為H1。洞口主要不良地質問題為:進口地形偏壓、泥巖風化剝落、砂巖危巖落石。地震動峰值加速度為0.2g。地表出露覆蓋層主要第四系全新統坡洪積(Q[4](dl+pl))軟土(軟粉質黏土),松軟土(軟塑狀粉質黏土),坡殘積(Q[4](dl+el))粉質黏土,坡崩積層(Q[4](dl+col))碎石土;下伏基巖為侏羅系中統沙溪廟組(J[2]s)泥巖夾砂巖。DK133+644~DK133+648、DK134+434~DK134+440、DK134+465~DK134+475、DK135+194~DK135+214里程處存在危巖落石。
6、新糖坊隧道(578m):
DK132+954~DK132+964段,上覆蓋中厚層狀砂巖、下部為泥巖,洞頂仰坡存在危巖落石及巖堆。
DK132+964~DK132+984段,穿越巖性為泥巖夾砂巖,洞身淺埋。
DK132+984~DK133+498段,穿越巖性為泥巖夾砂巖,洞身淺埋,隧區位于川中丘陵區天然氣蘊藏區。
DK133+498~DK133+528段,穿越巖性為泥巖夾砂巖、泥質砂巖、泥巖夾砂頁巖及灰巖,洞身淺埋。
DK133+498~DK133+528段,上覆蓋中厚層狀砂巖、下部為泥巖,洞頂仰坡存在危巖落石及巖堆。
第四章、主要不良地質及特殊巖土
1、不良地質
?、?、危巖落石及巖堆
隧道進出口仰坡存在危巖落石及巖堆。泥巖風化剝落、砂巖危巖落石,施工中,進出口邊仰坡應及時防護,并清除坡面危石。
?、?、淺埋、偏壓
隧道均為淺埋,地層巖性泥巖夾砂巖,洞口附近崩坡積層塊碎石土覆蓋,洞門位置巖堆分布,存在偏壓現象。
2、特殊巖土
我部6座隧道洞身均穿過膨脹性巖土地層,基巖為泥巖夾砂巖,泥巖,泥質結構,中厚層狀,質軟,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性,施工過程應加強預測預報,防止變形、塌方事故。
3、天然氣蘊藏區
隧區位于川中丘陵區天然氣蘊藏區。川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿地層裂隙泄出地表,具有不可預見和無規律性(不確定性)特點。隧道施工過程應加強監測。
第五章、實施超前地質預報的目的
1、進一步查明前期沒有探明的、隱伏的重大地質問題,進而指導隧道施工順利進行,減少隧道施工的盲目性;
2、降低隧道施工地質災害發生的機率,保證隧道施工安全;
3、為隧道動態設計和信息化施工提供基礎資料,使隧道設計施工更科學、安全和快捷;
4、為編制竣工文件提供地質資料、為隧道長期安全運營提供基礎資料。
第六章、超前地質預報方案
1、地面調查:對隧道范圍內地形、地貌、地層巖性進行進一步的全面核查。
2、地質編錄:對隧道全段,進行地質編錄。
3、TSP超前探測:斷層發育地段、節理密集帶、不整合接觸帶以及巖性接觸帶處進行重點探測。
4、紅外線探測儀超前探測:采用紅外線探測儀超前探測,對斷層破碎帶、節理密集帶及巖性界面處進行重點探測地下水發育情況,宏觀地掌握掌子面前方短距離的富水情況。
5、地質分析:對全隧道進行地質編錄,記錄現場揭露的地質信息,并綜合上述各種探測方法獲得的地質信息,通過綜合分析,預測預報前方工程地質及水文地質條件。
第七章、超前地質預報工藝方法、操作要點
1、地面調查
?、?、調查目的及調查范圍
核對勘測資料,掌握隧道所在地區的地層巖性、地質構造、不良地質及水文地質情況,為隧道內地質預報提供方向性的依據。
根據勘察單位提供的隧道工程地質圖,調查范圍主要為隧道中線兩側各1~2.5km的(陸地部分)范圍。
?、?、調查內容
?、?、地層巖性
主要調查地層的地質時代、巖層厚度、層間結合程度、巖層產狀、巖性、巖石硬度、風化程度等。
?、?、地質構造
主要調查斷層、破碎帶及節理裂隙特征。斷層的產狀、性質、破碎帶寬度、破碎帶的成分、破碎帶的含水情況以及與隧道的關系。節理裂隙的組數、產狀、間距、充填物質、延伸長度、張開度及節理面的起伏情況,節理裂隙的組合狀況。
?、?、不良地質
主要調查隧址斷層的性質、規模、以及對隧道的影響。
?、?、地下水的特征
調查隧道范圍內的泉水、井水、水塘、水庫、溝水、河水及其水量、水文、水質的變化等。
2、地質編錄
?、?、編錄內容
核對包括地層巖性、斷層構造等在內的主要地質界線在隧道洞身的實際位置;進一步確定各斷層帶以及主、次斷層(包括影響帶)的位置、產狀,斷層帶的物質組成、寬度、富水程度及工程性質。
對洞壁巖體主要結構面(斷層、層理及節理、裂隙等)進行定性及定量統計量測,查明主要結構面的產狀、性質、延伸長度、張開寬度、粗糙程度、蝕變情況、密度、地下水及充填情況等,并分析優勢結構面對圍巖穩定性的影響。
對塌方地段,應記錄塌方的部位、方式與規模及其隨時間的變化特征,并分析產生塌方的地質原因。
對巖體受構造影響程度、節理發育程度、巖體完整程度、富水程度及圍巖穩定狀態等進行詳細編錄,據此對圍巖級別及其他地質參數進行修正,并提出有針對性的支護、襯砌或超前加固措施意見。
對重點地段,如斷層、節理密集帶、巖性接觸帶、地下水富集帶、掌子面地質情況與原設計地質條件出入較大等重點地段,除地質編錄外,還要進行必要的地質調繪和測試。
對地下水發育地段,應描述地下水的分布、出露形態、水量、水壓、水溫、顏色及泥砂含量,以及地下水活動對圍巖穩定性的影響;對涌水量較大的地段,必要時進行長期觀測;并取樣分析,判定地下水對結構材料的腐蝕性。
?、?、圍巖穩定性評價和預報
根據地質編錄得到地層巖性、地質構造、不良地質、水文地質特征等,判定圍巖完整性和圍巖分級,結合勘察和地質調查取得的地質資料預測隧道前方地質情況。
?、?、資料提交
每循環開挖后對拱頂、掌子面和左右邊墻進行地質編錄,必要時進行數碼攝像。編錄的原始記錄、圖、表當天整理(繪制)。施工一定距離后,作出分段(60m/張)完善的地質展示圖和總結。
?、?、工作量:
各隧道掌子面地質素描及地質展示圖預計工作量一覽表
隧道名稱
地質素描及地質展示圖預計工作量
郭家寺隧道
全隧施做
四方碑隧道
龍神坳隧道
壇蹬巖隧道
梨兒園隧道
新糖坊隧道
?、?、使用的儀器
主要是地質羅盤和數碼相機以及計算機。
