隧道超前地质预报方案.docx
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隧道超前地质预报方案
隧道超前地质预报方案
一、编制依据
1、本标段隧道施工图纸。
2、《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设[2010]120号)。
3、《关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知》(建技[2010]352号)。
4、《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号)。
5、《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)。
二、工程概况
本标段共有疏解线武调1号隧道、疏解线武调2号隧道、疏解线武调3号隧道、疏解线金溪隧道、武调隧道、廖家源隧道。
宁家隧道、石窠山隧道、下坪1号隧道、下坪2号隧道、下坪3号隧道共11座隧道,均为单洞单线,总长11477.81m,其中大于3km的隧道1座。
大于1km小于2km的隧道4座,小于1km的隧道6座。
本标段隧道位于福建省、三明山区,工程地质复杂,主要特点:
1、地质、地形复杂,存在顺层、断层破碎带、顺层偏压等不良地质。
2、围岩软弱,埋深浅,围岩变化多样,存在坍塌冒顶岩爆等风险。
隧道穿越区地表水发育,主要以季节性水流为主,雨季时沟内水量增加明显,局部具有承压性。
地下水类型主要松散土层孔隙水、基岩裂隙水。
为统一和规范本标段隧道超前预测预报工作,进一步探明隐伏的重大地质隐患,及时掌握、反馈隧道地质条件信息,调整隧道设计参数、防护措施,为优化隧道施工组织设计、制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据,制定本实施细则。
隧道超前地质预测预报是确保施工安全和结构安全可靠的重要手段,是隧道施工作业中关键的重要作业环节,是施工中不可缺少的关键工序。
三、超前地质预测预报主要内容
㈠主要内容
1、地层岩性预测预报,特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报;
2、地质构造预测预报,特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报;
3、不良地质预测预报,特别是对岩溶、瓦斯等发育情况的预测预报;
4、地下水预测预报,特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。
㈡总体方案及工艺流程
1、隧道施工超前地质预测预报方法主要有传统的地质分析法,物探法、超前探孔探测法、超前坑道法等。
根据各分部管段的隧道工程地质、水文地质特征,并结合国内其他同类型隧道超前预报的经验,各分部隧道总的实施计划以洞内地质编录为主,结合隧道施工方法,采用正洞导坑观测预报,并于物探超前地质预报(TSP203)、超前水平钻探相结合的综合地质超前预报的方法。
根据隧道地质的复杂性和多变性,施工中采取综合超前预测预报手段,即长短结合、上下对照、定量和定性相结合提高预测前方围岩的准确性。
根据各种探测方法的特点分为长距离控制预测、中距离预测、短距离验证预测。
2、超前地质预测预报工作程序见下图
㈢地质复杂程度分级
根据《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号)附录B的规定对隧道施工安全的危害程度,分为复杂、较复杂、中等复杂、简单四级,根据不同的地质复杂程度,开展超前地质预测预报工作。
㈣预报方式
1、物探法
根据不同地质情况,结合不同风险等级采取不同的物探方法组合措施,如下表:
超前地质预报物探分类表
物探类型
适用条件
适用风险条件
主要物探手段
WT-1
软弱夹层,非可溶岩与可溶岩接触带,地表物探异常带、差异风化带及可能出现其他不良地质体。
含炭(煤)地层。
坍方风险及变形风险为中度。
TSP203
WT-2
