新界牌坡隧道超前地质预报方案.doc
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1、渝涪二线YFSG-2标段 YDK90+921新长岭岗隧道目录第一章 编制依据2第二章 编制范围2第三章 地形地貌、工程地质及水文地质2第四章 施工超前地质预报目的3第五章 超前地质预报方案35.1 超前地质预报工作内容35.2 施工超前地质预报方案45.2.1超前地质预报的操作要点45.2.2 超前地质预报工艺流程45.3 地质调查65.3.1 隧道开挖面的地质素描65.3.2 岩体结构面调查75.3.3 隧道涌水观测75.3.4 资料提交85.4 超前地质探孔95.4.1 超前地质探孔特点95.4.2 钻进方式95.4.3 钻孔数量及深度105.4.4 钻孔布置及其参数105.4.5 与隧道
2、施工工序衔接105.4.6 资料提交10第六章 成果资料116.1 即时报告116.2 日常报告116.3 最终成果报告11第七章 超前地质预报资源配置117.1 组织人员机构117.2 投入的仪器设备及主要设备15第八章 超前地质预报的工期15第九章 超前地质预报质量保证措施15第十章 超前地质预报安全保证措施1810.1 成立超前地质预报项目部安全管理组织机构1810.2 编制各项超前地质预报安全制度1810.3 预报施工现场安全技术保证措施1910.4 预报钻孔机械的安全保证措施19YDK90+921新长岭岗隧道超前地质预报方案第一章 编制依据1.1 中国中铁二院工程集团有限责任公司改建
3、铁路重庆至怀化线重庆北至涪陵段增建二线施工图YDK90+921新长岭岗隧道施工组织设计图 (渝涪二线施隧-17);1.2 铁路隧道超前地质预报技术指南;1.3 我单位的施工能力、技术力量以及我单位在类似工程的施工经验。1.4 新长岭岗隧道实施性施工组织设计; 1.5现行铁路工程技术规范、规定、标准以及有关铁路施工的技术资料。第二章 编制范围新长岭岗隧道出口段1812m的正洞(YDK90+035YDK91+827)施工地质超前预报。第三章 地形地貌、工程地质及水文地质新长岭岗隧道位于重庆石沱镇及涪陵市石龙场管理的长江防护林带,属低山区地貌。地形起伏较大,陡坎较多,自然坡度3050,申家沟及夕阳坡
4、沟为两深切U型谷,最大切割深度为400米以上,植被发育,灌木、杂草丛生;以农田、旱地为主。区内属亚热带气候,温暖湿润,雨量充沛,具有春早夏长,秋雨连绵,冬暖多雾,无冰霜期特点。多年平均气温为17.4,年极端最低气温-2.8,年极端最高气温为40.5,雾日年平均30至40天,多年平均相对湿度为81%。区内多年平均降雨量为1150.6至1158.8mm,雨季6至9月,年最大降雨量为1490.8mm,日最大降雨量俄日235.8mm,年平均风速1.8至2.1m/s,年最大风速22.7m/s,风向WSW,瞬间最大风速32m/s,风向WSW。隧道穿越侏罗系中下统自流井组泥岩夹砂岩、侏罗系下统珍珠冲组泥岩夹
5、砂岩、三叠系上统须家河组砂岩夹泥岩、页岩及煤层煤线,隧道穿越黄草峡背斜、申家沟断层,节理裂隙发育。区段内地表冲沟发育,切沟深窄,水田及堰塘众多,地表水发育,最大的山间沟渠位于隧道出口段,平时流量2.5L/S,最大约5至20L/S,四季均有水,主要由山间沟水及大气降雨补给。地下水主要表现为基岩裂隙水及松散岩类孔隙潜水两类,地下水发育,具有承压性,位于YDK84+423至YDK85+502段,该段地下水对混凝土具有硫酸盐H2型侵蚀性。第四章 施工超前地质预报目的1、进一步查明前期没有探明的、隐伏的重大地质问题,进而指导隧道施工的顺利进行;2、降低地质灾害发生的机率,判定保证隧道施工安全;3、为隧道