3、采用物探方法的施工超前地質預報
?、?、TSP203超前地質預報
TSP203每次可探測100~350m,為提高預報準確度和精度,采取重疊式預報,每開挖100m~150m預報一次,重疊部分(不小于20m)對比分析,每次探測結果與開挖揭示情況對比分析。
?、?、預報原理
TSP203超前地質預報系統是利用地震波在不均勻地質體中產生的反射波特性來預報隧道掘進面前方及周圍臨近區域地質狀況的,TSP方法屬于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在設計的震源點(通常在隧道的左或右邊墻,大約24個炮點)用小量炸藥激發產生,當地震波遇到巖石波阻抗差異界面(如斷層、破碎帶和巖性變化等)時,一部分地震信號反射回來,一部分信號透射進入前方介質。反射的地震信號將被高靈敏度的地震檢波器接收,數據通過TSPwin軟件處理,就可以了解隧道工作面前方不良地質體的性質(軟弱帶、破碎帶、斷層、含水等)和位置及規模。
?、?、設備
采用TSP203plus超前地質預報系統。
a、記錄單元:12道,24位A/D轉換,采樣間隔62.5μs和125μs,最大記錄長度為1808.5ms,動態范圍120dB。
b、接收器(檢波器):三分量加速度地震檢波器,靈敏度為1000mV/g±5%,頻率范圍為0.5~5000Hz,共振頻率9000Hz,橫向靈敏度>1%,操作溫度0℃~65℃。
c、TSPwin軟件:數據采集和處理集于一體。
d、測線布置:
(a).接收器孔
位置:在隧道邊墻(面對掌子面),距離掌子面大約50m。
數量:2個,隧道左、右邊墻各一個。
直徑:φ43-45mm/孔深2m。
布置:沿軸徑向,用環氧樹脂固結,向上傾斜10°左右。
高度:離地面1m。
(b).炮孔:
位置:在隧道的右邊墻。第一個炮孔離接收器16m,其余炮孔間距為1.5m。
數量:24個直徑:38mm/孔深1.5m。
布置:沿軸徑向,向下傾斜10-20°(激發時水封填炮孔)。高度:離地面約1m。
?、?、數據采集與分析
TSP203+超前地質預報系統分為洞內數據采集和室內分析處理兩大部分:
a、洞內數據采集洞內數據采集主要由接收器、數據記錄設備以及起爆設備三部分組成。
洞內數據采集包括打接收器孔、爆破孔、埋置接收器管、連接接收信號儀器、放炮接收信號等過程。
◆鉆接收器孔。
◆鉆爆破孔。
◆埋置接收器管:將環氧樹脂放入接收器孔中,然后將接收器管旋轉插入孔內,15分鐘后環氧樹脂、接收器管與周圍巖體就能很好地粘結在一起。
◆裝藥:每爆破孔裝藥量大約75g(巖石2#乳化炸藥),根據圍巖軟硬完整破碎程度與距接收器位置的遠近而不同。
◆聯線:將設備各組件及爆破導火線聯接好;
◆放炮、接收信號。
◆拆線、清理設備。
b、室內計算機分析處理
采集的TSP數據,通過TSPwin軟件進行處理。TSPwin軟件處理流程包括11個主要步驟,即:數據設置→帶通濾波→初至拾取→拾取處理→炮能量均衡→Q估計→反射波提取→P-S波分離→速度分析→深度偏移→提取反射層。通過速度分析,可以將反射信號的傳播時間轉換為距離(深度),可以用與隧道軸的交角及隧道工作面的距離來確定反射層所對應的地質界面的空間位置,并根據反射波的組合特征及其動力學特征解釋地質體質。
通過TSPwin軟件處理,可以獲得P波、SH波、SV波的時間剖面、深度偏移剖面、提取的反射層、巖石物理力學參數、各反射層能量大小等成果,以及反射層在探測范圍內的2D或3D空間分布3)、提交資料室內分析處理一般在24小時內完成并可提交正式成果報告,報告一般包括如下內容:
(a)工作概況
(b)探測的方法、設備及原理
(c)測線布置
(d)對測試結果的初步分析
(e)結論TSP報告中應附的成果圖表:
◆現場數據記錄表
◆巖石參數曲線圖(橫坐標為里程)
◆二維結果圖(橫坐標為里程)
◆巖石參數表
?、?、預計預報范圍
預計采用TSP預報的具體里程見表6-1,具體思路以設計圖中標明的以及實際開挖發現的而設計圖中沒有提及的不良地質地段和不良地質體進行連續重疊式預報,重疊長度不小于20米。
各隧道TSP預報的預計地段一覽表
隧道名稱
里程
地質
情況
數量(次)
郭家寺隧道
依據設計和洞內地質情況變化確定
四方碑隧道
龍神坳隧道
壇蹬巖隧道
梨兒園隧道
DK134+060~DK134+250
下伏侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖,強、弱風化分帶界線,隧洞埋深極淺,季節性降雨時有突、涌水及塌方可能。
DK134+820~DK134+950
新糖坊隧道
?、?、紅外線探水
?、?、基本原理
在隧道中,圍巖每時每刻都在向外部發射紅外波段的電磁波,并形成紅外輻射場,場有密度、能量、方向等信息,巖層在向外部發射紅外輻射的同時,必然會把它內部的地質信息傳遞出來。干燥無水的地層和含水地層發射強度不同的紅外輻射,紅外線探水儀通過接收巖體的紅外輻射強度,根據圍巖紅外輻射場強的變化值來確定掌子面前方或洞壁四周是否有隱伏的含水體。
?、?、現場數據采集
a、在施工隧道的隧頂和兩側邊墻的中部各布置一條測線,5m點距,發現異常后加密測點,并初步分析異常的可能原因,如因噴漿、照明燈等干擾影響應與刪除,并重測。
b、在掌子面上均勻布置9個測點,發現異常后加密測點,并初步分析異常的可能原因,如因噴漿、放炮、照明燈等干擾影響應予刪除,并重測。
c、每次探測應對巖體裂隙發育情況和隧道壁滲水情況進行詳細記錄。
?、?、資料整理
探測完成后應提供紅外探測預報報告,內容包括:工作概況、地質解譯結果、掌子面探測數據圖、左右邊墻及拱頂等測線的探測曲線圖等。
?、?、紅外線探水的探測范圍
紅外探測每循環可探測30m,為提高預報準確度和精度,采取重疊式預報,兩次探測應重復5m。
?、?、預計工作量
各隧道紅外探測預計地段一覽表
隧道名稱
里程
地質
情況
數量(次)
郭家寺隧道
依據設計圖和洞內地質情況變化確定
四方碑隧道
DK141+040~DK141+160
強、弱風化分帶界線,隧洞埋深極淺,季節性降水時有涌水、塌方可能。
龍神坳隧道
壇蹬巖隧道
梨兒園隧道
DK134+060~DK134+250