非可溶岩地段断层及其破碎带、可溶岩岩溶中度发育地段、可能出现的节理密集带。
坍方风险为高度,突水突泥风险为中度以上。
TSP203+红外探测(主要用于前方有无水体及方位探测)
WT-3
可溶岩岩溶强烈发育地段,可溶岩与非可溶岩接触带等可能出现溶洞、溶蚀破碎带及富水节理密集带。
突水突泥高度风险,地表失水高度风险、坍方高度风险。
TSP203+地质雷达+红外探测(主要用于岩溶探深)
WT-4
岩溶节理发育(极强烈)地段,煤层采空区,高压富水断层。
突水突泥高度风险,地表失水高度风险、坍方高度风险。
TSP203+高分辨直流电法+地质雷达+红外探测
(高分辨直流电法主要用于任何地层中存在地下水体位置及相对含水量大小)
2、钻探法
根据不同地质条件及其不同的要求,将钻探法分类,如下表:
超前地质预报钻探分类表
钻探类型
适用条件
适用风险条件
主要手段
ZT-1
所有段落
坍方风险为高度、变形风险为中度。
加深炮眼(5孔)
ZT-2
地表存在构筑物及隧道浅埋偏压。
坍方风险为高度、变形风险为中度。
超前钻孔(2孔)+加深炮眼(5孔),其中1孔取芯。
ZT-3
高地应力:
软岩大变形及岩爆。
坍方风险为高度、变形风险为中度、岩爆风险。
超前钻孔(3孔)+加深炮眼(5孔),其中1孔取芯,1孔为地应力测试孔。
ZT-4
地质构造带,岩层接触带,物探异常。
突水突泥中度风险,坍方中度风险。
超前钻孔(3孔)+加深炮眼(5孔),其中1孔取芯。
ZT-5
岩溶发育区
突水突泥中度风险,地表失水高度风险。
超前钻孔(5孔)+加深炮眼(10孔)。
ZT-6
高压富水地段
突水突泥高度风险,地表失水高度风险。
超前钻孔(5孔),所有探测孔均需设置关水阀门,1孔设置测压装置。
其中3孔作为定位孔。
ZT-7
煤系地层
瓦斯及煤层突出高度风险。
垂直距离15m处设置1个超前钻孔,初探煤层位置,距初探煤层10m处设置5个超前钻孔,并进行相关参数测试。
其中2个孔要求取芯。
㈤重点预报的内容
断层预报
1、探明断层的性质、产状、富水情况、在隧道中的分布位置、断层破碎带的规模、物质组成等,并分析其对隧道的危害程度;
2、断层预报以地质调查法为基础,以弹性波反射法探测为主,必要时采用红外探测、高分辨率直流电法探测断层带地下水发育情况及超前钻探法验证;
3、当隧道施工接近规模较大的断层时,多具有明显的前兆,可通过地表补充地质调查、洞内地质调查、地表与地下构造相关性分析、断层趋势分析等手段预报断层的分布位置;临近断层破碎带的前兆标志有:
节理组数急剧增加、岩层牵引褶曲的出现、岩石强度明显降低、压碎岩、碎裂岩、断层角砾岩等的出现、临近富水断层前断层下盘泥岩、页岩等隔水岩层明显湿化,或出现淋水及其他涌突水现象;
4、断层破碎带与周围介质多存在明显的物性差异,可采用弹性波反射法探测破碎带的位置及分布范围;
5、断层为面状结构面,可采用超前钻探法较为准确预报其位置、宽度、物质组成及地下水发育情况等;
6、断层预报可按下列步骤进行:
⑴根据区域地质资料、工程地质平面图与纵断面图以及必要的地表补充地质调查,进一步核实断层的性质、产状、位置与规模等;
⑵采用弹性波反射法确定断层在隧道内大致位置和宽度;
⑶必要时采用红外探测、高分辨率直流电法探测断层带地下水的发育情况;
⑷必要时采用超前钻探预报断层的确切位置和规模、破碎带的物质组成及地下水的发育情况等;
⑸采用隧道内地质素描、断层趋势分析等手段预报断层分布位置;
⑹地质综合判析,提交地质综合分析成果报告。
岩溶预报
1、岩溶是指可溶性岩石受水体以化学溶蚀为主、机械侵蚀和崩塌为辅的地质应力综合作用,以及由此所产生的地质现象的统称。
临近大型溶洞水体或暗河的前兆标志主要有:
裂隙溶隙间出现较多的铁锈或粘土;岩层明显湿化、软化,或出现淋水现象;小溶洞出现的频率增加,且多有水流、河沙或水流痕迹;钻孔中用水量剧增,且夹有泥沙或小砾石;有哗哗的流水声;钻孔中有凉风冒出;
2、岩溶预报应探明岩溶在隧道内的分布位置、规模、充填情况及岩溶水的发育情况,分析其对隧道的危害程度;
3、岩溶预报以地质调查法为基础,以超前钻探法为主,结合多种物探手段进行综合超前地质预报,并采用宏观预报指导微观预报、长距离预报指导中短距离预报的方法;
