目录
1、适用范围 (1)
2、作业准备 (1)
2.1内业技术准备 (1)
2.2外业技术准备 (1)
3、现场素描 (1)
4、掌子面地质素描记录表基本内容 (2)
4.1、掌子面状态 (2)
4.2、毛开挖状态 (3)
4.3、岩石强度（MPa） (4)
4.4、风化程度 (4)
4.5、裂隙间距（mm） (5)
4.6、裂隙形态 (5)
4.7、涌水状态 (5)
4.8、围岩级别划分 (5)
4.9、描述的基本内容 (5)
4.10、产状要素的确定 (8)
5、地质素描示例.................................... 错误！未定义书签。
6、分析判断 (10)
隧道掌子面地质素描作业指导书
1、适用范围
本作业指导书适用于隧道掌子面地质素描。
2、作业准备
2.1内业技术准备
1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征；
2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）。
2.2外业技术准备
准备好洞内素描所需要的工具：外业包、罗盘、地质锤、笔记本、数码相机等。
3、现场素描
现场素描，首先应对掌子面及掌子面附近开挖段进行详细观察。首先从岩性、岩体完整性、出水量大小等方面进行大范围、前后左右对比，宏观把握地层岩性等的变化。对于地层颜色、软硬程度、节理裂隙发育状况、出水量与周围岩体发生明显差异的部位，进行重点详细观察，通过手触、锤击、采集样本详细观察查明差异的性质，分析造成差异的原因。地质素描应记录以下信息：1）工程地质信息
（1）地层岩性：描述地层时代、岩性、产状、层间结合程度、风化程度等。
（2）地质构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征等。断层的发育位置、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；褶皱的性质、形态、地层的完整程度等；节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。
节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。
（3）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。
（4）特殊地层：煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层应单独描述。
（5）人为坑洞：正在使用或废弃的各种坑道和洞穴的分布位置及其与隧道的空间关系。
（6）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、探孔饼状岩心等现象。
（7）塌方：应记录塌方部位、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。
（8）有害气体及放射性危害源存在情况。
2）水文地质信息
出水段落及范围、出水形态及出水量大小（渗水、滴水、滴水成线、股水（涌水）、暗河）。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。
3）影像信息
隧道内重要的和具代表性的地质现象应进行摄影或录像。
4、掌子面地质素描记录表基本内容
4.1、掌子面状态
1）填写内容：稳定、正面掉块、正面挤出、正面不能自稳、其它。
2）填写依据
现场观察并依据下表《隧道围岩分类》正确填写。
隧道围岩分类
4.2、毛开挖状态
1）填写内容：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。
2）填写依据
依据上表《隧道围岩分类》及相关设计资料填写。
4.3、岩石强度（MPa）
1）填写内容：30～60、15～30、5～1、＜5、其它。
2）填写依据
依据下表《岩石坚硬程度的划分表》正确填写。
岩石坚硬程度的划分表
4.4、风化程度
1）填写内容：微风化、弱风化、强风化、全风化、其它。
2）填写依据
依据下表《风化程度分级表》正确填写。
风化程度分级表
4.5、裂隙宽度（mm）
1）填写内容：＞5、3～5、 1～3、＜1、其它。
2）填写依据
依据下表《节理宽度分级表》正确填写。
4.6、裂隙形态
1）填写内容：密集、部分张开、开口、夹有粘土、其它。
2）填写依据
依据上表《节理宽度分级表》正确填写。充填有软弱介质的节理如实填写。
4.7、涌水状态
1）填写内容：无水、渗水、整体湿润、涌出或喷出、特别大。
2）填写依据
依据下表《地下水状态的分级表》正确填写。
地下水状态的分级表
注：任一隧道延米地下水涌出量大于1.5m3/d的地段进行注浆堵水。
4.8、围岩级别划分
按设计填写。
4.9、描述的基本内容
1）岩性
（1）地层时代及岩性
参照各隧道工点图设计说明。
（2）风化程度
参照4.4、风化程度描述。
2）地质构造
（1）褶皱、断层、节理裂隙特征
①褶皱
岩层在形成时，一般是水平的。岩层在构造运动作用下，因受力而发生弯曲，一个弯曲称褶曲，如果发生的是一系列波状的弯曲变形，就叫褶皱。
要描述褶皱的性质、形态、地层的完整程度等。
②断层
岩层或岩体在构造运动影响下发生破裂，若破裂面两侧岩体沿破裂面发生了明显的相对位移，这种构造就称为断层。
断层要描述断层的发育位置、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。
③节理裂隙
岩石受力作用形成的破裂面或裂纹，称为节理，它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。
节理裂隙要描述节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。
节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。
岩体完整程度的划分
层状岩层的层厚划分
巨厚层：大于1m；厚层：大于0.5m；中层：0.1m～0.5m；薄层：小于0.1m。
（注：沉积岩才有薄层状，变质岩一般可以叫薄片状或薄板状。）
围岩节理发育程度划分
3）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。
4）特殊地层
煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层应单独描述。
5）人为坑洞
正在使用或废弃的各种坑道和洞穴的分布位置及其与隧道的空间关系。
6）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、探孔饼状岩心等现象。
7）塌方
应记录塌方部位、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。