下伏侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖,強、弱風化分帶界線,隧洞埋深極淺,季節性降雨時有突、涌水及塌方可能。
DK134+820~DK134+950
新糖坊隧道
?、?、使用的儀器
使用的儀器為煤炭科學研究院唐山分院生產的HY-303紅外線探測儀。
4、按設計圖預計的工作量
新建鐵路成都至重慶線CYSG-3標六座隧道工程施工超前地質預報實施方案按設計圖預計的工作量見下表。
施工超前地質預報預計工作量
預報項目
隧道名稱
總長度(m)
次數
備注
地質編錄
郭家寺隧道(470m)
4254
六座隧道承擔施工的全部開挖長度
四方碑隧道(736m)
龍神坳隧道(650m)
壇蹬巖隧道(221m)
梨兒園隧道(1603m)
新糖坊隧道(574m)
TSP探測
梨兒園隧道(1603)
依據設計圖和洞內情況變化確定
120米/次,搭接20m。
新糖坊隧道(574m)
紅外探測
梨兒園隧道(1603)
探測長度30米,搭接5m。
新糖坊隧道(574m)
四方碑隧道(736m)
第八章、組織機構及人力、設備資源
根據超前地質預報實施方案,成立超前預報組織機構,配備專業預報人員和預報儀器設備,預報儀器設備的性能、精度及效率應能滿足預報和工期的要求。
1、組織機構
成立以施工超前地質預報項目負責人為責任人的超前地質預報工作機構,該組織機構在項目部的直接領導下,切實抓好施工超前地質預報工作。
地質組
紅外線探水
施工超前地質預報項目部
物探組
TSP
超前探測
地質編錄
地面調查
超前地質預報工作組織機構圖
2、主要人員:
項目負責人:黃應強
地質工程師
技術負責人:劉海龍
地質助理工程師
3、主要設備
投入的主要儀器設備及型號一覽表
序號 儀器設備及型號 數量 產地
1 TSP203+超前地質預報儀 1臺 瑞士
紅外探水儀 HY-303 1臺 唐山
數碼照相機Canon 2部 中日合資
計算機 聯想 2臺 北京
打印機 Canon 1臺 中日合資
汽車 1臺 國產
地質羅盤 2部 哈爾濱
第九章、超前地質預報的質量、安全、進度保證措施
1、超前地質預報的質量保證措施
在貫徹質量管理體系的基礎上,按照超前地質預報實施性施工組織所制定的各項技術指標的要求,嚴格技術交底,做到目的明確、清晰地開展預報工作,進行預報工作,使預報質量得到有效的控制,從而切實保證預報的精度和質量。各種方法的質量保證措施如下:
?、?、地質素描在每炮后應及時進行,對掌子面、邊墻、拱頂及底板圍巖的工程地質及水文地質特征進行詳細描述,描述要真實貼切,并輔以適當的圖形、圖片。在開挖夠60m后,及時對素描資料進行匯總,并形成展示圖。
?、?、TSP超前探測前應對炮孔及接收器孔進行測量,其參數應嚴格滿足設計要求;接收器套管安裝要耦合完好,尤其是前端口;檢測噪音在低于-78dB時方可接收數據,接收時要保持檢測噪音時最安靜的狀態,接收到的信號要求初值明顯;曲線隧道預報的終點不能偏離隧道中線30m。
?、?、紅外探測前應對探測范圍內的正常場強值進行測量,然后再布置測點。為保證探測質量,宜選在出完碴后測量放線時段進行探測。在探測時,應盡量避開一些高(低)能熱源場(如照明燈、空壓機、通風風管口等)。發現突變探測值時,應重復探測,此外還要在該探點外圍再試探幾個點,以確認正確性。需要加密的應加密,加密的探測值寫在備注中。
?、?、在各項現場采集工作結束后,內業數據分析、處理以及報告編寫應及時,成果報告應有編制、復審核。
?、?、成果報告及時提交給指揮部及施工單位,做到信息化施工。
?、?、把預報、檢測結果與實際開挖情況進行比對,不斷總結,調整各種參數、方案組合等,對預報做出修正,提高準確性。
2、超前地質預報的安全保證措施
認真貫徹執行黨和國家的安全生產方針、政策,嚴格執行鐵道部和交通部頒發有關施工規范和安全技術規則,對預報人員進行崗前安全教育培訓,牢固樹立“安全第一、預防為主”和“管生產必須管安全”的思想意識。建立健全安全保證體系,領導掛帥,全員參加,使安全工作制度化、經?;?,并貫穿預報全過程。
3、超前地質預報的進度保證措施
?、?、為了保證超前地質預報工作的實效性,我們要達到所有通過物探手段進行的預報資料將在現場采集數據完畢后12小時內提供階段成果報告,當采集的數據在進行室內處理時,發現重大異常,我們將及時的提供口頭報告,以便現場及時采取應急措施。
?、?、所有通過物探手段進行預報的現場數據采集工作(打設接受器孔),都將在不影響施工的前提下,提前做好準備工作。
第十章、超前地質預報與隧道施工的銜接與配合
1、正常施工進度的銜接和配合
在正常施工進度的情況下,作到地質人員每一循環響炮后30分鐘內到達掌子面,進行地質素描,通過物探手段進行預報的現場數據采集工作(需要施工單位配合的部分)將在預報里程到達前30m給施工單位下發技術交底,確保數據采集及時和不耽誤施工單位的作業時間。
2、施工方案調整時的銜接和配合
當施工方案調整時,超前地質預報工作也將緊隨新的施工方案調整,當好“先鋒”。在必要時采取地質人員24小時洞內值班制度。確保施工安全。
第十一章、成果資料編制內容及要求
?、?、階段成果資料
?、?、即時報告當地質工程師發現地質情況發生變化時,即刻以口頭或書面的形式向工區和項目部報告,并積極參與不良地質地段工程措施的研究,并從地質角度提出意見。
?、?、日常報告當每次完成地質預報工作后,應在規定時間向工區和項目部提供相應資料。
?、?、竣工資料
在全部超前預報工作完成后三個月內編寫《隧道施工超前地質預報總體報告》并提交給建設單位和施工單位?!端淼朗┕こ暗刭|預報總體報告》包括以下內容。
?、?、地質縱斷面圖
?、?、地質展示圖(1:200);
?、?、TSP203超前地質探測報告;
?、?、紅外線探水報告;
?、?、利用其他手段進行超前探測的報告。
第十二章、超前地質預報工作制度
超前預報單位應根據超前地質預報實施方案,成立超前預報組織機構,配備專業預報人員和預報儀器設備,預報儀器設備的性能、精度及效率應能滿足預報和工期的要求。
?、?、施工超前地質預報實施方案的審批;
