1、综合地质编录综合地质编录1 目的综合地质编录是隧道施工地质工作主要的方法之一,为了保证隧道安全、优质、高效、顺利的施工并尽量节约投资,我们必须通过地质编录了解掌子面围岩的工程地质、水文地质状况,进而推断出掌子面前方的施工地质条件,为后续施工提供合适的建议。2 编录对象和内容隧道施工地质编录主要对象为每个开挖循环的岩面,包括前方掌子面、边墙、顶拱、底板。具体的编录内容包括四个方面。2.1 工程地质工程地质编录内容包括掌子面全部岩层层位、层序、岩层组合以及各层岩石的岩性、厚度、产状,对特殊岩层如软弱夹层、隔水层中的透水层或透水层中的隔水层等应进行重点调查。2.2 构造地质构造地质编录的内容主要包括
2、断层及其破碎带,背斜、向斜褶皱,节理等的调查。在本标段的地质编录中尤其应注意对断层及断层破碎带的编录,对其类型、结构、组成、宽度、含水及与隧道的位置关系等情况均应详细记录。2.3 水文地质隧道水文地质的编录主要指掌子面的渗水、滴水、淋水、涌水、大涌水情况,水量水压情况,补给情况等。2.4 岩溶地质本标段岩溶极端发育,岩溶地质的编录是本标段的重点。其编录内容包括包括溶洞、暗河、管道流、淤泥带等的各项特征,如规模、走向、与隧道的相互关系等。3 编录方法地质编录的主要方法是地质素描和数码照相。在编录过程中,必须遵循一定的原则和步骤。3.1 编录原则1、统一的原则在编录工作中,每个人必须严格遵守统一的
3、原则,对素描涉及的许多具体问题按照统一的规定执行。如统一岩石的名称、地层划分标准、统一比例尺、图例、图表格式、图幅、坐标、编录方法等。确保其通用性和可读性。2、正确性文字描述和图件素描应正确反映实际地质情况,并且简明扼要,突出重点。3、及时性编录必须在现场进行,并且在每一开挖循环结束后及时进行。禁止事后素描。3.2 编录工具进行地质编录前,应准备好地质编录的工具。具体如下:1、地质罗盘(或袖珍型地质经纬仪)2、地质锤3、放大镜4、矿灯5、绘图纸、绘图板(或地质记录簿)和铅笔橡皮6、数码相机7、钢卷尺8、皮尺3.3 编录步骤(现场、记录、数据处理)3.3.1 地质编录准备1、地质编录人员应准备好
4、编录工具、图纸,了解一下上次编录的里程、地质条件,并绘出本次编录隧道轮廓图。2、通知现场施工人员在编录地段侧壁标明里程和高程,便于地质预报人员素描。3、现场施工人员应对围岩面采用风或水进行必要的吹洗,保证地质编录人员能看清岩面层理、构造等。3.3.2 地质编录1、到达地质编录地点后,首先找到标示的里程和高程,将皮尺拉开置于边墙下,确定地质编录段里程和高程。2、编录前,应先对编录段隧道整体进行详细观察,了解其构造、岩层岩性、水文情况等,确定节理、裂隙、断层等重点编录对象。3、正式编录时,采用坐标纸按统一的比例记录。先对确定的重点部位进行如实的素描,素描内容如前述,然后以此为参照再对其它部位进行认
5、真素描。对于素描对象的说明采用记录簿单独记录。完成后采用数码相机拍照记录。在危险地段编录时,宜先进行拍照,再编录重点部位。4、编录过程中,需对围岩岩石准确定名,然后依据软硬岩的代表性岩石,将其粗略划分(需要对强度精确分级时采集岩石样品进行饱和单轴极限抗压强度测试),接下来根据物探成果判断素描段与构造体的位置关系并确定受地质构造影响的程度。节理发育程度的确定主要是通过对围岩面节理组数、类型、间距、闭合度、和填充物等内容。岩体结构类型及特征则通过隧道两壁、掌子面上的围岩完整状态、结构面的间距、性质、张开度、和填充程度等的观测确定。围岩开挖后的稳定状态,根据围岩是否出现掉块、片邦、内鼓等岩石变形特征
6、的调查来确定。最后确定水文条件和岩溶发育状况。3.3.3 地质编录数据处理1、完成现场地质编录后,及时将编录成果编号,然后输入电脑绘制成地质纵断面图。同时将图纸归档保存。2、根据地质纵断面图,结合地质构造原理和设计提供的地质资料,判断掌子面前方的地质条件,并确定围岩级别。3、对于每一次地质编录的结果均应及时整理,每20m(尽量与红外探水、地质雷达探测距离对应)形成一份报告,报集团指(附电子版)。如出现异常情况则每天电话报告一次。报告内容应包括预测分析报告、素描图、素描图说明、围岩级别判定卡。4、注意事项1、地质素描必须在现场进行,不得根据回忆绘制和编写。2、素描一律采用写实的方法,记录方式、比
7、例、图例应统一。3、拍照时应将重点部位和尺子均纳入镜头,便于判读。4、地质编录应在每次出碴后与掌子面测量同步进行,尽量减少对施工的干扰。5、编录时,应保持围岩面清洁,便于观察。5、附录1、地质编录标准2、地质编录图例3、岩石命名标准4、围岩级别判断附录1 地质编录标准地质编录标准1、地质编录一律采用米格绘图纸绘制,A3纸幅,纵向排列4个工作面。从上自下依次为左侧面、拱顶面、右侧面、底面(或掌子面)。2、地质编录比例统一采用1:100。3、地质编录采用统一的图例。4、采用统一的命名规则。附录2 地质编录图例附录3 岩石命名标准岩石命名标准在本标段区域内,隧道围岩主要为白云岩、石灰岩等沉积岩。对于
