隧道施工超前地质探测与预报
- 格式：pdf
- 大小：221.72 KB
- 文档页数：2
－ ｜ｌｌ ０◆ ｌｌｌｌ一
… 啷 ｚ期 №ｓｃ－… 一…一 猁
隧道施工超前地质探测与预报
刘超群 陕西铁路工程职业技术学院 ７１ ４０００
辐 要 曩 ≤ ＿ 一．１ ： 一 本文主要分析了隧道施工过程中进行超前地 质探测与预报的重要性以及各种预测方式的 特点和操作方法，为有关人员提供参考。 尊攥 ｜ ｜０＿Ｉ鬣 隧道施工；地质；探测；预报
隧道施＿Ｌ过程中有时会出现遇到的地 条件 设计图纸提供的地质资料不同或 Ⅲ现设计资料ｒ｝】未提供的不良地质，如断 、溶洞、突水、涌泥、暗河等。为减少 和化孵这些不良地质给隧道施亡带来的影 响 避免盲目Ｉ｝牛施Ｊ ，使施工方案和技术 措施更科学、更合理，隧道施Ｉ：中一般都 应进行超前地质探测 预报，提前准备各 种不良地赝条件的施工预案，超前处理不 良地质，规避施工风险，确保隧道安全快 速抛进。 常规的工程地质预测法是工程地质技 术人 根据设计地质图纸、现场地质记 录．运用工程经验和地质知识进行分 ｌｆ斤、预报地质的一种方法。此法的关键 十工程地质工程师的经验丰高和现场详 细的地质记录和物探资料。 ｝＿１前常用的物探作业方法主要有 ＴＳＰ２０ ３系统、地质雷达、红外线探测 仪、超前水平钻孔等几种，各具有 同 的特点，具体女丌下： １． ＦＳＰ２０３超前地质预报系统 ＴＳＰ２０３系统住围岩较好地段口ｊ‘测出 前方１００～２００ｍ旭围ＩＮｔ１．９岩层分界面、岩 层的物理性质、断层等，围岩完整性较 差时，预测范 任５０～１ ００ｍ之间。 ＴＳＰ２０３作业程序具体如下： １．１钻孔：在距离丁作而５０ｍ处钻深 度为１．５ｍ的孔，布置传感器；自工作面 起，每隔１．５ｍ钻孔一 个，钻孔深度为１． ５Ｉｌｌ，最 一个扎与传感器的距离应大干 ２ ０ ｍ，昕有钻孔的高度设在同一标高线 ｉ 。钻孔究牛后，逐个测嚣扎的深度和 ｎ 斜度．并ｆ乍好记录。 １．！埋设传感器杆：埋役传感器前， 儿，清除孔底虚碴，放人环氧树瞻 约卷，插入传感器套杆．用钻带动其钻 动，保证环氧树脂药卷充分搅拌。待传 感器杆固定后，插入传感器，注意传感 器方向朝向掌子面。 １．３连线俭查：把传感器、检波器 （电恼）、起爆器、同步器连接起来， 并检查其是否正常工作，沣意此时起爆 器与雷管无连接。 １．４装药爆破：由最里边炮孔开始， 逐个依次装药联线，起爆器起爆，装药 量根据围岩情况 一般控制在５０～８０ｇ左 右，围岩较差时，可加大，但不能超过 ｌ ００ｇ。 １．５恢复施上：爆破‘结束，马卜 口『以恢复施Ｊ二．一般停工时间在４５ｒａｉｎ左 右。 １．６成果分析 采｝Ｔ】ＴＳＰ２０３自带的 软件，疗析系统，剔除一些明显的干扰 波，软件自动分析，自动生成图表，反 映前方围岩的物理特性，岩层分界线、 软弱带、断层的位置等信，皇．。 ２、红外线探水仪 ＨＹ～３０３型红外线探水仪可预测掌子 面前方２Ｏ～３０ｍ范围内的地下水情况。 操作方法：进入探测地段时，首先 沿隧道一个侧壁，以５ｍ点距用粉笔或油 漆标好探测顺序号，一直标到终点，或 者标到掘进面处。 在掘进面处，首先对断而前方探 测， 返回的路径上，每遇到…个顺序 号，就站在隧道中央，／疗别用仪器的激 光器打出红色光斑，使之落在左壁中线 位置、顺部中线位置、右壁中线位置、 喙扳中线位置，并扣动仪器扳｝几分别读 取探洲值，并作好记录。然后转入下一 事号点，直至全部探测完毕。 把探测数据输入计算机后，由专用 软件绘成顶板探测曲线、底｝反探测曲 线、两 探测曲线。根据探测曲线可以 清楚的预报出前方地下水情况。