施工超前地質預報實施方案可根據現場超前預報實際進行必要的調整和完善,調整后的實施方案應報請建設單位批準。
?、?、實施方案的技術交底
超前預報單位實施超前預報前(除地質編錄等不需要施工單位配合的外),應編制技術交底,并提前24小時,報送監理與施工單位。
?、?、超前地質預報的作業
施工單位接到超前預報技術交底后,應根據交底要求,安排預報作業時間及作業工作面,監理單位應做好現場的協調及督促工作。
?、?、資料編制
?、?、超前預報成果資料編制,地質編錄每20米報送一次,其它預報在現場預報工作完成后,24小時內將當次預報成果報送建設單位、施工主體單位、監理單位,為保證資料報送的及時性,有條件時可采用電子文檔報送的形式。
?、?、超前預報單位應做好預報驗證資料的收集、整理和歸檔工作,每月編寫《隧道超前地質預報階段性報告》并提交建設單位、施工主體單位、監理單位。
第十三章、地質預報成果的驗證及技術總結要求
1、地質預報成果驗證
每一階段性地質預報工作結束后,必須認真編寫《隧道超前地質預報階段性報告》,在隧道掘進過程中,由地質工程師與之核對,以檢驗實際效果,用以指導下一階段的實施。
2、地質預報技術總結要求
必須根據規范、規程等要求,在階段性報告的基礎上,對地質預報工作進行技術總結,以便指導下一階段施工及以后的工程施工。
總結分為階段性(《隧道超前地質預報階段性報告》)和完工總結。
技術總結由地質預報項目負責人負責。
篇2:客專隧道超前地質預報方案
第一章、編制依據
1、《鐵路隧道施工地質超前預報技術指南》
2、《鐵路隧道施工技術規范》
3、《巖土工程勘察規范》(BG5002—20**);
4、《鐵路工程地質勘察規范》(TB10012-20**)J124-20**
5、《工程巖體試驗方法標準》(GB/T50266);
6、《中國地震動參數區劃圖》(GB18306—20**);
7、《鐵路隧道設計規范》(JB10003—20**);
8、《鐵路工程抗震設計規范》(GB50111-20**)
9、《關于進一步明確軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道設計施工有關技術規定的通知》(鐵建設【20**】120號);
10、隧道設計文件的有關要求;
11、成渝客運專線CYSG-3標《實施性施工組織設計》。
第二章、工程概況
本標段隧道共6座,按線路里程順序依次為新糖坊隧道、梨兒園隧道、壇蹬巖隧道、龍神坳隧道、四方碑隧道、郭家寺隧道。隧道設計為單洞雙線隧道,隧道總長度為4293m。
隧道名稱 起始里程 圍巖等級 合計
?、蟆 、簟 、?/p>
明洞Ⅴ
新糖坊隧道
DK132+955-DK133+533
0 0 558 20 578
梨兒園隧道
DK133+647-DK135+248
0 940 636 25 1601
壇蹬巖隧道
DK135+993-DK136+215
0 0 195 27 222
龍神坳隧道
DK138+605-DK139+276
0 0 610 61 671
四方碑隧道
DK140+584-DK141+320
0 147 510 79 736
郭家寺隧道
DK160+525-DK161+010
0 0 431 54 485
隧道基本概況表
第三章、各隧道工程地質概況
1、郭家寺隧道(485m):
丘陵地貌,自然橫坡一般15°~25°,地面高程326~400m,相對高差約74m,隧道最大埋深44m。地表覆蓋層主要為坡殘積粉質黏土,層厚0~2m;隧道地層為J2S泥巖夾砂巖,屬軟巖;產狀近水平,節理裂隙發育,全風化帶(W4)厚2~6m,強風化帶(W3)厚2~23m。地下水主要為基巖裂隙水,富水性季節變化大,水質類型屬HCO3--Ca2+型;據區域資料,在環境作用類別為化學侵蝕環境、氯鹽環境時,具硫酸鹽侵蝕性。洞口主要不良地質問題為泥巖風化剝落、砂巖危巖落石,施工中,進出口邊仰坡應及時防護,并清除坡面危石;洞身拱部易產生掉塊、坍塌等,開挖過程中應加強支護,襯砌緊跟,加強排水,防止坍塌。下伏基巖為泥巖,泥質膠結,中厚層狀,質軟,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性。川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿地層裂隙泄出地表。
DK160+525~DK160+550邊仰坡滑塌、危石落石。
DK160+550~DK160+980洞身泥巖質軟;巖層傾角較緩,節理發育;川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿裂隙泄出地面。
DK160+890~DK160+945段隧道洞身分布危巖落石。
2、四方碑隧道(736m):
隧區屬丘陵地貌。地表上覆坡殘積粉質黏土;下伏基巖為侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖,單斜構造。地震動峰值加速度為0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35s。地下水為HCO3--Ca2+型水,地下水對混凝土結構具硫酸鹽侵蝕,環境作用等級為H1。不良地質為泥巖風化剝落、危巖落石。洞身泥巖質軟,巖層近于水平,節理發育。隧道進、出口巖層風化帶厚度較大;隧道進口段存在危石落石。川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿地層裂隙泄出地表,具有不可預見和無規律性(不確定性)特點,隧道開挖應加強通風與監測工作。下伏基巖為泥巖夾砂巖,泥巖,泥質結構,中厚層狀,質軟,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性,為膨脹巖。巖層近于水平,節理發育。
DK140+585~DK140+605邊仰坡滑塌、危石落石。
DK140+605~DK141+260段,地表上覆坡殘積粉質黏土;下伏基巖為泥質砂巖夾泥巖。
DK140+260~DK141+310段,土層和巖層風化帶較厚。
3、龍神坳隧道(671m):