8、沉积岩的观察,一般是观察岩石的颜色、结构、构造、矿物成分及其含量,最后确定其岩石名称。1、颜色应描述岩石的整体颜色,如颜色不均匀时,把岩石标本远离眼睛0.5m处观察,写出整体的颜色。2、结构区分岩石是碎屑结构、泥质结构还是结晶结构。碎屑结构是由碎屑物被胶结物胶结的结构;泥质结构较均一致密,质地较软;结晶结构由结晶矿物组成;生物结构则由生物遗体及生物碎片构成。3、构造根据岩石的矿物成份,颗粒大小及颜色上的差异,观察沉积岩的成层构造层理。其次应注意层面上波痕、泥裂等构造特征。4、矿物成分要描述组成岩石的主要矿物、碎屑物及胶结物等成分,对砾岩(或角砾岩)不仅确定其成分,还要描述其砾石形状、大小、滚圆
9、度、分选性等特征。胶结物要区分是钙质、硅质、铁质还是泥质等成分,并要确定胶结类型,说明胶结与碎屑之间胶结的坚固和致密程度。5、岩石命名颜色胶结物岩石名称,如肉红色钙质砂岩。当能观察出矿物的颗粒度为细砂时,其命名为肉红色钙质细粒砂岩。附录4 围岩级别判断岩石坚硬程度的划分岩石类别单轴饱和抗压强度/MPa代表性岩石硬质岩极硬岩60花岗岩、闪光岩、玄武岩等岩浆岩;硅岩、钙质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩、白云岩等沉积岩;片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片岩等变质岩。硬岩3060软质岩较软岩1530凝灰岩等喷出岩;砂砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、炭质页岩、泥灰岩、泥岩、煤等沉积岩;云母片岩、千枚岩等变质岩。软岩5
10、15极软岩5岩体完整程度的划分完整程度结构面特征结构类型岩体完整指数(Kv)完整结构面12组,以构造型节理或层面为主,密闭型。巨块状整体结构Kv0.75较完整结构面23组,以构造型节理、层面为主,裂隙多呈密闭型,部分为微张型,少有充填物。块状结构0.75Kv0.55较破碎结构面一般为3组,以节理及风化裂隙为主,在断层附近受构造影响较大,裂隙以微张型和张开型为主,多有充填物。层状结构、块石碎石结构0.55Kv0.35破碎结构面大于3组,多以风化型裂隙为主,在断层附近受构造影响大,裂隙宽度以张开型为主,多有充填物。碎石角砾状结构0.35Kv0.15极破碎结构面杂乱无序,在断层附近受断层作用影响大,
11、宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填,充填物厚度大。散体状结构Kv0.15围岩基本分级级别岩体特征土体特征围岩弹性纵波速度/(km/s)极硬岩,岩体完整。4.5极硬岩,岩体较完整;硬岩,岩体完整。3.54.5极硬岩,岩体较破碎;硬岩或软硬岩互层,岩体较完整;较软岩,岩体完整。2.54.0极硬岩,岩体破碎;硬岩,岩体较破碎或破碎;较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整或较破碎;软岩,岩体完整或较完整。具压密或成岩作用的粘性土、粉土及砂类土,一般钙质、铁质胶结的碎(卵)石土、大块石土,黄土(Q1、Q2)。1.53.0软岩,岩体破碎至较破碎;全部极软岩及全部破碎岩(包括受构造影响严重的破碎带)。一般
12、第四系坚硬、硬塑粘性土,稍密及以上、稍湿、潮湿的碎(卵)石土、圆砾土、角砾土、粉土及黄土(Q3、Q4)。1.02.0受构造影响很严重,呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带。软塑状粘性土、饱和的粉土、砂类土等。1.0(饱和状态的1.5)围岩级别受地下水的影响由于隧道围岩分类表没有考虑地下水的因素,在进一步鉴定围岩类别时,要充分考虑地下水的因素,即“遇水降级”的原则。至于如何遇水降级,要具体考虑岩石力学性质和地下水涌水量大小两个条件。考虑岩石力学性质时,一般将岩石分为硬岩、软岩两类。在考虑地下水影响时,常常定性地将地下水分为渗水、滴水、淋水、涌水和大涌水五个级别。具体原则如下:、类硬岩遇水不降级,、
13、类硬岩遇涌水和大涌水时降一级,、类软岩遇渗水、滴水、淋水时降一级,类软岩遇涌水或大涌水时降两级。受地质构造影响很严重的类软岩和受地质构造影响极严重的硬岩(断层角砾岩带、且含泥量大、宽度10m)在遇到涌水和大涌水时,可考虑降为类围岩。*铁路隧道工程掌子面地质素描记录表工程名称: 施工里程: 编号:质统地质01编号项目名称状态描述1掌子面尺 寸开挖宽度(m)开挖高度(m)开挖面积(m2)开挖方式其它2掌子面状 态稳定正面掉块正面挤出正面不能自稳其它:3毛开挖面状态自稳随时间松弛、掉块自稳困难要及时支护要超前支护其它:4岩石强度(MPa)306015305155其它:5风化程度微风化弱风化强风化全风化其它:6裂隙间距(mm)535131其它:7裂隙形态密集部分张开开口夹有粘土其它:8裂隙形态随机、方形柱状层状、片状土砂状、细片状其它:9涌水形态无水渗水整体湿润喷出或涌出特别大10围岩级别划分附图填表单位: 填表人: 工地主管: 驻地监理: 年 月 日
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