8）有害气体及放射性危害源存在情况。
4.10、产状要素的确定
岩层的空间位置决定于其产状要素，岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角见下页图。
岩层产状要素极其测量方法
1）岩层走向的测量
岩层走向是岩层层面与水平面相交线的方位，测量时将罗盘长边的底棱紧靠岩层层面，当圆形水准器气泡居中时读指北或指南针所指度数即所求（因走向线是一直线，其方向可两边延伸，故读南、北针均可）。
2）岩层倾向的测量
岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线（真倾向线）在水平面上投影的方位。测量时将罗盘北端指向岩层向下倾斜的方向，以南端短棱靠着岩层层面，当圆形水准器气泡居中时，读指北针所指度数即所求。
3）岩层倾角的测量
岩层倾角是指层面与假想水平面间的最大夹角，称真倾角。真倾角可沿层面真倾斜线测量求得，若沿其他倾斜线测得的倾角均较真倾角小，称为视倾角。测量时将罗盘侧立，使罗盘长边紧靠层面，并用右手中指拨动底盘外之活动扳手，同时沿层面移动罗盘，当管状水准器气泡居中时，测斜指针所指最大度数即岩层的真倾角。若测斜器是悬锤式的罗盘，方法与上基本相同，不同之处是右手中指按着底盘外的按纽，悬锤则自由摆动，当达最大值时松开中指，悬锤固定所指的读数即岩层的真倾角。
4）岩层产状的记录方法
如用方位角罗盘测量，测得某地层走向是330°、倾向为240°、倾角为50°，记做330°/SW∠50°，或记做240°∠50°（即只记倾向与倾角即可）。如果用方位角罗盘测量但要用象限角记录时，则需把方位角换算成象限角，再作记录。如上述地层产状其走向应为γ=360°－330°=30°，倾向
β=240°-180°=60°。其产状记作N30°W/SW∠50°，或直接记作S60W∠50则可。在地质图或平面图上标注产状要素时，需用符号和倾角表示。首先找出实测点在图上的位置，在该点按所测岩层走向的方位画一小段直线（4mm）表示走向，再按岩层倾向方位，在该线段中点作短垂线（2mm）表示倾向，然后，将倾角数值标注在该符号的右下方。
5、分析判断
根据现场素描获得的地质信息，依据工程地质现象发生的一般规律（地质前兆），结合勘察资料、其他预报手段成果进行综合分析判断，预测预报前方工程地质条件，对于可能发生重大地质异常的地段，提出进行进一步核实预报的措施手段。
（1）断层破碎带的集中主要临近前兆：
1）节理组数的急剧增加。临近断层破碎带时，节理组数可多达6～12组； 2）临近断层破碎带时，出现牵引褶曲或牵引褶皱；
3）临近断层破碎带时，有时会出现由弧形节理组成的小型施卷构造或反倾节理；
4）临近断层破碎带时，一般岩石强度都明显降低；
5）逆断层为主的断层破碎带附近会出现压裂岩和碎裂岩(多数情况下出现夹泥或铁锈染压裂岩、碎裂岩)，平移断层为主的断层破碎带附近会出现以11节理为代表的节理密度明显增加。
（2）大规模塌方的临近前兆主要有：
1）顶板岩石开裂，裂缝旁有岩粉喷出或洞内无故尘土飞扬；
2）支撑拱架变形或发生声响；
3）拱顶岩石掉块或裂缝逐渐扩大；
4）干燥围岩突然涌水等。
（3）煤与瓦斯突出的临近前兆：
1）掌子面岩层发生鼓裂；
2）瓦斯含量突然增大或忽高忽低；
3）工作面有移动感；
4）工作面发出瓦斯强涌出的嘶嘶声，同时带有煤尘；
5）工作面附近，时常听到沉雷声或闷雷声。
XXX铁路通道XXX标隧道 掌子面地质素描技术交底 掌子面地质素描主要是通过掌子面已揭露地质体进行观测与描述，对掌子面实见地质体向掌子面前方延伸情况进行有依据的推断。 结合实测地层剖面图和地层柱状图的岩层的层序，综合TSP探测的成果，反复比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的岩层在隧道中的位置和规模。 一、掌子面地质素描的内容 在施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行掌子面地质素描，内容包括：掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。具体内容如下： 1、作好正洞、平导和辅助坑道洞内地层、岩性的划分和描述；核对包括地层岩性、断层构造等在内的主要地质界线在隧道洞身的实际位置；进一步确定各断带及其主、次断层（包括影响带）的位置、产状，断层带的物质组成、宽度、富水程度及工程性质。 2、对洞壁岩体主要结构面（断层、层理及节理、裂隙等）进行定性及定量统计量测，查明主要结构面的产状、性质、延伸长度、张开宽度、粗糙程度、蚀变情况、密度、地下水及充填情况等，并分析优势结构面对围岩稳定性的影响。 3、对岩体受构造影响程度、节理发育程度、岩体完整程度、富水程度及围岩稳定状态等进行详细编录，据此对围岩级别及其他地质参数进行修正，并提出有针对性的支护、衬砌或超前加固措施意见。 4、对重点地段，如断带、节理密集带、岩性接触带、地下水富集带、高地应力区、岩性变化频繁或软硬相间及掌子面地质情况与地面调绘出入较大等重
点地段进行核对和详细的调查与分析评价，除地质编录外，还要进行必要的地质调绘和测试。 对岩溶发育地段，应描述岩溶发育的规模、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。 对塌方地段，应记录塌方的部位、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。 对地下水发育地段，应描述地下水的分布、出露形态、水量、水压、水温、颜色及泥砂含量，以及地下水活动对围岩稳定性的影响；对涌水量较大的地段，必要时进行长期观测；并取样分析，判定地下水对结构材料的腐蚀性。 5、对地质条件复杂地段，如断层、岩溶发育段、地下水发育的突涌水段等，需要进行物探超前预报的，及时提出进行物探超前预报的意见。 地质素描在隧道施工全过程中进行，包括正洞、平导、辅助导坑及掌子面素描。 二、掌子面地质素描的技术保障 1、配备专业地质技术人员，以保证地质编录的质量。工作内容和过程严格按照符合《铁路隧道超前地质预报技术指南》等相关规范、规定的要求以及业主要求进行。 2、在施工过程中，和施工单位、设计单位紧密配合，每次循环开挖后对掌子面和左右边墙进行地质编录，必要时进行数码照（摄）像，根据施工揭示的围岩地质情况及时做适当的调整。编录的原始记录、图、表当天整理（绘制）。 3、及时向有关单位提供地质素描成果资料。 附：隧道掌子面地质素描记录表
目录 1、适用范围 (1) 2、作业准备 (1) 2.1内业技术准备 (1) 2.2外业技术准备 (1) 3、现场素描 (1) 4、掌子面地质素描记录表基本内容 (2) 4.1、掌子面状态 (2) 4.2、毛开挖状态 (3) 4.3、岩石强度（MPa） (4) 4.4、风化程度 (4) 4.5、裂隙间距（mm） (5) 4.6、裂隙形态 (5) 4.7、涌水状态 (5) 4.8、围岩级别划分 (5) 4.9、描述的基本内容 (5) 4.10、产状要素的确定 (8) 5、地质素描示例.................................... 错误！未定义书签。 6、分析判断 (10)