红外线 探水 从探测到得出分析结果非常快， 曰 探测仪器轻便，方法简单，施工中， －般每２０ｍ采用红外线探水仪探测一次， 任断层破碎带和暗河地段，可适当加密 探ｆ！ｊ！ｌＪ频次。 ３．地质雷达 当ＴＳＰ２０３系统预报前方有溶洞、暗 河水体、岩层层面等不良地质时，其规 模、形态需具体了解，可使用地质雷达 对隧道周鼙进行探测，预报隧道周围暗 河和岩溶形态。 ４．超前地质钻孔预测 当隧道遇到断层破碎带、岩溶洞、 暗河等不良地质，ＴＳＰ２０３系统预报前方 有断层、空洞、岩层层理明显时，可采 用ＫＤ ｌ（）（）型地质钻机及凿岩台车进行超 前探孔。方法如下： 用凿岩台车钻孔预测：钻孔深度以 ３０ｍ为限，３０ｍ以内出现异常情况时，按 预定方案 施，钻孔出水，安装压力表 及水表，测定地下水的压力和流量。３０ｍ 以内无异常情况时，改用ＫＤ １００钻机， 继续钻孔，深度为１ ００ｍ，无异常情况， 按正常程序施工，出现异常按预案实施 并测定水压和水量。１ ００ｍ以后的预测则 由下一循环钻孔探测完成。 在每次钻孔过程中，指定在拱顶、 两ｆＪｌ！ＩＪ拱睽、两删边墙脚及仰拱底部附近 的１～２个辅助限加深１～５Ｉｌｌ，依靠对钻 孔速度变化的商觉，判断前方围岩的变 化。 综 所述，ＴＳＰ２０３系统作业快，测 距长，干扰桕对少，口丁以与多种预测法 结合应用，但精度不高，解释难度大， 适于做长距离预测；地质雷达可以准确 测定短距离内隧道四周和底部的空洞、 水体情况，口丁补充ＴＳＰ２０３的不足；红外 线探测仪适于判断地下水情况，作业 快，较准确，干扰少，但水量及水压无 法测定；超前水半钻孔基本可以１００％的 揭示地下水及有害气体的流量、压力及 围岩物理力学性能，但干扰大，用时 长，费用大。 目前在隧道施工中，提倡根据物探 作业中各种仪器和特点，采用综合的方 法进行地质探测与预报，即以常规地质 综合分析法为基础，ＴＳＰ２０３地质超前预 报系统做长距离宏观控制，地质雷达做 近距离判断，红外线探测仪做连续地下 水探测，水平钻孔为必做项目，形成综 合地质超前预报系统。工作程序如下： １．施工前预报： 根据设计给出的隧道地质条件说明资 料，认真分析隧道的地质断面图、平面 罔，掌握隧道的地质特点和水文特点，
进行长距离，宏观预报各段隧道可能出 维普资讯 http://www.cqvip.com 现的不良地质情况。 ２．施工阶段地质资料记录： 首先对已开挖地段进行地质调查， 调查的主要依据为：隧道开挖而地质素 描、岩石结构面调查和涌水观测记录。 ２．１开挖面地质素描内容仃：岩 、地 质年代、岩层产状、软弱夹层、岩 穿插 情况；断层及破碎带的形态、 状、宽度、 填充物特征；主要节理裂隙的形态、产状、 规模及相互切割关系。地质素描采用图表 形式形象记录。 ２．２岩石结构面调查内容有： 岩的 结构类型、产状、物理力学性能、节 的 延伸性、粗糙起伏情况、张开程度导。 ２．３涌水观测记录内容有：地下水¨ 露情况、水量大小等；岩溶的形态、大小、 位置、走向等；围岩节理内含水情况。 ３．施工阶段地质预测手段： 根据开挖面地质素描、岩 结构而 调查记录，采用前推法预洲前方地质情 况，首先按１：１００的比例作出开挖面前 一定长度的展开图，逐・将开挖而地啧 素描和岩石结构面的记录资料，按其产 状、节理轨迹线绘制到展示 ｝ ，最晤 按其节理走向和轨迹延伸并结合ＴｓＰ２０３ 的预报成果、地质雷达预报成果和超前 钻孔的钻芯地质资料画出前 地顾情况。 ４．地下水地质预测： 现场的技术人员根据以往施１－经验， 必要时可结合ＨＹ ３０３型红外线探水仪形 成的探测曲线，对地下水作出如下经验 性预报： ４．１当隧道由弱可溶岩进入强ｎ 溶岩 的边界部位时，可能发生涌水； ４．２一般大突水点涌水有如１ 特 ： 渗、滴水段一线状渗水段一集中涌 水段一高压喷水段。 