4、岩溶预报可按下列步骤进行:
⑴研究隧址区岩溶发育规律
充分收集、分析、利用已有区域地质和工程地质资料,辅以工程地质补充调绘,查明隧址区工程地质与水文地质条件,分析岩溶发育的规律,宏观掌握区域地质条件,指导超前地质预报工作。
应着重查明和分析以下方面的内容:
①地层岩性:
可溶性岩层与非可溶性岩层的分布与接触关系,可溶性岩层的成分、结构和溶解性,特别是强溶岩(质纯层厚的灰发达地区、盐岩)的地层层位和展布范围,及其与隧道线路中线的相互关系。
②地质构造:
隧址区的构造类型,褶皱轴的位置、两翼岩层产状;断裂带的位置、规模、性质、产状,特别是两条或两条以上断层交汇的位置(侵蚀性地下水的有利通道);主要节理裂的性质、宽度、间距、延伸方向、贯通性及充填情况等;新构造运动的性质、特点等。
分析上述构造与岩溶发育的关系及不同构造部位岩溶发育特征和发育程度的差异性,划分岩溶发育带;分析上述构造与隧道线路中线的相互关系。
③岩溶地下水:
地下水的埋藏、补给、径流和排泄情况、水位动态及水力连通情况,分析隧道受岩溶地下水影响的程度。
④隧道处于岩溶垂直分带的部位:
根据隧道线路高程、穿越山区地形、地表岩溶发育情况、区域和隧址区侵蚀基准面等,判断隧道处于岩溶垂直分带的部位。
⑤岩溶发育的层数:
根据岩溶、新构造运动和水文地质条件,结合地表测绘,查明岩溶发育的层数及隧道的关系。
⑥依据岩溶发育的垂直分带性、隧道高程和地下水季节的变化,判断那些可能与隧道相遇的溶洞、暗河的含水量,或分析那些不与隧道相遇的有水溶洞或暗河对隧道施工的影响程度。
⑦岩溶形态:
岩溶形态的类型、位置、大小、分布规律、形成原因及与地表水、地下水的联系,以及地表岩溶形成和地下水岩溶形态的联系。
⑧结合有利于岩溶发育的岩层层位和构造位置,在大小封闭的洼地内、当地河流岸边或其他部位,查明大型溶洞或暗河的入口、出口的位置及高程,并结合可能成为暗可通道的较大断层或较紧闭背斜褶皱的核部位置、产状,推断暗河大致通道,确定能否与隧道相遇或与隧道的大概空间位置关系。
⑵根据褶皱、断层、节理密集带、可溶岩与非可溶岩接触带、陡倾角可溶性岩、质纯层厚可溶性岩层的位置与产状,用地表与地下相关性分析法,分析隧道内可能出现大型溶洞、暗河的位置。
⑶核查、领会设计中地质复杂程度分级和超前地质预报方案设计
根据区域地质和工程地质资料,结合本条第A款中的调查和分析,核查、领会设计文件中地质复杂程度分级和超前地质预报方案。
⑷隧道内地质素描
根据隧道内地素描结果,验证、调整地质复杂程度分级和超前地质预报方案。
⑸物探探测
根据地质条件,可采用弹性波反射法进行长、中长距离探测,以探明断层等结构面和规模较大、可足以被探测的岩溶形态;采用高分辨直流电法、红外探测进行中长、短距离探测,可定性探测岩溶水;采用地质雷达进行短距离探测,以查明岩溶位置、规模和形态。
⑹超前地质钻探
根据地质复杂程度分级、隧道内地质素描、物探异常带进行超前地质钻探预报和验证,对富水岩溶发育地段,超前地质钻探必须连续重叠式进行。
超前钻探揭示岩溶后,应适当加密,必要时采用地质雷达及其他物探手段进行短距离的精细探测,配合钻探查清岩溶规模及发育特征。
⑺加深炮孔探测
岩溶发育区必须进行加深炮孔探测。
⑻地质综合判析,提交地质综合分析成果报告。
各种预报手段的组合不是一成不变的,根据地质条件和各种预报手段的优缺点灵活运用,以达到预报目的和解决实际问题为宗旨。
⑼岩溶地区应开展岩溶重点发育地段隧道周边隐伏岩溶探测工作。
⑽岩溶地区隧底应进行隐伏岩溶洞洞穴的探测,并应符合下列要求:
①采用综合物探查明隧底隐伏岩溶洞洞穴的位置、规模;
②根据物探资料布置验证钻孔;
③根据钻探验证结果修订物探异常成果图,作出预测隐伏岩溶图;
④隐伏岩溶图,比例为1:
100~1:
500,标明隐伏岩溶位置、规模、埋藏深度、类型和验证钻孔。
涌水突泥预报
1、隧道涌水、突泥预报探明可能发生涌水、突泥地段的位置、规模、物质组成、水量、水压等,分析评价其对隧道的危害程度。
2、涌水、突泥预报应以地质调查法为基础,以超前钻探法为主,结合多种物探手段进行综合超前地质预报。