隧道掌子面地质素描作业指导书 1、适用范围 本作业指导书适用于隧道掌子面地质素描。 2、作业准备 2.1内业技术准备 1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征； 2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）。 2.2外业技术准备 准备好洞内素描所需要的工具：外业包、罗盘、地质锤、笔记本、数码相机等。 3、现场素描 现场素描，首先应对掌子面及掌子面附近开挖段进行详细观察。首先从岩性、岩体完整性、出水量大小等方面进行大范围、前后左右对比，宏观把握地层岩性等的变化。对于地层颜色、软硬程度、节理裂隙发育状况、出水量与周围岩体发生明显差异的部位，进行重点详细观察，通过手触、锤击、采集样本详细观察查明差异的性质，分析造成差异的原因。地质素描应记录以下信息：1）工程地质信息 （1）地层岩性：描述地层时代、岩性、产状、层间结合程度、风化程度等。 （2）地质构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征等。断层的发育位置、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；褶皱的性质、形态、地层的完整程度等；节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。 节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。 （3）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
矿井地质素描图绘制： 矿井地质素描图是用于把矿井生产过程中，通过开掘井筒、煤巷、岩巷等活动实际揭露的地质现象及实测结果直观反应出来的图件，是矿井地质编录工作中重要的一部分。 矿井地质素描图通常主要有立井地质素描图，石门、斜井、岩石上（下）山地质素描图，岩巷地质素描图，主要煤层巷道地质素描图等四种。通常后两者最为常用。 岩巷素描图编制主要分为两大块，第一是井下现场收集资料，第二是室内手绘（或计算机）绘图。 （1）现场收集的内容主要包括： ①长度参数 如巷道高度，迎头巷道宽度，岩层厚度，标志层厚度（如煤线等），测点到迎头距离等。 ②产状资料 选择有代表性的岩层面测量其走向、真倾角、巷帮岩层倾角、迎头岩石倾角等。 ③地质构造 如断层、褶曲、断裂等。 ④构造现象 如层理、节理发育情况，岩石破碎情况等 ⑤岩性特征 至少能区别出灰岩、泥岩、砂岩、煤等，特殊的如方解石脉等。
（2）所绘图纸内容主要包括； ①图名、比例尺、图签。 图名通常以地名命名，如11071底抽巷地质素描图，比例尺通常选用1:200。图签用于填写绘图人、审核人、完成日期等。 ②巷道标度及巷道主体素描 高程标度区间的选择通常要根据巷道最高点和最低点的标高，以保证主体素描绘制的美观。主体素描通常为巷道的一帮，可以是左帮、也可以是右帮。巷道通常用顶部的测点控制顶板轮廓，通过实测巷道坡度及巷高控制地板轮廓。中间填充揭露的岩性。填充岩性时需要重点注意岩层的厚度与倾角。 ③巷道方位、平（斜）距及岩层走向 实测巷道方位，也可根据测量数据填图量取。水平巷道可以填写平距，斜巷则填写斜距。岩层走向根据实测填写即可。 ④岩性描述 主要描述巷道揭露的岩层岩性、厚度、层理节理发育情况，岩石破碎程度，坚硬松软情况等，也可以进一步描述其中的化石情况，矿物情况等。 ⑤断面图 即对迎头的素描，为了美观且能反应情况通常选用1:100的比例尺，巷道正常掘进情况下通常不超过15m下井观察并绘制断面图，如遇构造等异常情况，必须加密绘制。断面图的绘制需要与巷道主体素描对应。
地质素描在隧道施工中全段进行。地质素描内容为： 对开挖掌子面和洞身周边综合分析围岩的岩性、结构、构造和地下水情况，分析判断开挖面前方围岩的工程地质、水文地质特征，并依此提出工程措施建议和进一步预报的方案。 根据开挖段围岩的工程地质、水文地质特征进行预报结果的验证，提出是否修改预报方法及参数的意见。 根据开挖段及开挖面水文地质情况，提出注浆止水方案的建议。 ②TGP12超前地质预报系统超前探测 隧道掘进过程中，每开挖150m通过TGP12对开挖前进方向进行中长距离（100～200米）预报，对一定规模的不良地质进行预报。 ③工作面超前地质钻孔探测预报 在隧道施工通过不良地质段每开挖30m，利用超前水平地质钻机钻孔对开挖面前进方向进行30－50m的钻探。 钻机钻孔时要固定牢固，并安设孔口管及高压闸阀，确保超前钻孔涌出高压地下水时，能够有效地控制。 ④红外线探水 在隧道施工通过地下水丰富地段可能发生涌水现象时，每开挖15－30m，对开挖面前方施作一红外线探测技术，对地下水进行预报。 ⑤开挖后的周边探测 地质雷达除进行开挖面前方探测以外，在隧道已开挖过的不良地质地带隧底、洞壁8－15m范围进行连续探测，以发现可能的不良地质体，及时上报设计和监理单位进行变更处理，免除后患。 ⑥软弱围岩形态调查 调查软弱围岩的形态、规模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情况。 ⑶地质信息收集与处理 通过超前地质预报建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，进行综合分析、判断，编制信息预报成果，由主管技术人员予以复核，并报设计、监理，为变更设计和施工提供决策依据，及时调整施工方法和支护参数。经分析、
一、原始地质编录的种类： 1、图表资料：各种勘探工程和生产工程地质素描图、采矿 场地质素描图、局部地质素描图、照片、含矿层柱状图、钻孔柱状图、实测剖面图等。 2、标本资料：岩矿标本、构造标本、古生物标本、矿物标 本等。 3、文字资料：岩、矿特征描述、构造描述、岩相描述、矿 物描述等。 二、原始地质编录的内容： 1、详细描述岩石、矿石的颜色，矿物成分，矿物粒度，结晶程度及各种矿物所占的比例，结构、构造，定出岩石、矿石的室外名称。 2、确定岩层的层位关系和矿层、矿体贮存的层位，测量其厚度及产状要素。 3、描述和准确记录各种地质构造的出露位置测量产状要素，确定构造形态、特征、各种构造的相互关系，节理、劈理性质等。 4、查明岩层、岩体的接触关系，描述接触面特征，上下岩层的形态，测量接触面和上下或左右岩层、岩体的产状要素。 5、详细了解和记录火成岩出露位置，查清接触关系，描述岩体内相变特征等。 6、记录蚀变带范围，详细描述蚀变带特征，研究矿化情况等。 第三节地质素描图编录主要程序： 一、选择比例尺：根据工程所揭露的地质情况复杂程度选择，一