測區屬丘陵地貌。地表上覆坡殘積粉質黏土;下伏基巖為侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖。測區屬單斜構造。地震動峰值加速度為0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35s。隧洞最大埋深小于40米,測區地表水主要為溝水和坡面暫時性流水,地下水主要為基巖裂隙水,基巖中泥巖裂隙水含量甚微,砂巖中相對較大,呈點滴狀產出,流量受季節影響明顯,雨季水量較大,旱季相對較小,測區地下水為HCO3
--Ca2+型水,地下水對混凝土結構無侵蝕性。測區不良地質為泥巖風化剝落、危巖落石。洞身泥巖質軟,巖層近于水平,節理發育,下伏基巖為泥巖,泥質膠結,中厚層狀,質軟,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性。川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿地層裂隙泄出地表。開挖過程中,拱部易產生掉塊、坍塌等。隧道進、出口巖層風化帶厚度較大;隧道進出口段,存在危石落石。
DK138+620~DK138+640地形陡緩相間,巖層產狀近水平,節理發育。
DK138+640~DK139+250段,下伏基巖為泥巖,泥質膠結,中厚層狀,質軟,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性。川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿地層裂隙泄出地表。
DK139+250~DK139+270段,地形陡緩相間,巖層產狀近水平,節理發育。
4、壇蹬巖隧道(222m):
隧區屬丘陵地貌,地形較陡,進、出口為一巖質陡崖,地面高程305~398m。最大埋深不超過50米,隧道表層為坡殘積層粉質黏土和崩坡積層塊碎石土覆蓋;下伏侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖,屬軟巖。測區地下水以基巖裂隙水為主,受季節控制明顯,其水質類型為HCO3--Ca2+,在環境作用類別為化學侵蝕環境氯鹽環境時,環境等級為H1。隧道主要不良地質問題為:泥巖風化剝落、砂巖危巖落石、出口崩塌巖堆。
DK135+933~DK136+010段,上覆中厚層狀砂巖、下部位泥巖,洞頂仰坡存在危巖落石及巖堆。
DK136+010~DK136+050段,穿越地層巖性為泥巖夾砂巖、洞身淺埋。
DK136+050~DK136+165段,穿越地層巖性為泥巖夾砂巖、隧區位于川中丘陵區天然氣蘊藏區。
DK136+165~DK136+205段,穿越地層巖性為泥巖夾砂巖、洞身淺埋,偏壓。
DK136+205~DK136+214段,上覆中厚層狀砂巖、下部位泥巖,洞頂仰坡存在危巖落石及巖堆,偏壓。
5、梨兒園隧道(1601m):
測區屬丘陵地貌,地形坡度一般15-25°,進、出口為一巖質陡坎,地面高程325~405m。隧道淺埋,表層為坡殘積層粉質黏土和崩坡積層塊碎石土覆蓋;下伏侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖,屬軟巖。測區地下水以基巖裂隙水為主,受季節影響明顯,其水質類型為HCO[3](-)Ca(2+),在環境作用類別為化學侵蝕環境氯鹽環境時,環境等級為H1。洞口主要不良地質問題為:進口地形偏壓、泥巖風化剝落、砂巖危巖落石。地震動峰值加速度為0.2g。地表出露覆蓋層主要第四系全新統坡洪積(Q[4](dl+pl))軟土(軟粉質黏土),松軟土(軟塑狀粉質黏土),坡殘積(Q[4](dl+el))粉質黏土,坡崩積層(Q[4](dl+col))碎石土;下伏基巖為侏羅系中統沙溪廟組(J[2]s)泥巖夾砂巖。DK133+644~DK133+648、DK134+434~DK134+440、DK134+465~DK134+475、DK135+194~DK135+214里程處存在危巖落石。
6、新糖坊隧道(578m):
DK132+954~DK132+964段,上覆蓋中厚層狀砂巖、下部為泥巖,洞頂仰坡存在危巖落石及巖堆。
DK132+964~DK132+984段,穿越巖性為泥巖夾砂巖,洞身淺埋。
DK132+984~DK133+498段,穿越巖性為泥巖夾砂巖,洞身淺埋,隧區位于川中丘陵區天然氣蘊藏區。
DK133+498~DK133+528段,穿越巖性為泥巖夾砂巖、泥質砂巖、泥巖夾砂頁巖及灰巖,洞身淺埋。
DK133+498~DK133+528段,上覆蓋中厚層狀砂巖、下部為泥巖,洞頂仰坡存在危巖落石及巖堆。
第四章、主要不良地質及特殊巖土
1、不良地質
?、?、危巖落石及巖堆
隧道進出口仰坡存在危巖落石及巖堆。泥巖風化剝落、砂巖危巖落石,施工中,進出口邊仰坡應及時防護,并清除坡面危石。
?、?、淺埋、偏壓
隧道均為淺埋,地層巖性泥巖夾砂巖,洞口附近崩坡積層塊碎石土覆蓋,洞門位置巖堆分布,存在偏壓現象。
2、特殊巖土
我部6座隧道洞身均穿過膨脹性巖土地層,基巖為泥巖夾砂巖,泥巖,泥質結構,中厚層狀,質軟,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性,施工過程應加強預測預報,防止變形、塌方事故。
3、天然氣蘊藏區
隧區位于川中丘陵區天然氣蘊藏區。川中丘陵區天然氣蘊藏量大,在構造、裂隙較發育地段,天然氣可能沿地層裂隙泄出地表,具有不可預見和無規律性(不確定性)特點。隧道施工過程應加強監測。
第五章、實施超前地質預報的目的
1、進一步查明前期沒有探明的、隱伏的重大地質問題,進而指導隧道施工順利進行,減少隧道施工的盲目性;
2、降低隧道施工地質災害發生的機率,保證隧道施工安全;
3、為隧道動態設計和信息化施工提供基礎資料,使隧道設計施工更科學、安全和快捷;
4、為編制竣工文件提供地質資料、為隧道長期安全運營提供基礎資料。
第六章、超前地質預報方案
1、地面調查:對隧道范圍內地形、地貌、地層巖性進行進一步的全面核查。
2、地質編錄:對隧道全段,進行地質編錄。
