隧道工程仰拱底及洞周岩溶施工探查实施细则.docx

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隧道工程仰拱底及洞周岩溶施工探查实施细则

沪昆客运专线江西有限责任公司

隧道工程仰拱底及洞周岩溶施工探查实施细则

一、编制依据

1、《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

2、《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设【2008】105号

3、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设【2005】160号

4、《铁路工程工程地质勘察规范》TB10012—2007

5、《铁路工程不良地质地质勘察规程》TB10027—2001

6、《铁路工程特殊岩土勘察规程》TB10038—2001

7、《铁路工程地质钻探规程》TB10014—1998

8、《铁路工程物理勘探规程》TB10013—2004

9、《铁路工程水文地质勘察规程》TB10049—2004

10、其他现行的有关标准、规范、规程、规定等。

二、隧底及洞周岩溶探测的组织及职责分工

（一）隧底及洞周岩溶探测的阶段划分

隧底及洞周岩溶探测依据施工开挖、仰拱填充及二衬施工情况划分为以下两个阶段：

第一阶段主要指施工开挖后、仰拱填充及二衬施工前的隧底及洞周岩溶探测（简称“工前”）；

第二阶段主要指隧道仰拱已填充完毕及二衬施工后，在铺架施工前进行的隧底岩溶探测工作（简称“工后”）。

（二）分工及职责

铁路隧道隧底及洞周岩溶探测工作涉及建设、设计、施工、监理等单位，参建各方要明确分工、落实责任、协调一致、相互配合、确保做到信息顺畅、反馈及时、决策迅速、处理及时。

1.建设单位

（1）负责对隧底及洞周岩溶探测工作的实施情况进行监督检查。

（2）单位工程（隧道工程）完工后，根据施工单位提交的检验评定验收报告，公司项目部负责组织审核、施工、设计、监理等进行单位工程验收，协调组织有关各方对施工单位完成的隧道岩溶探测报告进行审查确认。

（3）组织召开建设、审核、施工、设计、监理五方会议，会商隧底岩溶的加固整治方案与工程措施，并形成会议纪要。

2.勘察设计单位

（1）根据施工单位完成的探测成果（地质雷达、超前水平及斜向钻孔、施工钎探及管棚钻孔、系统锚杆钻孔等），结合超前地质预报工作成果（TSP、HSP、地质雷达等），协助施工单位综合分析和预测隧道前方、隧底及洞周可能的岩溶发育地段、岩溶发育规律。

（2）负责对已揭露的溶蚀沟槽、溶洞（腔）、暗河等补充地质调查测绘。

（3）根据施工单位提供的经有关各方确认的隧底及洞周岩溶探查报告，结合调绘资料综合分析研究加固整治范围、整治方案与措施。

（4）根据现场五方会议确认的整治方案与措施及时完成加固整治设计图。

3.监理单位

（1）负责检查相关探测工作尤其是物探从业人员的资质，加强对岩溶探测工作的设备数量及型号、物探及钻探的工程数量、操作的规范性、数据采集的及时性和准确性等监理工作；对隧底及洞周岩溶探测相关工作（物探、钻探、测量等）实施过程中的监理。

（2）加强隧底及洞周开挖后的核对地质情况见证检查工作，对隧底及洞周直接揭露的溶沟、溶槽、溶洞等测量工作进行见证监理。

（3）隧底及洞周岩溶的处理应按分项、分部工程由监理工程师组织相关人员进行验收，并建立相应的验收记录。

4.施工单位

（1）负责将隧底及洞周岩溶探测工作纳入施工组织设计，做好掌子面（尤其是上台阶拱顶）、仰拱底及洞壁的地质核实以及素描工作。

拱顶系统锚杆钻孔、管棚钻孔等对查明掌子面前方及洞周岩溶具有极其重要的参考意义，施工单位对其记录的真实性负责。

（2）负责完成隧底及洞周岩溶探查的物探（地质雷达、单点反射HSP等）、钎探及机动钻探工作；对物探等成果及时分析评价，对物探岩溶异常位置采用100型机动钻探验证，编写并提交隧底及洞周岩溶探查报告。