般常用的比例尺1:50~1:200。为统一起见，矿规定井巷工程素描比例尺1:100。地质情况复杂可以局部放大比例尺。浅井、探槽素描图比例尺同上。 二、抄录所描述工程的测量资料，如测点号、坐标、导线长度、方向、斜井坡度等。 三、在现场检查测点位置，认真观查素描地段各种地质现象及其相互关系，找出标准层，确定标本采集、局部素描、含矿层柱状量取及照像点的位置。 四、各种地质界线和标本、照像等地点均用直接量距法和支距法，及时表示在素描图中。顶板地质界线用其和统一巷高出露位置和导线交点为准上图；井巷顶板过高或支护密集采用以邦控顶的方法上出顶板地质界线；工程方向和构造线夹角大于70°或构造线倾角近于90°，巷壁地质界线以其真倾角表示，反之一律以视倾角表示，用真倾角注记。真假倾角换算表见附表20、21。 五、岩层面、构造面产状测量，在工程两壁岩层面和构造面上直接量取，要注意产状的代表性。平巷、斜井、每15M~30M量一产状，产状均用象限角表示如N25°E∠SE78°或∠78°SE。 用罗盘量取产状要注意周围的磁性影响，磁铁矿区地质界线走向用支距法控制在图上或用同一点磁性影响相同的原理，分别测导线和构造线方向求出两者夹角后上图。 六、断距的量取和表示方法：素描图均要求测量和表示断层落差如图1：
地质素描在隧道开挖中的应用 发表时间：2018-07-16T14:33:45.130Z 来源：《基层建设》2018年第16期作者：李国勋杨兵 [导读] 摘要：文章简单的介绍了地质素描在隧道施工中的应用，精准的地质素描不仅能指导现场施工，超前预报地质情况，对提升现场施工质量，提高施工企业经济效益，增强市场竞争力具有重要意义。 中交一公局第一工程有限公司北京 102205 摘要：文章简单的介绍了地质素描在隧道施工中的应用，精准的地质素描不仅能指导现场施工，超前预报地质情况，对提升现场施工质量，提高施工企业经济效益，增强市场竞争力具有重要意义。 关键词：地质素描；隧道开挖；长距离地质预报；围岩类别 1.引言 随着隧道工程相关领域研究的不断深入，新工法、新技术、新结构等的不断涌，隧道工程建设如火如荼。但是在隧道施工过程中也会出现一系列的问题，如背斜、断层、节理、裂隙等不良地质现象都会对隧道的开挖施工造成一定的影响，加强做好前期的地质素描工作，对隧道开挖过程中的安全及提高掘进速起到很好的作用。 2.地质素描应用现状 中国是隧道及地下工程建设大国，但是还不是理论上的强国，许多现代设计理论的来源仍在西方。设计模型、方法还有很多不足的地方，数值分析软件开发的能力和国外相比仍然有相当大的差距。除此之外，采用钻爆法施工的隧道，在设计中也有许多其他问题扔未解决。例如：岩体初始地应力各相应力学特征参数的确定，数值解析计算中怎样反映施工方法及支护的时机，用什么方法建立符合隧道动态设计的计算模式及分析方法等。这些问题的妥善解决，仍然得依靠隧道及地下工程理论的建立和完善，目前，我国在隧道工程地质素描编制标准方面暂无相关的规范，地质素描在隧道开挖中的应用如何才能最大化，这些都是需要研究的问题。 3.地质素描在隧道开挖中的施工方法 3.1地质素描工作的对象及主要的地质构造现象 褶皱：岩层在形成时，一般是水平的。岩层在地质运动下，受力发生弯曲，若一个则称为褶曲，若是一系列的且呈波浪的弯曲，则被称为褶皱。 断层：所谓断层就是岩层或者岩体顺着破裂面发生明显的错位位移而形成的地质构造，断层也是构造运动中较为常见的一种形态。断层的规模、大小、长度不一，但对岩层的连续性和完整性造成的破坏是一致的，这会导致断层带上的岩石极易被风化侵蚀破碎。版块间的激烈碰撞和挤压，会使得沉积岩层发生弯曲，形成褶皱山脉。褶皱分为向斜和背斜两种基本形态，背斜常是良好的储油、气构造。背斜处适合建隧道。背斜常是良好的储油、气构造。背斜处适合建隧道。 节理：岩体受外力影响断裂后，两侧的岩块未发生明显移动，此时形成的小型断裂构造又被称为裂隙。节理常存在与岩体的裂缝中。地质构造是指构成地壳的岩层和岩体，在外地质作用下发生变形，形成不同规模、程度不一的地质构造。其中根据构造尺寸的大小可以分为巨、大、中、小、微物种构造规模。 地质素描的主要工作就是利用各种地质观测手段和设备对施工现场的地质构造进行观察、测量，然后将结果以文字、图表、照片方式进行展现，然后通过系统的归纳和整理，编制成为隧道工程施工需要的地质资料。地质素描整个过程均是为了隧道工程的顺利施工做准备，其中，隧道工程是地质素描主要对象，具体地质素描内容如下： 3.2.1工程地质素描内容 工程地质素描重点描述隧道开挖后围岩的稳定状态，其中包括对岩层层序、层位、层岩的组合形式以及岩体的特点、产状、风化侵蚀程度以及稳定性差的岩体的发育程度以及特性等等，均是工程地质素描的内容。通过对以上内容的描述，可以预测开挖过程中，围岩是否存在掉落、坍塌等现象，然后制定相应的预防和应对措施。此外，还需要对隧洞内的不良地质现象进行重点观测和监控，如软弱夹层、透水层等等，更好的保障工程的顺利实施，确保工程质量。 3.2.2构造地质 构造地质素描主要针对洞室开挖后，裸露在外的断层及其破碎带、褶皱、节理、岩溶等内容进行观测。观测主要的目的在于掌握其组成成分、形成机理、发育程度、结构特性以及对隧道产生的影响，为准确的确定围岩级别提供可靠的数据依据。 3.2.3水文地质观测 对于隧道水文地质的观测，主要是通过掌子面的渗水、涌水程度进行确定，通过对渗水、涌水量的观测，对地下水的含量、补给以及水压等情况进行记录，然后结合雨季、旱季的水量对地下水的性质和补给情况，确定出水点的位置。 4.地质素描在隧道开挖中的施工工艺 地质素描的具体实施过程中，需要遵循统一性、及时性以及正确性的原则进行实施。隧道地质素描工具有：地质罗盘、地质锤、坐标纸、放大镜、地质记录簿、皮尺、钢卷尺、相机等。 4.1施工准备 在进行地质素描前，需要结合施工图纸以及相关地质参数，对隧道地质条件以及周围环境进行描绘，初步绘制隧道展开图
隧道地质素描作业指导书 1、准备工作 进洞进行地质素描工作前，应做好如下准备工作： 1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征； 2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）； 3）准备好洞内素描所需要的工具：外业包、罗盘、地质锤、笔记本、数码相机等； 2、现场素描 现场素描，首先应对掌子面及掌子面附近开挖段进行详细观察。首先从岩性、岩体完整性、出水量大小等方面进行大范围、前后左右对比，宏观把握地层岩性等的变化。对于地层颜色、软硬程度、节理裂隙发育状况、出水量与周围岩体发生明显差异的部位，进行重点详细观察，通过手触、锤击、采集样本详细观察查明差异的性质，分析造成差异的原因。地质素描应记录以下信息： 1）工程地质信息 ①地层岩性：描述地层时代、岩性、产状、层间结合程度、风化程度等。 ②地质构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征等。断层的