3、TSP超前探測:斷層發育地段、節理密集帶、不整合接觸帶以及巖性接觸帶處進行重點探測。
4、紅外線探測儀超前探測:采用紅外線探測儀超前探測,對斷層破碎帶、節理密集帶及巖性界面處進行重點探測地下水發育情況,宏觀地掌握掌子面前方短距離的富水情況。
5、地質分析:對全隧道進行地質編錄,記錄現場揭露的地質信息,并綜合上述各種探測方法獲得的地質信息,通過綜合分析,預測預報前方工程地質及水文地質條件。
第七章、超前地質預報工藝方法、操作要點
1、地面調查
?、?、調查目的及調查范圍
核對勘測資料,掌握隧道所在地區的地層巖性、地質構造、不良地質及水文地質情況,為隧道內地質預報提供方向性的依據。
根據勘察單位提供的隧道工程地質圖,調查范圍主要為隧道中線兩側各1~2.5km的(陸地部分)范圍。
?、?、調查內容
?、?、地層巖性
主要調查地層的地質時代、巖層厚度、層間結合程度、巖層產狀、巖性、巖石硬度、風化程度等。
?、?、地質構造
主要調查斷層、破碎帶及節理裂隙特征。斷層的產狀、性質、破碎帶寬度、破碎帶的成分、破碎帶的含水情況以及與隧道的關系。節理裂隙的組數、產狀、間距、充填物質、延伸長度、張開度及節理面的起伏情況,節理裂隙的組合狀況。
?、?、不良地質
主要調查隧址斷層的性質、規模、以及對隧道的影響。
?、?、地下水的特征
調查隧道范圍內的泉水、井水、水塘、水庫、溝水、河水及其水量、水文、水質的變化等。
2、地質編錄
?、?、編錄內容
核對包括地層巖性、斷層構造等在內的主要地質界線在隧道洞身的實際位置;進一步確定各斷層帶以及主、次斷層(包括影響帶)的位置、產狀,斷層帶的物質組成、寬度、富水程度及工程性質。
對洞壁巖體主要結構面(斷層、層理及節理、裂隙等)進行定性及定量統計量測,查明主要結構面的產狀、性質、延伸長度、張開寬度、粗糙程度、蝕變情況、密度、地下水及充填情況等,并分析優勢結構面對圍巖穩定性的影響。
對塌方地段,應記錄塌方的部位、方式與規模及其隨時間的變化特征,并分析產生塌方的地質原因。
對巖體受構造影響程度、節理發育程度、巖體完整程度、富水程度及圍巖穩定狀態等進行詳細編錄,據此對圍巖級別及其他地質參數進行修正,并提出有針對性的支護、襯砌或超前加固措施意見。
對重點地段,如斷層、節理密集帶、巖性接觸帶、地下水富集帶、掌子面地質情況與原設計地質條件出入較大等重點地段,除地質編錄外,還要進行必要的地質調繪和測試。
對地下水發育地段,應描述地下水的分布、出露形態、水量、水壓、水溫、顏色及泥砂含量,以及地下水活動對圍巖穩定性的影響;對涌水量較大的地段,必要時進行長期觀測;并取樣分析,判定地下水對結構材料的腐蝕性。
?、?、圍巖穩定性評價和預報
根據地質編錄得到地層巖性、地質構造、不良地質、水文地質特征等,判定圍巖完整性和圍巖分級,結合勘察和地質調查取得的地質資料預測隧道前方地質情況。
?、?、資料提交
每循環開挖后對拱頂、掌子面和左右邊墻進行地質編錄,必要時進行數碼攝像。編錄的原始記錄、圖、表當天整理(繪制)。施工一定距離后,作出分段(60m/張)完善的地質展示圖和總結。
?、?、工作量:
各隧道掌子面地質素描及地質展示圖預計工作量一覽表
隧道名稱
地質素描及地質展示圖預計工作量
郭家寺隧道
全隧施做
四方碑隧道
龍神坳隧道
壇蹬巖隧道
梨兒園隧道
新糖坊隧道
?、?、使用的儀器
主要是地質羅盤和數碼相機以及計算機。
3、采用物探方法的施工超前地質預報
?、?、TSP203超前地質預報
TSP203每次可探測100~350m,為提高預報準確度和精度,采取重疊式預報,每開挖100m~150m預報一次,重疊部分(不小于20m)對比分析,每次探測結果與開挖揭示情況對比分析。
?、?、預報原理
TSP203超前地質預報系統是利用地震波在不均勻地質體中產生的反射波特性來預報隧道掘進面前方及周圍臨近區域地質狀況的,TSP方法屬于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在設計的震源點(通常在隧道的左或右邊墻,大約24個炮點)用小量炸藥激發產生,當地震波遇到巖石波阻抗差異界面(如斷層、破碎帶和巖性變化等)時,一部分地震信號反射回來,一部分信號透射進入前方介質。反射的地震信號將被高靈敏度的地震檢波器接收,數據通過TSPwin軟件處理,就可以了解隧道工作面前方不良地質體的性質(軟弱帶、破碎帶、斷層、含水等)和位置及規模。
?、?、設備
采用TSP203plus超前地質預報系統。
a、記錄單元:12道,24位A/D轉換,采樣間隔62.5μs和125μs,最大記錄長度為1808.5ms,動態范圍120dB。
b、接收器(檢波器):三分量加速度地震檢波器,靈敏度為1000mV/g±5%,頻率范圍為0.5~5000Hz,共振頻率9000Hz,橫向靈敏度>1%,操作溫度0℃~65℃。
c、TSPwin軟件:數據采集和處理集于一體。
d、測線布置:
(a).接收器孔
位置:在隧道邊墻(面對掌子面),距離掌子面大約50m。
數量:2個,隧道左、右邊墻各一個。
直徑:φ43-45mm/孔深2m。
布置:沿軸徑向,用環氧樹脂固結,向上傾斜10°左右。
高度:離地面1m。
(b).炮孔:
位置:在隧道的右邊墻。第一個炮孔離接收器16m,其余炮孔間距為1.5m。
數量:24個直徑:38mm/孔深1.5m。
布置:沿軸徑向,向下傾斜10-20°(激發時水封填炮孔)。高度:離地面約1m。
?、?、數據采集與分析
TSP203+超前地質預報系統分為洞內數據采集和室內分析處理兩大部分:
a、洞內數據采集洞內數據采集主要由接收器、數據記錄設備以及起爆設備三部分組成。
洞內數據采集包括打接收器孔、爆破孔、埋置接收器管、連接接收信號儀器、放炮接收信號等過程。
◆鉆接收器孔。
◆鉆爆破孔。
◆埋置接收器管:將環氧樹脂放入接收器孔中,然后將接收器管旋轉插入孔內,15分鐘后環氧樹脂、接收器管與周圍巖體就能很好地粘結在一起。
◆裝藥:每爆破孔裝藥量大約75g(巖石2#乳化炸藥),根據圍巖軟硬完整破碎程度與距接收器位置的遠近而不同。
◆聯線:將設備各組件及爆破導火線聯接好;
◆放炮、接收信號。
◆拆線、清理設備。
b、室內計算機分析處理