6、变更设计提供地质依据;4、为编制竣工文件提供地质资料。第五章 超前地质预报方案本隧道施工中的地质预报方法,主要是根据综合物探和超前钻探法取得的资料,以及地质推断法预测开挖工作面前方一定长度范围内围岩的工程地质和水文地质条件。5.1 超前地质预报工作内容按照渝涪二线施隧-17施工图提供的地质资料,以及现场的具体情况针对以下地质问题进行地质预报,从而判定其对施工的影响程度:1、 断层及断层影响带的位置、规模及其性质;2、 软弱夹层的位置、规模及其性质;3、不同岩性、围岩级别变化界面的位置;4、 工程地质灾害可能发生的位置和规模;5、 含水构造的位置、规模及其性质。5.2 施工超前地质预报方案5.2
7、.1超前地质预报的操作要点本隧进行综合物探和钻孔验证,预测岩体的完整性及砂岩地下水的发育情况。采用超前探孔手段超前探测验证。对掌子面前面30m左右范围的地质情况作更准确的预报。 (1)YDK84+435至YDK85+502段为砂岩夹页岩,施中对薄煤层等加强探测,超前水平取芯钻孔及作业过程中超前支护施作情况、炮眼施作情况等,主要查明节理与地下水发育情况,是否夹薄煤层,针对超前探测提示的具体地质情况采取相应的工程措施,保证施工的顺利进行。在地震波探测异常地段,需要采用75超前钻孔进行验证,每个断面设3孔,其中一个探孔取岩芯,以利对掌子面前方地质条件进行分析、判断,超前探孔每25m一循环,每孔深30
8、m,相邻两循环探孔之间应搭接5m。(2)YDK85+502至YDK88+345段为泥岩夹砂岩、页岩,施工中对泥页岩等加强探测,利用超前水平取芯钻孔及作业过程中超前支护施作情况、炮眼施作情况等,主要查明泥页岩强度,分析是否存在围岩强度和稳定性衰减突变,针对超前探测揭示的具体地质情况采取相应的工程措施,保证施工的顺利进行。5.2.2 超前地质预报工艺流程新长岭岗隧道地质条件复杂,地质因素可能严重危及施工安全,制约工期,超前地质预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础,因此必须高度重视和做好施工超前地质预报工作。本隧地质复杂,拟定采用预报应采取长距离宏观预报与短距离准确预报相结
9、合、综合物探和钻孔验证的方法,开展多层次、多手段的综合超前地质预报,并贯穿于施工全过程。长距离预报主要采用地质分析法,根据地面测绘和其它基础资料对隧道通过区的地质界线、地层岩性、地质构造、围岩级别、储水构造、富水规模以及其它不良地质及特殊地质发育情况进行长距离、宏观预测预报,分析和把握存在的主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程等,从而制定预报预案,并根据揭示情况进行不断的修正。短距离预报是在中长距离预报的基础上采用掌子面素描、超前钻孔等方法进行预报,探明掌子面前方30m范围内地层岩性、地质构造、不良地质及地下水出露情况等,对可能有突泥、突水和其它不良地质情况的
10、地段应进行钻孔验证。5.3 地质调查隧道施工中,根据对已开挖地段的地质调查,可推测前方的地质条件。调查的主要内容根据有:隧道开挖面的地质素描、岩体结构面调查和涌水观测等工作。5.3.1 隧道开挖面的地质素描.地层岩性本隧测区覆盖层为第四系全新统人工堆积土(Q4ml),坡洪积(Q4ld+el)粉质黏土,坡残积(Q4ld+el)粉质黏土,滑坡堆积层(Q4del)粉质黏土夹碎块石,下伏基岩为侏罗系中下统自流井组(J1-2z)泥夹砂岩,侏罗系下统珍珠冲组(J1z)泥岩夹砂岩,三叠系上统须家河组(T3xj)砂岩夹泥岩。.地质构造本隧测区位于扬子地台之川中台坳,川东褶皱束中,由一系列NE近于平行的狭长不对
11、称褶皱组成,背斜成山多较窄,向斜成谷较开阔,有隔挡式褶皱之特点.不良地质根据重庆地区煤田资料,结合调查勘测分析报告,长岭岗隧道须家河组共有8个小煤层,上部3个,下部5个。每个煤层厚0.21.0m,成层较差。根据既有线深孔勘测及区域地质分析,煤层无自燃倾向和煤尘爆炸危险,但仍有瓦斯逸出,无瓦斯突出危险。受黄草峡谷背斜核部影响YDK85+245至YDK85+315段围岩较破碎、受申家沟断层影响YDK87+045至YDK87+165段围岩较破碎,易引起塌方、受顺层偏压影响YDK88+225至YDK88+345段围岩易发生滑坡,施工中应保证隧道安全穿越。.地下水的特征地下水主要为表现为松散岩类孔隙潜水