发育位置、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；褶皱的性质、形态、地层的完整程度等；节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。 节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。 ③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。 ④特殊地层：煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层应单独描述。 ⑤人为坑洞：正在使用或废弃的各种坑道和洞穴的分布位置及其与隧道的空间关系。 ⑥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、探孔饼状岩心等现象。 ⑦塌方：应记录塌方部位、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。
地质描述： 【玄武岩】==== ================ 颜色：未风化的玄武岩主要呈黑色和灰色，也有黑褐色、暗紫色和灰绿色的构造：绳状构造、气孔状、杏仁状构造、块状构造 也具有明显的似层状特征,这可能是岩浆喷发间歇造成的 结构：块石结构、碎石镶嵌结构、斑状结构 节理：齿状节理（上部）、板状节理（中部）、柱状节理（底部） 柱状、板状、齿状节理均与岩流冷却状态有关,多在较厚的岩流单元中严格地 受相带部位的制约。岩流单元上部冷却快,且均匀性差,形成齿状节理,其密度 大,形态和方向不规则; 岩流单元中下部带冷却均匀、缓慢,形成规则到次规则 的多边形柱状节理。 裂隙和空洞： 玄武岩内孔、洞、缝形态与成因方式极为多样,查明其成因类型及其在岩流单 元岩相带、不同岩相构造内的组合网络,按成因与形态将其分为6 类:1) 与岩 流中出溶气体有关:气孔、气孔洞;2) 与次生化学作用有关:溶蚀洞(溶解 洞) ;3) 与岩流正常冷缩有关:柱状节理、板状节理、齿状节理;4) 与岩流表 壳自碎或岩流淬火碎裂有关:自碎裂缝、淬碎裂缝;5) 与次生风化或构造作用 有关:风化节理缝、构造节理;6) 与复成因有关的微孔隙或微裂隙。 气孔、气孔洞与溶蚀洞气孔或气孔洞是低粘度玄武岩浆在一定深度下出溶气 体留下的,因体积小,没有构成岩浆的破裂而发生爆发,经流动后缓慢冷却,导 致玄武岩内形成气孔,其形态、大小、分布特点与面积比明显地服从于其所处 的岩流单元部位。 溶蚀洞是指较大的空洞,形态极不规则,于岩流单元上部带和古风化剥蚀面 最为发育。有4 种产出形式: (1) 由气孔或气孔洞经水化学作用溶蚀原有的充 填物,且溶解气孔壁岩石矿物,特别是橄榄石而成为不规则的空洞; (2) 裂缝 与气孔的交汇部位溶蚀而成与缝相连的空洞; (3) 在两组裂缝与气孔复合部 位溶蚀而成较大的空洞; (4) 沿节理缝经局部溶蚀,形成沿节理呈串珠状分布 的小型空洞。
国内暗挖隧道地质素描应用现状分析 发表时间：2018-09-20T11:04:46.577Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第14期作者：公茂文1 苏钟琴2 [导读] 暗挖隧道工程在铁路、城市轨道交通、公路等基建工程中大量存在。 1.中国交通建设股份有限公司北京 100088；北京京西门城基础设施投资建设有限公司北京 102308 摘要：暗挖隧道工程因复杂的地质条件很难在勘察阶段准确探明，需在施工阶段开展地质素描等超前地质预报工作。本文结合深圳地铁地质素描的应用工作对相关公开资料进行了收集研究，对暗挖隧道地质素描的必要性、目前国内的开展现状、制约因素及推广建议进行了分析总结。 关键词：暗挖隧道地质素描必要性现状制约因素建议 暗挖隧道工程在铁路、城市轨道交通、公路等基建工程中大量存在，施工中遇到的复杂地质条件往往与勘察阶段提供的地质资料存在偏差，尤其是山岭隧道受限于地形条件，地勘孔位分布距离较远，地勘资料的精度普遍较低，部分孔位甚至不在隧道范围内，施工中可能会遇到未探明的断层、岩溶、暗河等重大地质突变，存在大量的不确定性，导致施工风险大、安全管控难。因此，准确探明工程地质条件成为暗挖隧道工程的一项重要工作，这就要求不但要在勘察设计阶段提高地质勘察质量，还需在施工阶段开展超前地质预报工作，隧道内地质素描就是一种实用和基本的地质预报方法。为了做好地质素描在暗挖隧道中的推广应用工作，中国交建2017年在深圳地铁2号线和8号线开展了地质素描的试点应用工作，2号线新莲区间完成56份地质素描，8号线盐深区间及斜井完成302份地质素描。作者通过项目地质素描工作的应用总结与相关公开资料的收集研究，对我国暗挖隧道地质素描应用现状进行了分析，提出了地质素描在暗挖隧道工程中的推广应用建议。 一、开展暗挖隧道地质素描工作的必要性 1.可以更真实的掌握暗挖隧道地质条件 地质素描是将隧道开挖面所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、媒层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表。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可能前兆分析等，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的地质情况，并用来验证、调整地质分级，可以更加真实的掌握暗挖隧道所处的地质条件。 2.可以根据地质条件的变化及时调整围岩分级与施工措施根据发现的隧道地质变化情况及其预测，可以重新确定围岩等级，提出设计变更建议，给设计单位提供确定支护形式所需的详尽准确数据，及时优化调整调整施工措施或技术方案，可以更好的应对地质条件变化，保证施工安全。 3.可以有效完善地质资料并提供变更索赔依据 将地质素描报告系统的收集、整理、归档，可形成连续的隧道地质展示图，能够有效完善工程地质资料，并可对施工过程进行记录，在验证地质勘察结果的同时，为设计变更和索赔提供依据资料。 4.开展暗挖隧道地质素描工作是国家标准规范要求国家建设工程相关的勘察、设计、施工等标准规范对隧道内地质素描工作提出了明确要求，如《铁路隧道设计规范》要求施工阶段地质勘察宜采用掌子面地质素描等综合超前地质预报方法，开挖工作面在每次爆破后，立即由专人进行开挖工作面观察并素描；《铁路隧道超前地质预报技术规程》明确了隧道内地质素描的主要内容，并规定了地质素描的技术要求，要求地质素描应随隧道开挖及时进行，对复杂、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；《城市轨道交通岩土工程勘察规范》规定施工阶段施工单位宜开展隧道地质素描绘制工作；《地下铁道工程施工及验收规范》规定隧道开挖过程中应进行地质描述并做好记录，必要时尚应进行超前地质勘探；《公路隧道设计规范》规定施工中的地质调查宜采取开挖工作面直接观察、素描、摄像、量测；《公路隧道施工技术细则》规定正洞、辅助导洞应进行掌子面地质素描和分析，地质素描随开挖进行，每循环进行一次，包括掌子面、左右侧墙、拱顶和隧底。 