隧道施工超前地质探测与预报

1、隧道施工超前地质探测与预报-|ll0llll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714000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

2、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TSP203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100200m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50100m之间.TSP203作业程序具体如下:1.1钻孔:

3、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20m,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

4、量根据围岩情况一般控制在5080g左右,围岩较差时,可加大,但不能超过l00g.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HY303型红外线探水仪可预测掌子面前方2O30m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

5、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

6、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KDl()()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KD100钻机,继续钻孔,深度为100m,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.100m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

7、附近的12个辅助限加深15Ill,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,TSP2

8、03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

9、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

10、人员根据以往施1-经验,必要时可结合HY303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3050L/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f14Trl/S的出水,则前方可能出现大十20I,s的涌水存在;4.4当地

11、温测值出现比前一点fktt,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(1972一)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

12、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lJ,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

13、的z之生.-Rfl1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

14、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.i鸯烤囊蘸_0鏊蠢鞣甏巷f尹相飞,梁珍培,王统利施工现场管理的几点看法J,建筑市场与招标投标.2006,(4):29-30,2赵学伟,鲁玺,王哲,任伟.谈施工现场管参考文献毒善.殪骋函逄筑2006