BT4A巫帮1号隧道出口段施工地质预报简报(第二十二期).doc

BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 隧道施工地质超前预报记录表隧道施工地质超前预报记录表 第 1 页 共 2 页 工程名称巫帮 1 隧道出口段左线委托单位厦蓉高速公路格都段总监办 设计单位中交第一公路勘察设计研究院监理单位 北京中交公路桥梁工程监理 有限公司 施工单位中交第二航务工程局有限公司勘察单位 中交第一公路勘察设计 研究院 环境条件 25 仪器设备 管理号 TSP203 预报时开挖 工作面里程 ZK123 400 开挖方法钻爆法 上下台阶开挖 开挖工作面 地质素描及 测试布置 235 20 砂质板岩 172 225 53 岩层产状 节理产状 开挖工作面 地质描述 隧道走向 掌子面岩性为灰色砂质板岩 掌子面上部岩层呈 172 厚层状 下部呈中层状 岩层产状 掌子面岩石开凿新鲜 00 23520 呈微风化 敲击声较清脆 有轻微的吸水反应 判定为较坚硬岩 节 理较发育 主要节理 1 组 节理产状 节理间距较小 延 00 22553 伸 1 2 米 结构面较平整 结合程度较好 整体性较好 无充填物 掌子面未见断层迹象 偶见少量裂隙水 总体上 围岩完整性较好 自稳能力好 预报人员 王志斌 黄自永 复核人员 王齐仁 日期 2009 6 8 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 隧道施工地质超前预报记录表隧道施工地质超前预报记录表 第 2 页 共 2 页 工程名称巫帮 1 隧道出口段右线委托单位厦蓉高速公路格都段总监办 设计单位中交第一公路勘察设计研究院监理单位 北京中交公路桥梁工程监理 有限公司 施工单位中交第二航务工程局有限公司勘察单位 中交第一公路勘察设计 研究院 环境条件 25 仪器设备 管理号 TSP203 预报时开挖 工作面里程 YK123 596 开挖方法钻爆法 上下台阶开挖 开挖工作面 地质素描及 测试布置 265 15 砂质板岩 183 208 48 岩层产状 节理产状 开挖工作面 地质描述 隧道走向 掌子面岩性灰色砂质板岩 上部呈厚层状 下部 183 呈中层状 岩层产状 掌子面岩石敲击声清脆 掌子面新 00 26515 鲜 呈微风化 无吸水反应 判定为较坚硬岩 节理较发育 主要节理 有 1 组 产状为 节理伸长 3 6m 间距 0 5m 结合程度较好 00 20848 结构面较平整 整体性较好 无充填物 掌子面未见断层迹象 未见少量裂隙水 总体上 围岩完整性较好 自稳能力好 预报人员 王志斌 黄自永 复核人员 王齐仁 日期 2009 6 8 厦蓉高速公路 贵州境 榕江格龙至都匀段高速公路 第 BT4 合同段巫帮 1 隧道出口段 都匀端 施施工工地地质质预预报报简简报报 测试范围 ZK123 400 ZK123 250 YK123 596 YK123 450 WB1 SD CK 022 湖南科大工程检测中心 厦蓉高速榕江格龙至都匀段 BSJK3 项目部 2009 年 6 月 10 日 厦蓉高速公路 贵州境 榕江格龙至都匀段高速公路 第 BT4 合同段巫帮 1 隧道出口段 都匀端 施施工工地地质质预预报报简简报报 测试范围 ZK123 400 ZK123 250 YK123 596 YK123 450 项目负责 朱建群 技术负责 王志斌 报告编写 王齐仁 报告复核 朱建群 联系人及电话 朱建群王志斌E mail zhu jq wangzhibin1975 湖南科大工程检测中心 厦蓉高速榕江格龙至都匀段 BSJK3 项目部 2009 年 6 月 10 日 i 目 录 1 前言前言 1 2 工程概况工程概况 3 3 预报内容 原理及方法预报内容 原理及方法 3 3 1 预报内容 3 3 2 预报原理及方法 3 4 预报结果分析预报结果分析 5 4 1 左线 5 4 2 右线 7 5 结论及建议结论及建议 9 5 1 结论 9 5 2 建议 9 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 第 1 页 共 10 页 1 前言前言 项目部于 2009 年 6 月 8 日对巫帮 1 隧道出口段左线 右线进行地质预报测试工作 主要预测掌子面前方的不良地质情况 本次测试采用的是地震波反射法 设备为瑞士 安伯格测量技术有限公司 TSP203 超前地质预报系统 采集与分析软件为同一软件包 与本探测仪器系统配套 本次测试掌子面为左线里程 ZK123 400 右线里程为 YK123 596 预测掌子面前 方围岩的地质情况 不良地质体的位置 工程性状 