物探人员应具备相应的资质及从业经验，对探查成果的真实性、准确性负责。

（3）负责隧底及洞周岩溶洞穴、溶蚀沟槽、岩溶坍塌洞穴等的测量工作，并绘制相应的平、剖面图件及说明，监理单位见证检查。

（4）负责实施隧底及洞周岩溶的处理以及编制相应的竣工图件及施工工程地质说明。

单位工程（隧道工程）验收时，负责提供完整、系统的隧底及洞周岩溶探测工作成果及处理等资料。

（三）人员设备配置

隧底及洞周岩溶探测工作原则上由公司各项目部协调相关单位组织实施。

施工单位按可溶岩隧道工点专人负责，设计单位由工地设计组相关专业负责。

物探工作对操作的规范性、从业人员的解译水平等有较高的要求，应选择具有相关资质、经验的人员实施。

测量仪器可配置常规的全站仪等，物理勘探设备主要有地质雷达（SIR系列）、地震仪等，钻探设备主要有超前水平钻机（如西安产MK-5（8m/h），YQ-100（4m/h）等）、竖向工程钻机（XJ100型等）、风动凿岩机（01-17、01-30等）。

四、隧底及洞周岩溶探测的工作内容及原则

1.对于隧底及洞周开挖过程中揭露的大型岩溶洞穴等，原则上采用仪器进行测量，测量精度应满足相关规定要求，对存在充填物的溶洞应采用钻探、钎探等手段查明溶洞的形态，并绘制相应的平剖面图及横断面图件，查明其空间形态与隧洞身的关系。

2.对于隧底揭露的小型溶蚀沟槽、溶腔等，原则上采用测量方法查明其平面形态，并采用物探地质雷达、钻探等手段综合查明其空间形态，对存在充填物的溶洞应采用钻探、钎探等手段查明溶洞的形态。

3.仰拱填充及二衬施工前（简称“工前”探测）原则：

（1）隧道可溶岩段采用地质雷达、钎探同时进行隧底岩溶探查；地质雷达测线布置原则上按隧道宽度平均布置3条测线，分段开挖过程中分段探测，测线按隧道轴线、轴线左右各5m布置。

钎探按照每排3孔，横向、纵向间距均为5m的正方形布置，探查深度为仰拱底5m。

（2）洞周岩溶测探原则上采用地质雷达进行，测线布置沿隧道延伸方向布置，拱顶、左右起拱线各一条共计3条测线。

对于岩溶裂隙水发育、节理裂隙有泥质充填、岩体破碎或拱顶系统锚杆钻孔揭露岩溶等地段应重点采用地质雷达结合钻孔的方法查明是否存在岩溶发育带以及对隧道工程的影响。

（3）隧底探测的异常地段原则上采用机动钻探结合风钻等综合进行验证，查明其空间位置、形态及对隧道工程的影响。

4.仰拱填充及二衬施工后（简称“工后”）：

（1）全线可溶岩隧道地段在仰拱填充及二衬施工后，对隧道拱底应同时采用地质雷达、单点反射法两种物探手段，进行相互验证的方法进行隧底岩溶复查，均为3条测线，测线均按隧道轴线、轴线左右各5m布置。

（2）隧底岩溶复查物探异常区，应布置机动钻孔进行验证，查明其空间位置、形态及对隧道工程的影响。

五、隧底及洞周岩溶探测的工作程序

（一）“工前”隧底及洞周岩溶探测程序

“工前”隧底及洞周岩溶探测程序

工前隧道隧底及洞周岩溶探测应根据隧道开挖情况分段探测、分段处理。

掌子面开挖与二衬的安全距离应符合隧道开挖的相关规定。

（二）“工后”隧底岩溶探测程序

“工后”隧底岩溶探测原则上按隧道工点进行探测，单独编制独立的探测报告。

对于长度较大的岩溶隧道，可分段探测、分段编制探测报告。

“工后”隧底岩溶探测程序

六、隧底及洞周岩溶探测技术要求

（一）隧底及洞周岩溶测量及素描

1.工作要求

（1）对隧底及洞周发现的溶蚀沟槽、溶洞（腔）、裂隙发育带、地下水发育等进行测量，绘制洞壁、拱顶、隧底岩溶平、剖面图件，比例尺原则上应采用1:

50—1:

500。

（2）素描工作应在测绘图件的基础上进行，并完成数码摄像。

（3）岩溶暗河（泉）、涌突水点、涌突泥点的位置等应准确测量，水量、洪水期水位等应调查测量。

2.资料整理要求

（1）隧道仰拱底（隧道拱顶）岩溶发育平剖面图（1:

50—1:

500）；

（2）隧道洞壁立面岩溶发育平剖面图（比例尺1:

50—1:

500）；

（3）隧道岩溶洞穴（溶蚀沟槽）实测平、剖面及横断面图（比例尺1:

50—1:

500）；

（4）地下水流量等测量成果；

（5）数码影像成果等。

（二）工程地质测绘

1.工作要求

（1）岩溶洞穴顶板节理、裂隙分布及充填、胶结程度，岩层产状，单层厚度，洞顶、洞底、洞壁完整程度；

（2）洞穴的形态尺寸，建筑物跨越洞穴的位置、宽度，洞顶（底）板至建筑物界线间的岩层厚度；

（3）洞内沉积物、水痕、积水、水流等情况；

（4）溶蚀沟槽、溶隙等空间发育特征、充填物情况；

（5）水文地质特征如暗河（泉）补给来源、水流方向、水量动态变化特征等。

2.资料整理要求

按相关规范、规程等相关规定，将地质调查测绘成果反映到实测的岩溶段测量图件中，并编制工程地质勘察报告（说明）及图件。

（三）物探工作要求

1.地质雷达

地质雷达应用于隧底岩溶探查和洞周岩溶探查。

（1）设备要求

采用美国SIR系列地质雷达仪，天线频率100MHz。

（2）外业布置

①采用连续测量形式。

②定位标尺间距不大于10米。

③隧底探查测线原则上沿隧道延伸方向，按隧道宽度平均布置3条测线，如下图。

图1

④洞周探查原则上沿隧道延伸方向布置3条测线，拱顶一条、左右起拱线各一条。

⑤施工时应清理现场，尽量使隧底平整、干燥，施工车辆、金属材料和设备应尽可能撤离测线（距离测线大于30米）。

⑥对于施测现场无法撤离的金属物、障碍物，在施测时应做好详细记录（金属物或障碍物种类、位置、规模）。

（3）资料处理

①雷达记录应清晰，反射波形、同相轴明显，不合格的记录应重测。

②对合格记录应根据记录的情况进行必要的处理如：

编辑、滤波、增益、褶积和消除背景干扰等。

③对每座隧道应独立确定电磁波介电常数，并对记录进行时深转换。

④对于外界的干扰源（金属物、障碍物）应在剖面图上详细标注。

⑤对于施工中揭示的地质病害、超欠挖情况应在剖面图上详细标注。

⑥处理深度应大于10米。

⑦在雷达剖面中应标出探测对象的反射波组，确定异常体的深度、规模和大致形态，并推断充填情况。

2.单点反射法

单点反射法应用于隧底岩溶探查。

（1）设备要求

地震仪模数转换位数不应低于24位，国产仪器以重庆地质仪器厂、长春GEOPEN公司、北京华水物探仪器厂2000年后产品为首选，国外仪器以美国EG&G公司2000年后产品为首选。