3、在可能发生涌水、突泥的地段进行超前钻探,且超前钻探设有防突装置;隧道通过煤系地层、金属和非金属等矿区中的采空区时,查明在采及废弃矿巷与隧道的空间关系,分析评价其对隧道的危害程度。
4、隧道反坡施工地段处于富水区时,超前钻探作业时应做好钻孔突涌水处治的方案,确保人员与设备的安全,避免事故的发生。
5、隧道施工要减少或避免塌方的发生,塌方前兆如下条款判定:
⑴拱顶岩石开裂,裂缝旁有岩粉喷出或洞内无故尘土飞扬;
⑵初支开裂掉块、支撑拱架变形或发生声响;
⑶拱顶岩石掉快或裂缝逐渐扩大;
⑷干燥围岩突然涌水等。
煤层瓦斯探测
1、超前钻孔及预测孔施作要求:
①采用地质雷达对前方岩层界面进行预报定位,并采用超前水平钻孔(取岩芯)进行验证,
②当采用地质雷达和超前水平钻探探测有煤层时,为准确探明前方地质情况,每断面增设5个超前钻孔。
③当遇煤层时,在开挖面距离煤层垂直距离为10m时必须至少打5个穿透煤层的瓦斯探测孔,探测孔进入煤层底板岩层不小于0.5m,其终孔位置应控制在开挖轮廓线外5m以上,探测煤层倾角、厚度、顶板岩柱、底板岩柱、地质构造、煤层层位等具体情况,为安全揭煤提供可靠的基础资料。
④隧道开挖至煤层顶板垂直距离为5m时,上导坑必须打至少2个穿透煤层全厚的瓦斯预测孔,下台阶开挖至煤层顶板垂直距离为5m时,至少打1个穿透煤层全厚的瓦斯预测孔,对煤与瓦斯的突出性进行预测。
⑤瓦斯预测孔各循环搭接长度不小于5m。
2、煤层突出危险性预测
采用钻屑指标法及瓦斯压力法进行判断,预测孔见煤后采用电煤钻打穿煤层,收集全部钻屑,按《防治煤与瓦斯突出细则》规定检测有关指标,判断突出危险。
3、防突措施
当预测煤层有突出危险时,采用钻孔排放瓦斯。
4、防突效果检验
煤层瓦斯在采用钻孔排放15~30天后,在隧道上导坑掌子面至少打2个检验孔,检验孔孔底应位于排放瓦斯范围内,在排放孔之间,采用与预测孔相同的方法进行测定,如判断煤层与瓦斯突出危险性在临界值以下,则认为排放有效,否则须延长瓦斯排放时间,增加排放孔数量或采取其它措施。
防突措施效果检验指标及临界值按《铁路瓦斯隧道技术规范》要求执行。
㈥超前地质预报主要方法
地质调查法
地质调查法是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描,通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等,利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方案。
1、地质调查法适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报。
2、地质调查法包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描等。
3、隧道地表补充地质调查包括下列主要内容:
⑴对已有地质勘察成果的熟悉、核查和确认;
⑵地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系,特别是对标志层的熟悉和确认;
⑶断层、褶皱、节理密集带等地质构造在隧道地表的出露位置、规模、性质及其产状变化情况;
⑷地表岩溶发育位置、规模及分布规律;
⑸煤层、古膏、膨胀岩、含石油天然气、含放射性物质等特殊地层在地表出露位置、宽度及其产状变化情况;
⑹人为坑洞位置、走向、高程等,分析其与隧道的空间关系;
⑺根据隧道地表补充地质调查结果,结合设计文件、资料和图纸,核实和修正超前地质预报重点区段。
4、隧道内地质素描是将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表,是地质调查法工作的一部分,包括开挖工作地质素描和洞身地质素描。
隧道内地质素描包括下列主要内容:
A工程地质
A.1地层岩性:
描述地层时代、岩性、层间结合程度、风化程度等。
⑴地质构造:
描述褶皱、断层、节理裂隙特征、岩层产状等。
断层的位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系。
节理裂隙了组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征、力学性质,分析组合特征、判断岩体完整程度。