采集的TSP數據,通過TSPwin軟件進行處理。TSPwin軟件處理流程包括11個主要步驟,即:數據設置→帶通濾波→初至拾取→拾取處理→炮能量均衡→Q估計→反射波提取→P-S波分離→速度分析→深度偏移→提取反射層。通過速度分析,可以將反射信號的傳播時間轉換為距離(深度),可以用與隧道軸的交角及隧道工作面的距離來確定反射層所對應的地質界面的空間位置,并根據反射波的組合特征及其動力學特征解釋地質體質。
通過TSPwin軟件處理,可以獲得P波、SH波、SV波的時間剖面、深度偏移剖面、提取的反射層、巖石物理力學參數、各反射層能量大小等成果,以及反射層在探測范圍內的2D或3D空間分布3)、提交資料室內分析處理一般在24小時內完成并可提交正式成果報告,報告一般包括如下內容:
(a)工作概況
(b)探測的方法、設備及原理
(c)測線布置
(d)對測試結果的初步分析
(e)結論TSP報告中應附的成果圖表:
◆現場數據記錄表
◆巖石參數曲線圖(橫坐標為里程)
◆二維結果圖(橫坐標為里程)
◆巖石參數表
?、?、預計預報范圍
預計采用TSP預報的具體里程見表6-1,具體思路以設計圖中標明的以及實際開挖發現的而設計圖中沒有提及的不良地質地段和不良地質體進行連續重疊式預報,重疊長度不小于20米。
各隧道TSP預報的預計地段一覽表
隧道名稱
里程
地質
情況
數量(次)
郭家寺隧道
依據設計和洞內地質情況變化確定
四方碑隧道
龍神坳隧道
壇蹬巖隧道
梨兒園隧道
DK134+060~DK134+250
下伏侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖,強、弱風化分帶界線,隧洞埋深極淺,季節性降雨時有突、涌水及塌方可能。
DK134+820~DK134+950
新糖坊隧道
?、?、紅外線探水
?、?、基本原理
在隧道中,圍巖每時每刻都在向外部發射紅外波段的電磁波,并形成紅外輻射場,場有密度、能量、方向等信息,巖層在向外部發射紅外輻射的同時,必然會把它內部的地質信息傳遞出來。干燥無水的地層和含水地層發射強度不同的紅外輻射,紅外線探水儀通過接收巖體的紅外輻射強度,根據圍巖紅外輻射場強的變化值來確定掌子面前方或洞壁四周是否有隱伏的含水體。
?、?、現場數據采集
a、在施工隧道的隧頂和兩側邊墻的中部各布置一條測線,5m點距,發現異常后加密測點,并初步分析異常的可能原因,如因噴漿、照明燈等干擾影響應與刪除,并重測。
b、在掌子面上均勻布置9個測點,發現異常后加密測點,并初步分析異常的可能原因,如因噴漿、放炮、照明燈等干擾影響應予刪除,并重測。
c、每次探測應對巖體裂隙發育情況和隧道壁滲水情況進行詳細記錄。
?、?、資料整理
探測完成后應提供紅外探測預報報告,內容包括:工作概況、地質解譯結果、掌子面探測數據圖、左右邊墻及拱頂等測線的探測曲線圖等。
?、?、紅外線探水的探測范圍
紅外探測每循環可探測30m,為提高預報準確度和精度,采取重疊式預報,兩次探測應重復5m。
?、?、預計工作量
各隧道紅外探測預計地段一覽表
隧道名稱
里程
地質
情況
數量(次)
郭家寺隧道
依據設計圖和洞內地質情況變化確定
四方碑隧道
DK141+040~DK141+160
強、弱風化分帶界線,隧洞埋深極淺,季節性降水時有涌水、塌方可能。
龍神坳隧道
壇蹬巖隧道
梨兒園隧道
DK134+060~DK134+250
下伏侏羅系中統沙溪廟組泥巖夾砂巖,強、弱風化分帶界線,隧洞埋深極淺,季節性降雨時有突、涌水及塌方可能。
DK134+820~DK134+950
新糖坊隧道
?、?、使用的儀器
使用的儀器為煤炭科學研究院唐山分院生產的HY-303紅外線探測儀。
4、按設計圖預計的工作量
新建鐵路成都至重慶線CYSG-3標六座隧道工程施工超前地質預報實施方案按設計圖預計的工作量見下表。
施工超前地質預報預計工作量
預報項目
隧道名稱
總長度(m)
次數
備注
地質編錄
郭家寺隧道(470m)
4254
六座隧道承擔施工的全部開挖長度
四方碑隧道(736m)
龍神坳隧道(650m)
壇蹬巖隧道(221m)
梨兒園隧道(1603m)
新糖坊隧道(574m)
TSP探測
梨兒園隧道(1603)
依據設計圖和洞內情況變化確定
120米/次,搭接20m。
新糖坊隧道(574m)
紅外探測
梨兒園隧道(1603)
探測長度30米,搭接5m。
新糖坊隧道(574m)
四方碑隧道(736m)
第八章、組織機構及人力、設備資源
根據超前地質預報實施方案,成立超前預報組織機構,配備專業預報人員和預報儀器設備,預報儀器設備的性能、精度及效率應能滿足預報和工期的要求。
1、組織機構
成立以施工超前地質預報項目負責人為責任人的超前地質預報工作機構,該組織機構在項目部的直接領導下,切實抓好施工超前地質預報工作。
地質組
紅外線探水
施工超前地質預報項目部
物探組
TSP
超前探測
地質編錄
地面調查
超前地質預報工作組織機構圖
2、主要人員:
項目負責人:黃應強
地質工程師
技術負責人:劉海龍
地質助理工程師
3、主要設備
投入的主要儀器設備及型號一覽表
序號 儀器設備及型號 數量 產地
1 TSP203+超前地質預報儀 1臺 瑞士
紅外探水儀 HY-303 1臺 唐山
數碼照相機Canon 2部 中日合資
計算機 聯想 2臺 北京
打印機 Canon 1臺 中日合資
汽車 1臺 國產
地質羅盤 2部 哈爾濱
第九章、超前地質預報的質量、安全、進度保證措施
1、超前地質預報的質量保證措施
在貫徹質量管理體系的基礎上,按照超前地質預報實施性施工組織所制定的各項技術指標的要求,嚴格技術交底,做到目的明確、清晰地開展預報工作,進行預報工作,使預報質量得到有效的控制,從而切實保證預報的精度和質量。各種方法的質量保證措施如下:
?、?、地質素描在每炮后應及時進行,對掌子面、邊墻、拱頂及底板圍巖的工程地質及水文地質特征進行詳細描述,描述要真實貼切,并輔以適當的圖形、圖片。在開挖夠60m后,及時對素描資料進行匯總,并形成展示圖。