二、国内暗挖隧道地质素描工作的开展现状并不理想开展暗挖隧道工程地质素描工作既是暗挖隧道工程自身施工安全控制的重要举措，也是履行国家标准规范要求的职责所在，但暗挖隧道工程地质素描工作的总体开展情况并不理想。 1.地质素描在暗挖隧道工程中的应用比例小 虽然目前国内各工程建设行业都开展过地质素描工作，但目前仅能公开查到厦门翔安海底隧道、广州地铁二号线、拉日铁路达嘎山隧道、乌池坝隧道、浏阳河水下隧道、厦门市文兴隧道等地质素描应用实例，而大部分的暗挖隧道工程并未开展地质素描工作，充分反映出地质素描工作并未在国内暗挖隧道工程中全面开展。2.暗挖隧道地质素描技术理论研究不足 目前国内的地质素描的理论技术研究还不是很多，从学术界的整体上看，地质素描的理论技术研究并未得到广泛的重视，甚至很多以隧道施工技术著称的高校与科研单位都未开展相关研究工作。中国矿业大学与西南交通大学走在地质素描理论技术研究的前沿，结合信息化技术研发了自动或半自动地质素描技术，但实际应用的工程项目并不是很多，自动地质素描的效果与价值还未完全体现出来。 3.暗挖隧道地质素描工作的应用总结较少且较为片面目前国内公开可查询到的暗挖隧道地质素描工作应用总结并不是很多，且总结内容较为片面，主要集中在地质素描本身的工作方法与技术上，对于如何全面发挥地质素描的相关作用涉及较少，无法全面反映出地质素描的技术及管理价值，无法有效提高各工程建设相关方对地质素描工作的重视。 三、暗挖隧道工程地质素描工作开展的制约因素 1.相关标准规范不统一，缺乏专门的地质素描规范。
沪昆铁路CKTJ-6标 隧道掌子面地质素描作业指导书 1、准备工作 进洞进行地质素描工作前，应做好如下准备工作： 1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征； 2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）； 3）准备好洞内素描所需要的工具：外业包、罗盘、地质锤、笔记本、数码相机等； 2、现场素描 现场素描，首先应对掌子面及掌子面附近开挖段进行详细观察。首先从岩性、岩体完整性、出水量大小等方面进行大范围、前后左右对比，宏观把握地层岩性等的变化。对于地层颜色、软硬程度、节理裂隙发育状况、出水量与周围岩体发生明显差异的部位，进行重点详细观察，通过手触、锤击、采集样本详细观察查明差异的性质，分析造成差异的原因。地质素描应记录以下信息： 1）工程地质信息 ①地层岩性：描述地层时代、岩性、产状、层间结合程度、风化程度等。 ②地质构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征等。断层的发育位置、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；褶皱的性质、形态、地层的完整程度等；节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。 节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。 ③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。 ④特殊地层：煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层应单独描述。
隧道掌子面地质素描相关概念及具体实施 简介 1岩石分类 1.1 岩石一级分类 即按成因进行分类，可以划分为三类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩。 岩浆岩是上地幔或地壳深部产生的炽热粘稠的岩浆冷凝固结形成的岩石，如花岗岩、闪长岩、玄武岩等。 沉积岩是成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石。在地壳表层，母岩经风化作用、生物作用、火山喷发作用而形成的松散碎屑物及少量宇宙物质经过介质（主要是水）的搬运、沉积、成岩作用形成沉积岩，如灰岩、白云岩、砂岩等。 变质岩是由于地质环境和物理化学条件的改变，使原先已形成的岩石的矿物成分、结构构造发生改变所形成的岩石，如片麻岩、大理岩等。 1.2 地质年代与地层单位的概念 地质年代按照宙、代、纪、世表示，具体可参见“表1.1 地质年代表”。 地层单位按照宇、界、系、统、组等表示。如，我国辽西的寒武系、第四系地层分组可参见图1.1、图1.2。 对于第四系黄土，Q1、Q2为老黄土，Q3、Q4为新黄土。新黄土一般有湿陷性。
古生界 Pz 图1.1 寒武系地层示意 新生界 Kz 图1.2 第四系地层示意 1.3 地质符号 参见“表1.2 部分地质符号简表”及表1.3。 表1.3 第四系地层成因及符号 2 岩层产状 2.1 产状要素 任何面状构造或地质体界面的产状均以其走向、倾向和倾角的数据表示，参见图2.1。 走向，倾斜平面与水平面的交线叫走向线（图2.1中AOB）。 倾向，倾斜平面上与走向线相垂直的线叫倾向线（图2. 1中OD）。
图2. 1 倾斜平面的产状要素图示图2. 2 真倾角与视倾角的关系图示 α-真倾角；β、β-'视倾角；ω-二者夹角倾角，倾斜平面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角（图2.1及图2. 2中之α角），即在垂直倾斜平面走向的直立剖面上该平面与水平面间的夹角。 当剖面与岩层的走向斜交时，岩层与该剖面的交迹线叫视倾斜线，其夹角（图2. 2中之β、β'角）称视倾角。倾角与视倾角的的关系可用数学式表示： α βcos ω =（2. 1） tan? tan 2.2 产状的表示 (1)走向：一般用与正北方向所夹的锐角表示，如 NE300，或N300E； NW450，或N450W。 (2)倾向：与走向垂直，即夹角900或2700。 (3)倾角：倾向线与水平面所夹的锐角。 (4)产状： 文字表示法 ①用英文缩写“ST”表示走向，“／”表示倾向，“∠”表示
矿井地质素描图绘制集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
矿井地质素描图绘制： 矿井地质素描图是用于把矿井生产过程中，通过开掘井筒、煤巷、岩巷等活动实际揭露的地质现象及实测结果直观反应出来的图件，是矿井地质编录工作中重要的一部分。 矿井地质素描图通常主要有立井地质素描图，石门、斜井、岩石上（下）山地质素描图，岩巷地质素描图，主要煤层巷道地质素描图等四种。通常后两者最为常用。 岩巷素描图编制主要分为两大块，第一是井下现场收集资料，第二是室内手绘（或计算机）绘图。 （1）现场收集的内容主要包括： ①长度参数 如巷道高度，迎头巷道宽度，岩层厚度，标志层厚度（如煤线等），测点到迎头距离等。 ②产状资料 选择有代表性的岩层面测量其走向、真倾角、巷帮岩层倾角、迎头岩石倾角等。 ③地质构造 如断层、褶曲、断裂等。 ④构造现象 如层理、节理发育情况，岩石破碎情况等 ⑤岩性特征 至少能区别出灰岩、泥岩、砂岩、煤等，特殊的如方解石脉等。