水文地质状况等信息 预报隧道 围岩级别 从而为施工阶段修正设计 施工支护材料的提早准备 防止可能的工程险 情 确保得力合理的施工措施 进而加快工程进度 降低工程风险 促使施工技术更 趋科学合理 为隧道施工服务 巫帮 1 隧道出口段左线施工进度见表 1 右线施工进 度见表 2 现场测试掌子面岩性图片见图 1 和图 2 左侧右侧 中部中部 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 第 2 页 共 10 页 上部下部 图图 1 巫帮巫帮 1 隧道出口段隧道出口段 ZK123 400 掌子面岩性情况 掌子面岩性情况 2009 年年 6 月月 8 日 日 中部下部 中部偏上中部偏右 图图 2 巫帮巫帮 1 隧道出口段隧道出口段 YK123 596 掌子面岩性情况 掌子面岩性情况 2009 年年 6 月月 8 日 日 表表 1 隧道施工进度表 左线 隧道施工进度表 左线 上次预报里程范围ZK123 433 ZK123 405 28m 本次预报里程范围ZK123 400 ZK123 250 150m 掌子面里程ZK123 400 掌子面 开挖进尺 440m BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 第 3 页 共 10 页 下断面开挖里程ZK123 620 下断面开挖 长 度 220m 下断面距掌子 面距离 220m 二衬里程ZK123 804 二衬施做 长 度 35m 二衬距掌子面 距离 405m 注 巫帮 1 隧道出口段左线洞口里程 ZK123 840 表表 2 隧道施工进度表 右线 隧道施工进度表 右线 上次预报里程范围YK123 600 YK123 572 28m 本次预报里程范围YK123 596 YK123 450 146m 掌子面里程YK123 596 掌子面 开挖进尺 263m 下断面开挖里程YK123 770 下断面开挖 长 度 89m 下断面距掌子 面距离 174m 二衬里程YK123 824 二衬施做 长 度 35m 二衬距掌子面 距离 228m 注 巫帮 1 隧道出口段右线洞口里程 YK123 859 2 工程概况工程概况 略 详见第一期施工地质预报简报 3 预报内容 原理及方法预报内容 原理及方法 3 1 预报内容预报内容 1 提供开挖工作面前方的建议围岩类别 2 不良地质体预报 预报开挖工作面前方可能出现的地质断层 岩脉 岩体破 碎带等地质情况 3 开挖段前方的水文地质条件和可能的涌水预报 4 其它不良地质体 带 位置预报 3 2 预报原理及方法预报原理及方法 本次测试为长期预报 采用的是 TSP203 超前地质预报系统 该系统是专门为隧道 和地下工程超前地质预报研制开发 目前在该领域的先进设备 它为方便快捷的预报 掌子面前方 100 200m 范围内的地质情况 为隧道工程以及变更施工工艺提供依据 这将大大减少隧道施工带来的危险性 减少人员和机械损伤 同时也带来了巨大的经 济利益和社会效益 与其它反射地震波方法一样 TSP203 采用了回声测量原理 地震波在指定的震源 点 通常在隧道的左边墙或右边墙 大约 24 个炮点布成一条直线 用小药量激发产生 地震波在岩石中以球面波形式传播 当地震波遇到岩石物性界面 即波阻抗差异界面 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 第 4 页 共 10 页 例如断层 岩石破碎带和岩性变化等 时 一部分地震信号反射回来 一部分信号折射 进入前方介质 反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收 反射信号的旅行时 间和反射界面的距离成正比 故而能提供一种直接的测量 图图 3 TSP 超前地质预报系统的工作原理超前地质预报系统的工作原理 TSP203 超前地质预报系统的现场布置及测试过程由一系列炮点 两个三维接收传 感器 X Y Z 方向 接收机及数据处理系统组成 见图 3 仪器参数设置如下 记录单元 12 道 24 位 A D 转换 采样间隔 62 5 s 带宽 8000Hz 记录长度 7218 采样点 动态范围 120dB 道数 1 12 接收单元 三分量加速度地震检波器 灵敏度 1000mV g 5 频率范围 0 5 5000Hz 3 3 现场工作布置情况现场工作布置情况 巫帮 1 隧道出口左 右线现场掌子面平整度较好 掌子面宽度 10 0 米 高 6 0 米 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 第 5 页 共 10 页 本次 