?、?、TSP超前探測前應對炮孔及接收器孔進行測量,其參數應嚴格滿足設計要求;接收器套管安裝要耦合完好,尤其是前端口;檢測噪音在低于-78dB時方可接收數據,接收時要保持檢測噪音時最安靜的狀態,接收到的信號要求初值明顯;曲線隧道預報的終點不能偏離隧道中線30m。
?、?、紅外探測前應對探測范圍內的正常場強值進行測量,然后再布置測點。為保證探測質量,宜選在出完碴后測量放線時段進行探測。在探測時,應盡量避開一些高(低)能熱源場(如照明燈、空壓機、通風風管口等)。發現突變探測值時,應重復探測,此外還要在該探點外圍再試探幾個點,以確認正確性。需要加密的應加密,加密的探測值寫在備注中。
?、?、在各項現場采集工作結束后,內業數據分析、處理以及報告編寫應及時,成果報告應有編制、復審核。
?、?、成果報告及時提交給指揮部及施工單位,做到信息化施工。
?、?、把預報、檢測結果與實際開挖情況進行比對,不斷總結,調整各種參數、方案組合等,對預報做出修正,提高準確性。
2、超前地質預報的安全保證措施
認真貫徹執行黨和國家的安全生產方針、政策,嚴格執行鐵道部和交通部頒發有關施工規范和安全技術規則,對預報人員進行崗前安全教育培訓,牢固樹立“安全第一、預防為主”和“管生產必須管安全”的思想意識。建立健全安全保證體系,領導掛帥,全員參加,使安全工作制度化、經?;?,并貫穿預報全過程。
3、超前地質預報的進度保證措施
?、?、為了保證超前地質預報工作的實效性,我們要達到所有通過物探手段進行的預報資料將在現場采集數據完畢后12小時內提供階段成果報告,當采集的數據在進行室內處理時,發現重大異常,我們將及時的提供口頭報告,以便現場及時采取應急措施。
?、?、所有通過物探手段進行預報的現場數據采集工作(打設接受器孔),都將在不影響施工的前提下,提前做好準備工作。
第十章、超前地質預報與隧道施工的銜接與配合
1、正常施工進度的銜接和配合
在正常施工進度的情況下,作到地質人員每一循環響炮后30分鐘內到達掌子面,進行地質素描,通過物探手段進行預報的現場數據采集工作(需要施工單位配合的部分)將在預報里程到達前30m給施工單位下發技術交底,確保數據采集及時和不耽誤施工單位的作業時間。
2、施工方案調整時的銜接和配合
當施工方案調整時,超前地質預報工作也將緊隨新的施工方案調整,當好“先鋒”。在必要時采取地質人員24小時洞內值班制度。確保施工安全。
第十一章、成果資料編制內容及要求
?、?、階段成果資料
?、?、即時報告當地質工程師發現地質情況發生變化時,即刻以口頭或書面的形式向工區和項目部報告,并積極參與不良地質地段工程措施的研究,并從地質角度提出意見。
?、?、日常報告當每次完成地質預報工作后,應在規定時間向工區和項目部提供相應資料。
?、?、竣工資料
在全部超前預報工作完成后三個月內編寫《隧道施工超前地質預報總體報告》并提交給建設單位和施工單位?!端淼朗┕こ暗刭|預報總體報告》包括以下內容。
?、?、地質縱斷面圖
?、?、地質展示圖(1:200);
?、?、TSP203超前地質探測報告;
?、?、紅外線探水報告;
?、?、利用其他手段進行超前探測的報告。
第十二章、超前地質預報工作制度
超前預報單位應根據超前地質預報實施方案,成立超前預報組織機構,配備專業預報人員和預報儀器設備,預報儀器設備的性能、精度及效率應能滿足預報和工期的要求。
?、?、施工超前地質預報實施方案的審批;
施工超前地質預報實施方案可根據現場超前預報實際進行必要的調整和完善,調整后的實施方案應報請建設單位批準。
?、?、實施方案的技術交底
超前預報單位實施超前預報前(除地質編錄等不需要施工單位配合的外),應編制技術交底,并提前24小時,報送監理與施工單位。
?、?、超前地質預報的作業
施工單位接到超前預報技術交底后,應根據交底要求,安排預報作業時間及作業工作面,監理單位應做好現場的協調及督促工作。
?、?、資料編制
?、?、超前預報成果資料編制,地質編錄每20米報送一次,其它預報在現場預報工作完成后,24小時內將當次預報成果報送建設單位、施工主體單位、監理單位,為保證資料報送的及時性,有條件時可采用電子文檔報送的形式。
?、?、超前預報單位應做好預報驗證資料的收集、整理和歸檔工作,每月編寫《隧道超前地質預報階段性報告》并提交建設單位、施工主體單位、監理單位。
第十三章、地質預報成果的驗證及技術總結要求
1、地質預報成果驗證
每一階段性地質預報工作結束后,必須認真編寫《隧道超前地質預報階段性報告》,在隧道掘進過程中,由地質工程師與之核對,以檢驗實際效果,用以指導下一階段的實施。
2、地質預報技術總結要求
必須根據規范、規程等要求,在階段性報告的基礎上,對地質預報工作進行技術總結,以便指導下一階段施工及以后的工程施工。
總結分為階段性(《隧道超前地質預報階段性報告》)和完工總結。
技術總結由地質預報項目負責人負責。
篇3:風水水文地質學
風水與水文地質學
現代水文地質學告訴我們,地球上億萬年來演變而成的山川河流、自然地貌、地下水脈和地質構造形成了各種山川、水訊、水質、土質、巖層結構,這些地質構造之中又包涵和產生著各種有機和無機的化學元素,這些元素對人體會產生各種有益或有害的影響。例如:鐵、鋅、有機蛋白等,對人體是有益的,而鐳、氡、鍶等放射性元素,對人體與智力發展是有害的。由于這些化學元素的含量和組合結構的不同,對人類也會產生不同的正負面的效應。
為什么有的地方的人能健康長壽?而有的地方的人就容易患病或早逝?這些都與當地水文地質條件密切相關。
傳統風水學對所勘察的風水區位的地貌、水流、水質特別重視,有時還要聞嘗土和水的氣味,從中判斷這個區位的風水是否有利于人的體力和智力、思維和事業。如水味甘甜應是吉地,如果水珠苦澀則是不吉之地等。其中許多道理與現代水文地質學也是相合相通的。
尤其風水學中的龍脈思想,就是現代地質地理學關于山脈、水流與巖層的走向的學問。而風水中"保護龍脈"的思想,也與現代水文地質學說中的水土保持,環境保護等觀念相融洽。
現代風水學的內涵與使命之一,就是系統地將傳統風水學的數千年經驗與現代水文地質學知識相互聯通,從而研究出山川河流、地質地貌、山脈走向、水土關系及其產生的各種化學元素,對人類生理與心理、健康與事業的正反影響,使人類更好地了解自然,利用自然,改造自然和順應自然,使人類生活得更健康、更美好。