⑵岩溶:
描述岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位,充填物成分、状态,以及岩溶展布的空间关系。
⑶特殊地层:
煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层等单独描述。
⑷人为坑洞:
影响范围内的各种坑道和洞穴的分布位置及其与隧道的空间关系。
⑸地应力:
包括高地应力显示性标志及其发生部位,如岩爆、软弱夹层挤出、探孔饼状岩芯等现象。
⑹塌方:
记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征,并分析产生塌方的地质原因及其对继续掘进的影响。
⑺有害气体及放射性危害源存在情况。
B水文地质
⑴地下水的分布、出露形态及围岩的透水性、水量、水压、水温、颜色、泥砂含量测定,以及地下水活动对围岩稳定的影响,必要时进行长期观测。
地下水的出露形态分为:
渗水、滴水、滴水成线、股水(涌水)、暗河。
⑵水质分析,判定地下水对结构材料的腐蚀性。
⑶出水点和地层岩性、地质构造、岩溶、暗河等的关系分析。
⑷必要时进行地表相关气象、水文观测,判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系。
⑸必要时应建立涌突水点地质档案。
⑹围岩稳定性特征及支护情况
记录不同工程地质、水文地质条件下隧道围岩稳定性、支护方式以及初期支护后的变形情况。
发生围岩失稳或变形较大的地段,详细分析、描述围岩失稳或变形发生的原因、过程、结果等。
⑺进行隧道施工围岩分级
⑻影像;隧道内重要的和具代表性的地质现象进行摄影或录像。
⑼隧道开挖工作面地质素描和洞身地质素描按下列技术要求:
①开挖工作面地质素描,主要描述工作面立面围岩状况;
②洞身地质素描是对隧道拱顶、左右边墙进行的地质素描,直观反映隧道周边地层岩性及不良地质体的发育规模、在空间上对隧道的影响程度等,通过隧道地质展视图形式表示,其格式和内容见附录。
③地质素描应随隧道开挖及时进行,对地层岩性变化点、构造发育部位、岩溶发育带附近等复杂、重点地段应每开挖循环进行一次素描,其他一般地段不应超过10m进行一次素描。
④地质调查法应符合下列工作要求:
⒈隧道地表补充地质调查应在实施洞内超前地质预报前进行,并在洞内超前地质预报实施过程中根据需要随时补充,现场应做好记录,并于当天及时整理。
⒉地质素描图采用现场绘制草图、室内及时誊清的方式完成,必须在现场根据实际情况记录,不得回忆编制或室内制作。
地质素描原始记录、图、表当天整理。
⒊隧道地表补充地质调查和洞内地质素描资料应及时反映在隧道工程地质平面图和纵断面图上,并应分段完善、总结。
⒋标本按要求采集,并及时整理。
地质雷达法
地质雷达探测是利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播和反射,根据传播速度和反射脉冲波走时进行超前地质预报的一种物探方法。
地质雷达探测主要用于岩溶探测,亦可用于断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体的探测。
地质雷达在完整灰岩地段预报距离宜在30m以内,在岩溶发育地段的有效探测长度则应根据雷达波形判定。
连续预报时前后两次重叠长度应在5m以上。
地震波反射法
1、检测原理:
地震波反射法是利用地震波反射回波方法测量的原理。
地震波震源采用小药量炸药激发产生,炸药激发在隧道边墙的风钻孔中,通常24个炮孔布置成一条直线。
地震波的接收器也安置在孔中,一般左右洞壁各布置一个。
地震波在岩石中以球面波形式传播,当地震波遇到弹性波阻抗差异界面时,例如断层、岩体破碎带、岩性变化或岩溶发育带等,一部分地震信号反射回来,一部分信号透射进入前方介质继续传播。
反射的地震信号被高灵敏度的地震检波器接收,反射信号的传播时间与传播距离成正比,与传播速度成反比,因此通过测量直达波速度、反射回波的时间、波形和强度,可以达到预报隧道掌子面前方地质条件的目的。