（2）所绘图纸内容主要包括； ①图名、比例尺、图签。 图名通常以地名命名，如11071底抽巷地质素描图，比例尺通常选用1:200。图签用于填写绘图人、审核人、完成日期等。 ②巷道标度及巷道主体素描 高程标度区间的选择通常要根据巷道最高点和最低点的标高，以保证主体素描绘制的美观。主体素描通常为巷道的一帮，可以是左帮、也可以是右帮。巷道通常用顶部的测点控制顶板轮廓，通过实测巷道坡度及巷高控制地板轮廓。中间填充揭露的岩性。填充岩性时需要重点注意岩层的厚度与倾角。 ③巷道方位、平（斜）距及岩层走向 实测巷道方位，也可根据测量数据填图量取。水平巷道可以填写平距，斜巷则填写斜距。岩层走向根据实测填写即可。 ④岩性描述 主要描述巷道揭露的岩层岩性、厚度、层理节理发育情况，岩石破碎程度，坚硬松软情况等，也可以进一步描述其中的化石情况，矿物情况等。 ⑤断面图 即对迎头的素描，为了美观且能反应情况通常选用1:100的比例尺，巷道正常掘进情况下通常不超过15m下井观察并绘制断面图，如遇构造等异常情况，必须加密绘制。断面图的绘制需要与巷道主体素描对应。
软弱围岩隧道掌子面地质素描作业指 导书
新建铁路成都至兰州线CLZQ－6标段隧道掌子面地质素描作业指导书 编制: 复核: 审核: 中铁五局成兰铁路工程茂县指挥部 二○一四年四月
目录 1、适用范围.............................................................. 错误!未定义书签。 2、作业准备.............................................................. 错误!未定义书签。 2.1内业技术准备................................................ 错误!未定义书签。 2.2外业技术准备................................................ 错误!未定义书签。 3、现场素描.............................................................. 错误!未定义书签。 4、掌子面地质素描记录表基本内容....................... 错误!未定义书签。 4.1、掌子面状态................................................. 错误!未定义书签。 4.2、毛开挖状态................................................. 错误!未定义书签。 4.3、岩石强度（MPa）...................................... 错误!未定义书签。 4.4、风化程度 .................................................... 错误!未定义书签。 4.5、裂隙间距（mm） ...................................... 错误!未定义书签。 4.6、裂隙形态 .................................................... 错误!未定义书签。 4.7、涌水状态 .................................................... 错误!未定义书签。 4.8、围岩级别划分............................................. 错误!未定义书签。 4.9、描述的基本内容......................................... 错误!未定义书签。 4.10、产状要素的确定....................................... 错误!未定义书签。 5、地质素描示例 ...................................................... 错误!未定义书签。 6、分析判断.............................................................. 错误!未定义书签。
G316线长乐至同仁公路两当县杨店（甘陕界）至徽县李家河段高速公路试验段 隧道地质素描作业指导书 编制： 审核： 审批： 甘肃路桥建设集团有限公司 G316线两当至徽县高速公路试验段项目经理部 二○一五年八月
隧道地质素描作业指导书 1、准备工作 进洞进行地质素描工作前，应做好如下准备工作： 1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、 构造特征、不良地质及水文地质特征； 2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地 段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）； 3准备好洞内素描所需要的工具，外业包、罗盘、地质锤、笔记本、数码相机等。 2、现场素描 现场素描，首先应对掌子面及掌子面附近开挖段进行详细观察。从岩性、岩体完整性、出水量大小等方面进行大范围、前后左右对比，宏观把握地层岩性等的变化。对于地层颜色、软硬程度、节理裂隙发育状况、出水量与周围岩体发生明显差异的部位进行重点详细，通过手触、锤击、采集样本详细观察，查明差异的性质，分析造成差异的原因。地质素描应记录以下信息： 1）工程地质信息 ①地层岩性：描述地层时代、岩性、产状、层间结合程度、风化程度等。 ②地质构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征等。断层的发育位置、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，褶皱的性质、形态、地层的完整程度等，节理裂隙的组数、产状、间
距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度，即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理，应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。 ③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。 ④特殊地层：煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层应单独描述。 ⑤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、探孔饼状岩心等现象。 ⑥塌方：应记录塌方部位、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。 ⑦有害气体及危险源存在情况。 2）水文地质信息 出水段落及范围、出水形态及出水量大小（渗水、滴水、滴水成线、股水（涌水）、暗河）。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。 3）影像信息
