BT4A巫帮1号隧道出口段施工地质预报简报(第二十六期).doc

BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六 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 26 仪器设备 管理号 TSP203 预报时开挖 工作面里程 ZK123 230 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 岩层产状 238 13 175 砂质板岩 节理产状 178 78 开挖工作面 地质描述 隧道走向 测试掌子面岩性为灰白色砂质板岩 中部呈薄层 0 85 状 其余为中层状 岩层产状 敲击声较清脆 有轻微的 00 23813 吸水反应 判断为较坚硬质岩 开凿面较新鲜 呈中风化 节理较发 育 主要节理 1 组 产状 中部节理间距较小 其余节理间 00 17878 距较大 延伸 0 2m 2m 岩体中部较破碎 其余部位较好 结构面较 平整 结合程度一般 掌子面未见断层破碎带 偶见有裂隙水 总体上 围岩的整体性及自稳能力一般 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六 期 预报人员 王志斌 关辉辉 复核人员 王齐仁 日期 2009 8 28 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六 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 26 仪器设备 管理号 TSP203 预报时开挖 工作面里程 YK123 402 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 岩层产状 242 15 175 砂质板岩 节理产状 300 81 开挖工作面 地质描述 隧道走向 测试掌子面岩性为灰色 中层砂质板岩 岩层产 0 85 状 敲击声较清脆 有轻微吸水反应 判断为较坚硬质岩 00 24215 开挖面较新鲜 呈微 中风化 节理较发育 主要节理有 1 组 产状为 其间距较小 延伸 0 2 1m 结构面较平整 有钙质充填 00 30081 结合程度一般 掌子面未见断层 有少量孔隙水 总体上 围岩的整体性及自稳能力一般 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六 期 预报人员 王志斌 关辉辉 复核人员 王齐仁 日期 2009 8 28 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 230 ZK123 080 YK123 402 YK123 252 WB1 SD CK 026 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 8 月 28 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 230 ZK123 080 YK123 402 YK123 252 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 8 月 28 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 4 4 1 左线 4 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 第二十六期 第 1 页 共 10 页 1 前言前言 监控组于 2009 年 8 月 28 日对巫帮 1 隧道出口段左 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 本次预测范围为掌子面前方 150 米范围内的不良地质现象 测试掌子面里程为 左线里程为 ZK123 230 预测里程范围为 ZK123 230 ZK123 080 掌子面岩性图 片见图 1 隧道施工进度见表 1 右线里程为 YK123 402 预测里程范围为 YK123 402 YK123 252 掌子面岩性图片见图 2 隧道施工进度见表 2 中部左部 右部中部 图图 1 巫帮巫帮 1 隧道隧道 ZK123 230 掌子面岩性情况 掌子面岩性情况 2009 年年 8 月月 28 日 日 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六期 第 2 页 共 10 页 左部下部 中部右部 图图 2 巫帮巫帮 1 隧道隧道 YK123 402 掌子面岩性情况 掌子面岩性情况 2009 年年 8 月月 28 日 日 巫帮 1 隧道出口段左 右线施工进度情况见表 1 和表 2 表表 1 隧道施工进度表 左线 隧道施工进度表 左线 截止 截止 2009 年年 8 月月 28 日 日 上次预报里程范围ZK123 254 ZK123 226 28m 本次预报里程范围ZK123 230 ZK123 080 150m 掌子面里程ZK123 230 掌子面 开挖进尺 610m 下断面开挖里程ZK123 350 下断面开挖 长 度 490m 下断面距掌子 面距离 120m 二衬里程ZK123 561 二衬施做 长 度 279m 二衬距掌子面 距离 331m 注 巫帮 1 隧道出口段左线洞口里程 ZK123 840 表 2 隧道施工进度表 右线 截止 2009 年 8 月 28 日 上次预报里程范围YK123 418 YK123 390 28m 本次预报里程范围YK123 402 YK123 252 150m 掌子面里程YK123 402 掌子面 开挖进尺 457m BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六期 第 3 页 共 10 页 下断面开挖里程YK123 565 下断面开挖 长 度 294m 下断面距掌子 面距离 163m 二衬里程YK123 733 二衬施做 长 度 126m 二衬距掌子面 距离 331m 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 BT4A 巫帮 1 号隧道出口段施工地质预报简报 第一期 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 本次预报采用 TSP203 超前预报系统 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 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 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 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六期 第 4 页 共 10 页 图图 3 TSP203 系统的方法原理与野外布设系统的方法原理与野外布设 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 4 预报结果预报结果分析分析 4 1 左线左线 巫帮 1 隧道出口左线现场掌子面平整度较好 掌子面宽度 12 0 米 高 7 0 米 本 次 TSP203 检测掌子面的里程桩号为 ZK123 230 共布置 22 个有效炮孔 接收孔与 最近炮孔距离 10 5 米 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 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六期 第 5 页 共 10 页 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 野外数据采集质量一 般 图图 4 巫帮巫帮 1 号隧道出口左线号隧道出口左线 X 分量原始波形图分量原始波形图 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 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 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六期 第 6 页 共 10 页 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 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 综合分析上述探测成果 推测掌子面前方 150 米范围内岩体工程地质特征如下表 表表 3 巫帮巫帮 1 隧道出口左线隧道出口左线 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 序号序号里程桩号里程桩号长度长度 m 围岩预测结果围岩预测结果预测围岩级别预测围岩级别 1ZK123 230 17852 岩体节理裂隙较发育 局部 围岩较破碎 2ZK123 178 12850 岩体节理裂隙发育 局部软 弱 破碎 含裂隙水 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六期 第 7 页 共 10 页 3ZK123 128 08048 岩体节理裂隙较发育 局部 围岩较破碎 4 2 右线右线 巫帮 1 号隧道出口右线现场掌子面平整度较好 掌子面宽度 12 0 米 高 7 0 米 本次 TSP203 检测掌子面的里程桩号为 YK123 402 共布置 24 个有效炮孔 接收孔 与最近炮孔距离 18 米 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 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 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 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六期 第 8 页 共 10 页 图图 11 巫帮巫帮 1 号隧道出口提取的号隧道出口提取的 P 波反射层波反射层 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 BT4A 巫帮 1 隧道出口段施工地质预报简报 第二十六期 第 9 页 共 10 页 2 37 3 52g cm3 综合分析上述探测成果 推测掌子面前方 150 米范围内岩体工程地质特征如下表 表表 4 巫帮巫帮 1 隧道出口右线隧道出口右线 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 序号序号里程桩号里程桩号长度长度 m 围岩预测结果围岩预测结果预测围岩级别预测围岩级别 1ZK123 402 39012 岩体节理裂隙较发育 局部 围岩较破碎 2ZK123 390 36525 岩体节理裂隙发育 岩质偏 软 局部破碎 含裂隙水 3ZK123 365 34520 岩体节理裂隙较发育 局部 围岩较破碎 ZK123 345 25293 岩体节理裂隙较发育 局部 围岩较破碎 5 结论及建议结论及建议 5 1 结论结论 左线掌子面前方 150 米范围内 对应里程范围为 ZK123 230 ZK123 080 仍以薄 中层砂质板岩为主 局部裂隙发育 围岩较破碎 尤以 ZK123 178 ZK123 128 为显 著 总体上隧道围岩完整性及自稳性一般 按照公路隧道设计规范 该区段围岩级别 可定为 IV 级 右线掌子面前方 150 米范围内 对应里程范围为 YK123 402 YK123 252 为中 厚层砂质板岩 岩体节理裂隙较发育 局部围岩较破碎 尤以 ZK123 390 ZK123 365 范围内