在一定间隔距离内连续采用上述方法,结合施工地质调查,可以得到隧道围岩的地质力学参数,如-动弹性模量、动剪切模量和动泊松比参数等。
工作中结合相关的地质资料和施工地质工作,总结预报经验可以提高预报的准确性。
2、探测方法:
采用黄油耦合,定向安置孔中三分量检波器;记录接收器孔、距离接收器最近的炮孔和隧道掌子面的里程桩号,以及各炮孔间的距离,以上数据填写在《TGP现场数据记录表》中;爆破孔药量一般控制在50~70克,并且不大于75g,采用计时线炸断的触发方式,在孔中灌满水的条件下激发,按序依次起爆和进行数据采集。
工作中对测线布置段至隧道掌子面间的隧道围岩进行地质描述,以利于资料解释。
连续预报时前后两次应重叠10m以上,在软弱破碎底层或岩溶发育区,一般每次预报距离应为100m左右,不宜超过150m;在岩体完整的硬质地层每次可预报120~180m,但不宜超过200m。
3、测线布置:
在隧道左或右壁的同一水平线上从里向外布置24个炮孔,炮孔间距1.5m,炮孔高度1.1m;与接收孔的最近距离一般为20m。
红外线探测
红外探测是根据红外辐射原理,即一切物质都在向外辐射红外电磁波的原理,通过接收和分析红外辐射信号进行超前地质预报的一种物探方法。
适用于定性判断探测点前方有无水土存在及其方位。
有效预报距离应在30m以内,连续预报时前后两次重叠长度应大于5m。
超前钻探
超前钻探分为超前地质钻探和加深炮孔探测两种预报方法。
1、超前地质钻探
超前地质钻探适用于各种地质条件下的隧道超前地质预报,在本项目的富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段必须采用。
超前地质钻探主要采用冲击钻和回转取芯钻,二者应合理搭配使用,提高预报准确率和钻探速度,减少占用开挖工作面的时间。
⑴一般地段采用冲击钻。
冲击钻不能取芯,但可通过冲击器的响声、钻速及其变化、岩粉、卡钻情况、钻杆震动情况、冲洗液的颜色及流量变化等粗略探明岩性、岩石强度、岩体完整程度、溶洞、暗河及地下水发育情况等。
⑵复杂地质地段采用回转取芯钻。
回转取芯钻岩芯鉴定准确可靠,地层变化里程可准确确定,一般只在特殊地层、特殊目的地段、需要精确判定的情况下使用。
比如煤层取芯及试验、溶洞及断层破碎带物质成分的鉴定、岩土强度试验取芯等。
一般每循环可钻30~50m,必要时也可钻100m以上的深孔,连续预报时前后两循环钻孔应重叠5~8m。
2、加深炮孔探测
⑴加深炮孔探测是利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息的一种方法。
⑵加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的超前地质探测,尤其适用于岩溶发育区。
⑶按下列要求加深炮孔探测:
①孔深应较爆破孔(或循环进尺)深3m以上;
②孔径宜与爆破孔相同;
③孔数、孔位应根据开挖断面大小和地质复杂程度确定;
④在富水岩溶发育区每循环必须按设计认真实施,发现异常情况应及时反馈信息,严禁盲目装药放炮;
⑤钻到溶洞和岩溶水时,应视情况采用超前地质钻探和其他探测手段,查明情况,确保施工安全,为变更设计提供依据;
⑥加深炮孔探测严禁在爆破残眼中实施;
⑦揭示异常情况的钻孔资料作为技术资料保存。
四、成果资料编制与报送
1、按照《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号)要求,及时填写各种施工记录和质量记录。
⑴地质素描:
每次地质素描应填写施工阶段围岩级别判定卡,按照表格内容认真填写、描绘;影像资料做好备份。
⑵超前钻孔探测:
⑶地质雷达探测:
探测报告中应包括:
工作概况、采集及解释参数、地质解译结果、测线布置图(表)、探测时间剖面图等,其中时间剖面图中应标出地层的反射波位置或探测对象的反射波组。
资料整理与解释要求:
参与解释的雷达剖面应清晰;解释前宜做编辑、滤波、增益等处理;结合地质情况、电性特性、探测体的性质和几何特征综合分析。
⑷各种探测方法的原始记录保存完整。
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