TSP203 检测掌子面的里程桩号为 ZK123 400 和 YK123 596 左右洞分别布置 18 个有效炮孔 接收孔与最近炮孔距离 15 米 4 预报结果预报结果分析分析 4 1 左线左线 1 原始数据评价 现场采集到的 X 分量的原始数据见图 4 其中个别道由于干扰较大 将其剔出 少部分道由于装药原因导致药量较少从而信号稍弱 后期数据处理分析时做适当处理 其他各道的初至波均清晰可见 Y 分量和 Z 分量情况基本一致 野外数据采集质量较 好 图 4 巫帮 1 号隧道出口左线 X 分量原始波形图 2 数据处理与资料获得 采集的数据经过滤波 初至拾取 炮能量均衡 Q 评估以及波场分离 包括反射 波提取 纵横波分离 速度分析后得到相关波 P SH SV 的深度偏移剖面及其反 射界面 用 TSP203 探测系统相应的专门处理软件计算还可得到相关的岩石力学参数和 相关的二维 三维效果图 下面为部分成果图 主要为 P 波相关的成果图 横波相关 的成果图未附 但分析时已经将横波信息考虑进去 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 第 6 页 共 10 页 图图 5 巫帮巫帮 1 号隧道出口左线号隧道出口左线 P 波深度偏移剖面波深度偏移剖面 图图 6 巫帮巫帮 1 号隧道出口左线提取的号隧道出口左线提取的 P 波反射层波反射层 图图 7 巫帮巫帮 1 号隧道出口左线号隧道出口左线 2D 成果图成果图 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 第 7 页 共 10 页 图图 8 巫帮巫帮 1 号隧道出口左线部分岩石力学参数表号隧道出口左线部分岩石力学参数表 围岩纵波速度范围为 2400 4400m s 泊松比范围为 0 14 0 27 密度范围为 2 43 2 56g cm3 4 2 右线右线 1 原始数据评价 现场采集到的 X 分量的原始数据见图 9 其中个别道由于干扰较大 将其剔出 少部分道由于装药原因导致药量较少从而信号稍弱 后期数据处理分析时做适当处理 其他各道的初至波均清晰可见 Y 分量和 Z 分量情况基本一致 野外数据采集质量较 好 图图 9 巫帮巫帮 1 号隧道出口右线号隧道出口右线 X 分量原始波形图分量原始波形图 2 数据处理与资料获得 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 第 8 页 共 10 页 图图 10 巫帮巫帮 1 号隧道出口右线号隧道出口右线 P 波深度偏移剖面波深度偏移剖面 图图 11 巫帮巫帮 1 号隧道出口右线提取的号隧道出口右线提取的 P 波反射层波反射层 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 第 9 页 共 10 页 图图 12 巫帮巫帮 1 号隧道出口右线号隧道出口右线 2D 成果图成果图 图图 13 巫帮巫帮 1 号隧道出口右线部分岩石力学参数表号隧道出口右线部分岩石力学参数表 围岩纵波速度范围为 3900 4600m s 泊松比范围为 0 24 0 32 密度范围为 2 37 2 52g cm3 5 结论及建议结论及建议 5 1 结论结论 目前巫帮 1 隧道出口左线 ZK123 400 处围岩完整性较好 自稳能力较好 以中厚 厚层状岩层为主 具体围岩级别建议如下 表表 3 巫帮巫帮 1 隧道隧道 ZK123 400 断面断面 TSP 超前地质预报推测结果一览表超前地质预报推测结果一览表 序号里程桩号长度 m 围岩推测结果推测围岩级别 1ZK123 400 250150 岩体节理裂隙较发育 局部围 岩较破碎 局部富含裂隙水 右线掌子面 YK123 596 处围岩完整性较好 自稳能力较好 以中厚 厚层状岩层 为主 具体围岩级别建议如下 表表 4 巫帮巫帮 1 隧道隧道 YK123 596 断面断面 TSP 超前地质预报推测结果一览表超前地质预报推测结果一览表 序号里程桩号长度 m 围岩推测结果推测围岩级别 1YK123 596 450146 岩体节理裂隙较发育 局部围 岩较破碎 软弱 含裂隙水 5 2 建议建议 目前隧道掌子面前方岩体完整性较好 局部发育裂隙或裂隙水的情况 且掌子面 距二衬施作较远 做如下施工建议 1 尽早施作仰拱和二衬 使得结构受力均衡 维持结构物的稳定 2 对于有裂隙水的地段 须及时引排 防止裂隙水长时间浸泡围岩引起坍塌 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十二 期 第 10 页 共 10 页 具体建议支护参数见下表 5 表表