12、及基岩裂隙水两类。松散岩类孔隙潜水主要赋存于测区第四系坡残层、坡洪积层、坡崩积层、滑坡堆积层中,基本为透水层,该类地下水分布面积小,富水性差,水量贫乏对隧道影响较小。基岩裂隙水主要赋存于三叠系须家河组(T3xj)等的厚层砂岩体组成的含水岩组中,水量较丰富,珍珠冲组地层岩性层间水力联系软弱,地表水主要沿中溥厚层砂层下渗,层理产状较缓,主要沿层间向黄草峡背斜两翼渗出,须家河组厚层砂岩储水条件好,由于洞身多为须家河组厚层砂岩,地下水发育,地下水具有承压性。据本次现场调查,该隧道进出口均有常年流水,且水量较大,进口量可达3L/s,出口水量约2L/s.据取水样分析,基属HCO3-、SO42-、Ca2+型
13、水。对砼具硫酸盐H2型侵蚀。5.3.2 岩体结构面调查侏罗系下统珍冲组(J1z)岩层:根据渝怀线施工情况,珍珠冲组(J1z)底部存在一层厚520cm的黏土岩,其具有膨胀性,施工时就对开挖岩性加强监测。重点对人为坑洞、煤层瓦斯、膨胀岩段、受黄草峡谷背斜核部影响围岩岩体结构面调查测量,范围一般长高为22(m)52(m)。5.3.3 隧道涌水观测对隧道中的涌水,除观测其水温、水质(颜色、气味、有无气体和沉淀物等)及分析其原因和水源外,更重要的是观测其涌水量及其变化情况,尤其对较大的股流和整个隧道或导坑的用水量应进行定期观测。隧道涌水量测量,可根据不同的涌水状态采用不同的测量方法,主要有以下几种方法:
14、.股状涌水和钻孔集中涌水的涌水量,可用容器直接量测。.面积涌水量,隧道或导坑中呈降雨状的面积涌水,可按涌水面积与接水容器口面积之比来推算涌水量。当隧道或导坑底板上的水流可以围堵时,可用直角三角堰或梯形堰测量其涌水量。在隧道口有排水池时,采用停止抽水测水位。5.3.4 资料提交(1)原始资料 地质素描现场记录、钻速测试、岩石物理力学试验记录、岩性签定、水质分机这些是反映隧道地质情况最原始和最详细的资料,应按顺序整理成册。原始资料中还应提交每次预报的通知书及效果检查报告,以便进一步总结经验。(2)正式成果.隧道不良地质段的地质素描和实际的地质纵断面图;地质素描图系根据现场记录整理绘制,是已施工隧道
15、连续的、系统的、详尽的地质资料,是鉴定围岩类别和为隧道养护维修的重要依据。原则上要将所有工作结果都反映在此图上,如果图幅太大,作图不便,可将其它测试结果如钻速测试等另行作图,将其工作量以简单的符号表示在图上。实际地质纵断面图,是根据施工阶段的地质素报图编制的。内容应包括围岩类别、水文地质和工程地质概况、施了中发生的重大事故(坍方、涌水、碎屑流等)。全面地反映隧道工程情况,是隧道竣工图之一。 .重大预报次数和预报效果统计表;对施工影响大的地质条件进行预报,应提出预报根据和对施工的影响程度,开挖后应进行总结。预报效果统计表是对每次预报成功或失败的评价,以此作为检查超前地质预报准确度的根据。.全隧道
16、代表性岩石标本。 (3)要 求.工作前应制定统一的作图格式、规定和图例。.隧道施工超前地质预报随施工连续进行,跨越不良地质段后结束。.隧道施工超前地质预报强调的是连续、及时(收集资料、整理分析、预报)和准确。.凡变更围岩类别必须提供地质素描依据,及对围岩的录象、影相资料。.各级施工人员应支持超前地质预报工作,并为其工作提供方便。 5.4 超前地质探孔超前地质钻孔是对探测到的不良地质体的确认。在物探手段单一的情况下超前地质钻孔应连续搭接进行,超前地质钻孔的位置、孔深、数量、取芯等由地质人员根据物探预报成果并结合掌子面附近的地质情况综合分析确定。5.4.1 超前地质探孔特点优点:可以直接从取出的岩
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