检波器主频100Hz。

震源可采用落锤，宜采用大功率高频磁致震源。

（2）外业布置

1　点距小于或等于1米，采样间隔小于0.5ms，记录长度应大于100ms。

2　定位点距不大于10米。

3　隧底探查测线原则上与地质雷达测线重合，如图1。

4　施测时应清理现场，尽量使隧底平整、干燥。

5　对于施测现场无法撤离的障碍物、震动干扰源，在施测时应做好详细的记录（障碍物和干扰源种类、位置、规模）。

（3）资料处理

1　记录应清晰，反射波形、同相轴明显，不合格的记录应重测。

2　对合格记录应根据记录的情况进行必要的处理如：

编辑、滤波、增益等。

3　对于外界的障碍物和干扰源应在剖面图上详细标注。

4　对于施工中揭示的地质病害、超欠挖情况应在剖面图上详细标注。

5　处理深度应大于10米。

6　在剖面中应标出探测对象的反射波组，确定异常体的深度、规模和大致形态，并推断充填情况。

3.提交资料

（1）格式要求：

按隧道成册，提交物探探查报告和图件。

（2）资料内容：

1　物探成果平面图、物探异常断面图、探查报告。

图中应标明物探异常的平面和空间位置，提出验证建议。

2　比例尺：

按工点或岩溶异常段落，物探探查成果图件按1:

1000比例提交，当隧道小于200m时可使用1:

500比例尺提交。

分析图件可根据分析细节的需要，选择相应的纵横比例尺。

（3）探查报告内容

1　工点概况：

包括工点位置、探查时间。

2　测线布置：

测线、验证钻孔应采用里程及线路左右侧确定具体位置。

3　完成工作量。

4　物探异常分析：

包括异常的数量、位置、空间形态、规模、性质等。

5　经过对物探异常的充分研究分析，提出物探异常验证建议。

6　建议验证的位置、数量和孔深。

（四）钻探

1.仪器要求：

钻探设备应根据岩溶分布的位置、深度等综合选用，主要有超前水平钻机（如西安产MK-5（8m/h），YQ-100（4m/h）等）、竖向工程钻机（XJ100型等）、风动凿岩机（01-17、01-30等），此外应配置适于查明土体性质的静力触探等原位测试设备。

2.勘探原则：

（1）对在隧底及洞周岩溶复查物探测线中存在的物探异常区，应安排100型机动钻孔进行验证。

（2）当物探确定的岩溶异常具备下列条件之一时：

①隧道基底以下较大岩溶异常顶板完整灰岩厚度＜5m；②完整灰岩顶板厚跨比＜0.5m或不完整灰岩顶板厚度＜5倍溶洞高度时；③隧道开挖揭示岩溶并且与岩溶异常存在连续分布；④岩溶异常直径或高度范围较大；⑤岩溶异常可能为地下水径流、排泄或地表水入渗通道的条件时，应进行钻孔验证。

（3）各类钻孔的密度、深度原则上应查明隧底及洞周工程影响范围内对工程有影响的岩溶或物探异常带的空间分布特征。

（4）隧底钻探有效深度原则上不小于10m，当揭露岩溶等不良地质情况时，钻探深度应穿越岩溶至稳定基岩中不小于5m。

各钻孔应按《铁路工程地质钻探规程》执行，并编写原始记录、钻孔柱状图。

（5）洞周岩溶探测应充分利用拱顶及边墙系统钻杆钻孔，钻孔应编制钻孔记录，钻探深度以设计锚杆深度或不小于5米控制。

对于洞周大型岩溶或对洞身结构有影响的岩溶应采用超前水平钻机等设备进行钻探，钻探深度以控制岩溶的发育特征为准则。

（6）隧底具有一定厚度的土体，钻探过程中应严格依据相关规范、规程规定取样及试化验工作，并配合一定数量的静力触探钻孔，以查明土体的工程性质。

3.资料整理要求：

钻探成果应包括原始记录表格、柱状图及相应的剖面图、试化验成果等。

（五）勘察成果整理与分析

1.隧底及洞周岩溶探测工程地质勘察报告（说明或说明表）及图件（分段或按工点编制）；

2.物探勘探报告（说明）及图件；

3.各类钻孔、静力触探原始记录图表及柱状图等；

4.溶洞（穴）测量原始记录图表；

5.各类影像成果。

七、其他

未尽之处依据相关规范、规程、规定等处理。