所以当隧洞由渗、滴水段进入线：Ｉ 渗水段时，应作好出现集中涌水准备； 进行超前预报的施工防治能取得较妤效 果； ４．３钻孔内出现浑水，前方 能仃涌 水；若浑水能喷射５Ｉｎ以上，则前 可能 有大于３０～５０Ｌ／ｓ的涌水存住；当超前钻 孔能喷射３．５Ｉｎ以上，或涌水速度人十 ７ｍ／ｓ，或钻孔内有涌水速度夫ｆ １４ Ｔｒｌ／Ｓ 的出水，则前方可能出现大十２０Ｉ ， ｓ的涌 水存在； ４．４当地温测值出现比前一点ｆｋ￣ｔｔ，ｌ ， 可能有涌水； ４．５掌子面附近出现铁锰质富策或泥 质充填的裂隙，则表明前方有涌水的可 能。 作老谴食｜ ｌ 囊 誊｜ｌ 刘超群（１ ９ ７２一） 女 山西省太原市人 陕西铁路工程职业技术学院讲师，工学学士 在读工程硕士．主要从事土木工程方向的教 学与科研。
上接第３６页 题， 缺乏全 的煤矿安全生产法律法 觇，缺乏埘安全生产负责人、安全生产管 理者以』迂 卜产者进行有效地监督约束．以 致 业 负贵人缺乏安全 ｆＥ心，没能 把友全生产摆 彳 的高度加强管 。解 决 “ 来，落实 ”这一雨 点 题，必项依靠企山 加强煤矿安全牛产 管 法制建 ，构建 套完备的煤旷玄全 ：管 法子＿｝！＝法规体系，做 育法几丁依， 依法行政，仃章可循，规范执法，把煤 旷玄全生产监管 煤矿安 监察ｆ：作法制 化、制度化、规范化，依法建立稳定持 久的 设Ｔ．作饥制，提， 业本质安全水 平，吱现煤旷安全生产的长活入安，使煤 矿安 产丁作有町靠的法律保障。 ３、１Ｊ１］强煤 业职Ｔ队伍建设 通过对我ｉ玉】煤矿安全事故原因的分 ｛Ｊｉ－，我们知道，煤矿职１二的素质偏低、安 全意识淡薄足导致我国煤矿安全事故不断 发 的 要原因之一。而像美国、澳大币ｌ Ｊ 、悠 煤炭 国家之所以能够何效 地控带ｊ 矿‘安全事敝的发 关键原 就征十这些 家的＿｝某砹行业从业人员的 素质普遍较高，安全意识较强，在煤矿生 产过程中不安全行为少，能订效地避免事 故的发 ，ｌ！ｌＪ使发生事故，…于职工的自 我保护和自我救护能力较强，也能够很好 地避免伤 。 此，为了能够有效地预防 煤矿书敞的ｚ之生．－Ｒｆｌ’１需要进一步加强煤 行Ｉｌｆ，职ｊ 队 建发，提高煤矿职上素 顷，增 职１ 安 生 ：意 。 ｔ上接第５７页 第・，项Ｆｊ部在招投标过程中就要参 与项目有关工作，一 中标，在施工前要 熟悉和参与设计图纸会审，不仅要找出图 纸设计的差错，还要查看是否有利施工。 凡发现不符施工规范或与施工条件不利 时，应及时与设计、建设等有关部门沟 通，求得合理解决。第二，搞好原材料、 半成品及成品的质量监控，检查进场实物 和质保书，看其型号、规格、性能是否 符合设计要求，对易碎品、易潮、易变 形、易污染的物品在运输、堆放、安装 等环节，亦要进行监控，对进场材料还必 须按规定进行物理和化学性能测试。第 三，分部分项工程是单位工程质量的基 础，其优劣直接影响工程质量砰定，质量 监控中要把它作为主要环节来抓。在按图 施工和使用合格的原材料、半成品、成品 的前提下，分部分项的监控工作重点应放 在按规范、规定施工，出现问题立即纠 正。第四，关键部位、薄弱环节也是质 量监控的重点。要有专人负责，定期检查 督促，发现质量问题及时加以处理和补 救。 施工现场管理是施工企业各项管理水 的综合反映，是整个施工企业管理的基 础，搞好施工现场管理具有重大的意义。 加强施工现场管理能有效降低事故发生 率，在施工现场的改善人、材料、机械 以及场所的结合状态，减少或消除施工现 场的无效劳动，能减少施工材料的消耗， 为施工企业节支增收。因此，必须加强施 ｊ二现场管理，这样才能提高合同履行率， 确立企业信誉及保证企业的效益。
