地质补勘方案

地质补勘方案
1、地质补勘目的与方法
1.1 地质补勘目的
1）对工程地质、水文地质复杂地段、特殊地段或有施工特殊要求的区段，进行工程地质补勘，为施工图设计跟踪提供依据，为工程重难点的确定与应对措施制定、施工方案的制定、盾构施工中重大风险源的判别及预防措施、地下管线及地表建筑物保护方案的制定及应急预案的制定提供可靠的依据。

2）地质补勘确认地质条件特殊地段岩土特征、岩土分布、岩土界面，划分和描述工程地质层，提出隧道围岩分级、土、石可挖性分级。

详细查明岩、土物理、力学参数。

1.2 地质补勘方法
为达到补勘的目的，勘察过程中采用的勘察方法主要有：钻探取芯、物探、野外原位测试(标准贯入试验)、室内试验等多种勘察方法。

整理并综合分析评价各方法获取的信息，按照规范规定要求编写完成岩土工程补充勘察报告。

1）钻探：根据详勘报告布置补勘孔的位置，包括钻孔的测放、管线探测、开孔前的工作检查（为确保管线安全特别强调开孔前必须挖探3m以上）钻进过程检查，以保证岩芯的采取率和岩、土、水样的采集，地质编录，钻孔质量综合验收，岩芯拍照和孔口封孔等工作。

所有钻孔钻完以后均需要进行孔位复测。

2）原位测试：主要为标准贯入试验、旁压试验，标贯试验在所有的钻孔中进行，利用试验的锤击确定砂土的密实度、粘土的状态等。

3）室内试验：室内试验操作及成果分析必须执行《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）以及《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）等。

4）工程物探：本工点的工程物探工作主要含电阻率测井（用于测试土层、岩层的电阻率）和声波测试（原位测定横波波速、纵波波速，结合室内岩块测试资料，计算岩体完整性系数、划分地基土类型、场地类别、岩层风化带、隧道围岩分级、弹性模量、泊松比等）。

以上各种勘察方法均需按照补勘方案及相关规范的要求进行。

2、地质补勘孔布置
2.1 孔位布置原则
由于区间隧道沿线环境条件复杂，且详勘查明区间存在基岩突起、孤石、断层、上软下硬地层等特殊地质和不良地质，为确认详勘资料的准确性和为各种方案的制定提供准确的地质依据，根据详勘孔的平面布置情况、详勘地质断面图，本区间工程地质补勘孔主要分布如下：1）上软下硬区
详勘已揭露上软下硬地段，加密补勘孔，以确定上软下硬段岩层厚度、岩石强度、界面点准确位置及是否存在孤石，防止在盾构掘进过程中突遇硬岩造成刀具损坏。

共计11处，钻孔布置示意图如下：
上软下硬补勘示意图
2）全断面硬岩区
在详勘显示全断面硬岩段，加密补勘孔，以确定全断面硬岩岩石强度、界面点准确位置及在界面点位置处是否存在孤石，防止在盾构掘进过程中突遇硬岩造成刀具损坏。

共计6处、钻孔布置示意图如下：
全断面硬岩补勘示意图
3）孤石区
详勘中已揭露“孤石”在隧道洞身范围内的钻孔附近隧道线路出现孤石的几率最大，拟将之作为补充钻探的重点区域来考虑；钻探孔的布置采用逐级加密的方法，在实施过程中根据现场实际情况实行动态管理，对钻探孔的布置和数量进行适当调整，以提高“孤石”探测的准确性和降低成本。

主要为探明孤石大小及周边是否存在孤石，共计12处。

示意图如下：
a探测孤石的形状和大小
勘探报告发现隧道洞身范围内存在“孤石”则需测清楚“孤石”形状和位置。

由于“孤石”一般为圆形，其宽度和厚度相差不大，并考虑到尽量使钻孔在处理“孤石”时可重复利用以降低成本所以探测“孤石”的形状和位置时按以下程序布孔：
在已探到“孤石”的中心点沿隧洞方向2边分别布孔；第一钻以孤石”厚度的1/2为距离下钻，若还不能找到孤石边界，则距第一钻外0.5m钻孔，若还是未能探明大小，则依次类推，直到找到孤石边界为主。

b孤石的周边加密探测钻孔
探测到某地段存在孤石后，以该点为中心，3m为半径向前后左右钻孔，左右方向以出隧道边线为界，前后方向钻3个孔，若发现新的孤石，继续以该孤石为中心，再次钻孔。

以隧道外边线为边界，在其周围布置加密钻孔，以探清楚其周边是否还存在孤石：
孤石大小补勘示意图
孤石寻找示意图
4）盾构刀具检查及换刀区补勘
在盾构施工期间，盾构刀具更换原则上以常压换刀为主，在部份软弱地层无法常压开仓则采用带压换刀。

在每个换刀区布设1个勘察孔，以此确定该区域换刀条件，减少换刀期间的施工风险。

盾构区间计划25处停机检查、换刀区，实际情况根据后续施工调整。

示意图如下：
停机检查、换刀区
5）检验孔
在详勘揭露的地质条件有突变或地质较差地段加密补勘孔，进一步确定地质的准确性，以准确指导施工。

根据详勘补勘图纸选定30个孔作为检验孔，示意图如下
检验孔示意图2.2 补勘孔的里程坐标
补勘孔的里程如下表所示。

3、钻孔范围
本次钻孔范围为盾构区间全线范围。

４、钻孔要求及封堵
４.1 钻孔要求
1）钻孔由专业队伍进行。

2）考虑到施工图设计过程中调线调坡的可能性，钻孔深度，隧道底板以下2米。

3）钻孔前要对地下管线进行物探，物探作业必须由具有资质的物探公司进行，物探完成后尽可能出具物探报告，确实无法形成物探报告时，也要绘制物探结果简图。

施工前还要进行人工挖探，人工挖探采用洛阳铲进行，挖探深度不得小于3m，具体深度根据现场确定。

4）安装钻机除要避开地下设施外，还要注意钻架高压线要控制好安全距离，防止发生触电事故。

5）钻探应根据单孔技术要求进行。

6）开始钻孔时要放慢速度，尽可能缓慢，防止地下管线的意外破坏，钻孔异常时要停止钻探，查明原因后方可恢复钻孔。

7）钻探的进尺，应在保证获得地质资料的前提下，根据地层条件和钻头长度确定：在粘性土及粉土中钻进时不超过钻头的长度；在砂土及碎石中钻进时，应控制其进尺，以确保分层与描述的要求；在岩石中钻进时，进尺不得超过岩芯管净空长度。

8）对重要的钻孔，应妥善保存岩芯，土样，分段拍摄彩色照片。

４.2 钻孔的封堵
为保证盾构掘进中地表水的涌入、地表安全，应对钻孔位进行有效的封堵，孔位封堵采用纯水泥浆封填，封填要密实。

封孔水泥浆水灰比为1：1，用钻机上的泥浆泵将水泥浆送入孔底，直到孔口返回纯净水泥浆为止。

对于道路上的钻孔，还应将混凝土路面深度范围内的水泥浆掏出，清洗孔口段，用水灰比0.4：1～0.6：1 水泥浆回填、捣实，并光面。