1.地质素描的优越性 前面已经提到，摄影有许多缺陷（或者说受限制）的问题，运用素描的办法差不多都可以得到弥补和解决。比如素描不受天气的限制，不受镜头取景范围的限制，不受近景清楚、远景模糊的限制等等。更重要的是，当我们分析某种地质现象并认为哪些特征应该强调，哪些附属物或近旁的草木可能对这些特征有所干扰而应该排除时，若用照相的办法，忠实于客观景物的复制，会有"鱼龙混杂"、"喧宾夺主"之嫌，收不到理想的效果。若用素描技术处理，完全可以根据观察者的需要，对地质体的各种形象与特征，对附近的景物等有所取舍，该强调哪些，该精简哪些，都可以凭自己的运笔而描绘。比如说，当我们在野外的岩层露头上看到有两三组颇有意义的节理，需要给予摄影，而这些节理的裂缝中长满杂草，摄下来的照片肯定看不清节理特征。此时，若用素描技术处理，就可以解决这个矛盾了。我们可以有意识地不画或少画那些干扰节理特征的杂草，而将这两三组不同方向的节理画得清清楚楚。像这样的处理，并没有歪曲地质体的客观事实，倒是更清楚地强调了客观实际，这是完全合理的。 又比如在野外遇上大型脊椎动物化石，为了研究它的埋葬特点，很需要有一幅能表达其实景的照片或画图。但由于骨骼上沾满碎石污泥，若用相机摄影，这许多附属物必然完全摄入镜头，致使骨骼的轮廓带来模糊不清的形象，如用水冲洗或揩抹干净，费事费工，还不见得满意。此时如用素描的办法来处理，可以有意识的把骨骼上的附属物舍去，将骨骼的轮廓画得清楚些。 再如画一幅视野广阔的地貌图，比用相机拍摄要好，它可以把远山远景的轮廓清晰地表达出来。如此等等，不胜枚举。由此可见，素描对于地质工作者是一项十分重要的技术。 2.地质素描的基本常识 何谓素描？简单他说，一句话：单色作画。也就是运用单色线条在平面上勾画出景物的立体形象。
关于老中铁路Ⅳ标一分部隧道掌子面地质素描记录表填写说明为了规范隧道地质素描资料填写，现对隧道地质素描资料填写做以下说明，请各隧道技术员按照本说明填写，本表填写过程中如有疑问，请咨询预报组人员。该表格从2017年7月11日起开始执行，2017年7月11日之前按原预报组发的的表格填写，各工区技术负责人收到后将本说明及时下发，各隧道口技术员及时填写，并找相关人员签字，在地质素描实施过程中发现异常及时和预报组联系。 填写说明： 工程名称：新建铁路磨丁至万象线第IV标 编号：SLBTYC-001（填写样表以沙拉巴土一号隧道出口为例）SLBTYC为隧道名称首字母大写组合（以沙拉巴土一号隧道出口为例） 项目名称：按照各隧道名称填写（填写样表以沙拉巴土一号隧道出口为例）掌子面状态：描述掌子面地层岩性，岩石完整程度 开挖面状态：描述开挖面岩体的稳定性 风化程度：岩石的风化程度一般划分为，全风化、强风化、弱风化、微风化等四级。其中，全风化：岩石呈土状或土柱状；或者大部分呈土状或土柱状手可搓碎；强风化：岩石呈块状、碎块状；手不可掰开或者用力才能掰开锤击声闷；弱风化、微风化：岩石颜色新鲜，很少矿物质多呈块状锤击声脆。 在现场对裂隙产状进行测量记录（裂隙面倾向倾角），将裂隙在掌子面出露情况进行简单素描。 倾向测量：倾向是指岩层向下最大倾斜方向线（真倾向线）在水平面上投影的方位。测量时将罗盘北端指向岩层向下倾斜的方向，以南端短棱靠着岩层层面，当圆形水准器气泡居中时，读指北针所指度数即所求。 岩层倾角测量：倾角是指层面与假想水平面间的最大夹角，称真倾角。真倾角可沿层面真倾斜线测量求得，若沿其他倾斜线测得的倾角均较真倾角小，称为视倾角。测量时将罗盘侧立，使罗盘长边紧靠层面，并用右手中指拨动底盘外之活动扳手，同时沿层面移动罗盘，当管状水准器气泡居中时，测斜指针所指最大度数即岩层的真倾角。 岩层产状记录方法：如用方位角罗盘测量，测得某地层走向是330°、倾向
隧道超前地质预报方案 1编制依据 (1)《公路隧道超前地质预报技术指南》及交通部颁布的其他现行施工规范、安全规程、施工指南等。 (2)工程地质及水文地质》——中国水利水电出版社。 (3)近年来高速公路类似工程施工经验、施工工法、科技成果；国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果。 2隧道工程概况 标段内隧道工程地质复杂，主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成，洞身主要为中～微风化花岗岩。，隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主，部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。施工中必须加强超前地质预报，并采取相应的工程措施，保证安全顺利地通过不良地质段。 根据设计提供风险等级和超前地质预报设计要求，我单位采取加深炮孔探测和超前水平地质钻孔俩种方法进行围岩观测，以提供有效的施工措施保证施工安全、顺利的进行，对于出现地质异常区域，我单位另增加TSP或地质物探手段进行详细的地质分析，并报设计单位进行核对、审批，重新进行隧道风险等级划分。 项目部对标段内隧道作业高度重视，在施工组织设计中已经把超前地质预报列入独立的施工工序进行检测，制定“有预报才施工，不预报坚决不允许施工”的要求发放各施工队执行实施。
为有效的执行超前地质预报的实施，项目部特别成立专职超前地质预测预报实施小组，其中组长1人，副组长2人，组员5人，负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理，对隧道施工起到实施性的指导作用。并聘请专职预报队伍负责标段内的隧道地质超前预报施工。 3隧道工程地质条件 本标段隧道工程地质复杂，主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成，洞身主要为中～微风化花岗岩。，隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主，部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。 4超前地质预测预报目的 地下地质条件复杂，潜在、无法预知的地质因素较多：多变的地形条件，地层破碎带、断层，富水岩层等。 进行隧道地质超前预报的目的是：提供隧道掘进前方的地质情况，包括围岩的完整性、断层破碎带和溶洞的规模和位置、不良地层的富水情况，进而做出对围岩类别的划分和隧道开挖时稳定性的分析，以确定合理的工程措施和合理的施工方法，以确保隧道施工安全顺利的进行。 5超前地质预测预报组织机构和人员设备配置 在项目部设施工地质工作管理办公室，办公室设在工程管理部，负责组织项目部有关人员进行预报培训和学习工作；预报物探设备管理与