超前地质预报方案设计

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类别
单位
工程数量
隧道长度
m
99
地质调查法
m
86
物探法
地质雷达法
m
106
超前钻探法
加深炮孔
m
528
超前钻孔(不取芯)
m
106
表3新牛背脊隧道超前地质预报数量汇总表
类别
单位
工程数量
隧道长度
m
173
地质调查法
m
173
超前钻探法
加深炮孔
m
630
超前钻孔(不取芯)
m
9
表4新印江屯隧道超前地质预报数量汇总表
类别
(4)地下水,特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水断层等的预测预报。
4.2预报方法
根据设计要求,我项目部预报方法分别为地质调查法、物探法及超前钻探法,具体如下:
4.2.1地质调查法
根据隧道已有勘察资料,地表补充地质调查资料和隧道地质素描,通过地层层序对比、地层分界及构造线地下与地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道不良地质体的前兆分析等,利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等,推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。
根据不同地质条件及其相应要求,采取不同的钻探措施,钻探类型及钻探孔位布置参照改建铁路至段增建第二线施工图对应隧道超前地质预报设计说明执行。
(2)加深炮孔:既加深炮孔超前探测,利用在隧道开挖工作面上钻小孔径浅孔获取地质信息的一种方法,在每一循环钻设炮孔时布设3~8个加深炮孔,较循环进尺加深3m以上作为探测孔。
TAl 施工组织设计(方案)报审表
工程项目名称:渝怀铁路增建第二线梅江至段站前工程 施工合同段:GTYHZQ-Ⅲ标 编号:
致中铁华铁工程设计集团渝怀铁路增建二线工程监理Ⅲ标监理项目部(项目监理机构):
我单位根据承包合同的约定已编制完成超前地质预报方案,并经我单位技术负责人审查批准,请予以审查。
附:超前地质预报方案
保证施工质量。超前预注浆固结围岩、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规要求。
施工期间,洞口常备一定数量的抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。
有下述现象发生时,先撤出工作面施工人员和机械设备,指定专人观察和进行加固处理后,确认险情排除方可恢复工作面施工。
围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。
2.3新牛背脊隧道
隧道位于省市松桃县孟溪镇境,全长173米,起止里程ZDK470+185~ZDK470+358,开挖数量1.57万方,全隧Ⅳ、Ⅴ级围岩,最大埋深约33m。隧区地处丘陵谷底区,位于既有线左侧35m,海拔425~510m,相对高差达30~85m,隧道围基岩裸°露,植被不发育。进出口均有乡村便道通往,交通方便。隧道穿越灰岩、页岩、砂质页岩、软石。不良地质为偏压、特殊岩土为弃土。
单位
工程数量
隧道长度
m
579
地质调查法
m
579
超前钻探法
加深炮孔
m
2074
超前钻孔(不取芯)
m
29
表5新干巴沟一号隧道超前地质预报数量汇总表
类别
单位
工程数量
隧道长度
m
257
地质调查法
m
252
超前钻探法
加深炮孔
m
909
超前钻孔(不取芯)
m
13
表6新干巴沟二号隧道超前地质预报数量汇总表
类别
单位
工程数量
隧道长度
以上各项原材料的技术指标均满足《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》。
② 喷射砼配合比控制
按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求在耐久混凝土中掺加一定量的矿物掺合料。
砼强度等级必须满足设计强度的要求。
结构砼抗渗等级满足设计要求不低于P8。
(4) 隐蔽工程质量保证措施
隐蔽工程质量保证措施见表6。
表6 隐蔽工程质量保证措施
(2)地质雷达探测主要用于岩溶探测,亦可用于断层破碎带,软弱夹层等不均匀体的探测,每25m一次,一次围为30m,前后两次搭接长度5m以上。
4.2.3超前钻探法
超前钻探法分为超前地质钻探和加深炮孔探测。
(1)超前地质钻孔:拟采用冲击钻和回转取芯钻,验证中近距离物探超前探测存在异常的地段,钻孔直径采用Φ89.活动断裂带超前探测长度80~100m,搭接长度不小于10m,其余地段超前探测长度不小于30m,前后两次搭接长度不小于5m。钻孔是否取岩芯根据不同地质条件和探测目的确定。
承包单位(章)
项目经理
日 期
专业监理工程师意见:
专业监理工程师
日 期
总监理工程师意见:
项目监理机构(章)
总监理工程师
日 期
注:本表一式4份,承包单位2份,监理单位、建设单位各1份。
渝怀铁路增建第二线
秀山至梅江至同田湾段站前工程Ⅲ标
超前地质预报方案
编制:______________
复核:______________
围岩面不断掉块剥落。
支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块,钢架严重变形。
掌子面节理裂隙中渗水量或涌水量明显加大。
(2)超前地质预报
成立专业超前地质探测与预报小组,并将该项工作作为一个工序安排,运用超前钻探预报手段,提前推测前方地层岩性及异常情况,及时制定针对性的施工措施,优化施工方案。超前地质预报工序流程见图1。
审批:______________
中铁十五局集团
渝怀铁路增建二线Ⅲ标项目经理部
二〇一六年十月
超前地质预报方案
1 编制依据
《铁路隧道超前地质预报技术规程》Q/CR 9217-2015
《改建铁路中秋至线梅江至段增建第二线施工图》
2 工程地质概况
本段新建隧道共6座,其中岩洞隧道、新矮坡隧道、新牛背脊隧道、新印江屯隧道、新巴干沟一号隧道、新巴干沟二号隧道进口位于松桃县孟溪镇,新巴干沟二号隧道出口位于松桃县寨英镇,均为铁路单线隧道。
根据不同的地质适用条件、隧道开挖工法、断面大小,所采用的加深炮孔孔数要求及孔位布置参照改建铁路至段增建第二线施工图对应隧道超前地质预报设计说明执行。
4.3预报状况及预防措施
4.3.1预报状况
水文地质条件的变化。如干燥围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊等都是即将发生坍方的前兆。
拱顶不断掉下小石块,甚至较大的石块相继掉落,预示着围岩即将发生坍方。
(1)适用围:各种地质条件下隧道的超前地质预报。
(2)容:隧道地表补充地质调查和隧道地质素描。
(3)隧道地表补充地质调查和隧道地质素描包括的主要容参照改建铁路至段增建第二线施工图对应隧道超前地质预报设计说明。
4.2.2物探法
(1)地震波反射法划分地层界限、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和围。软弱、破碎地层厚岩溶发育区,每次预报距离采用100~120m,前后两次搭接长度10m以上;岩体完整的硬质岩地层每次预报距离采用120~150m,搭接长度不少于10m。
m
1103
地质调查法
m
1089
超前钻探法
加深炮孔
m
3924
超前钻孔(不取芯)
m
55
4 超前地质预报方案
4.1预报容
(1)底层岩性,特别是对软弱夹层、破碎地层及特殊岩土的预测预报。
(2)地质构造,特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完成性的构造发育情况的预测预报。
(3)不良地质,特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体及高地应力等发育情况的预测预报。
4.3.2预防措施
(1)隧道塌方预防措施
做好超前地质预报。对开挖面前方地层进行探测预报,判明地层和含水情况,为超前支护和止水提供依据,及时修改或加强超前支护和支护参数。
加强施工监控量测,实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测,及时对数据进行整理分析,及时反馈于设计和施工,及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时,尽快采取加强措施进行加固,抑制变形,防止因变形突变引起坍塌。
据不同地质情况和开挖方式,采用超前小导管预注浆加固地百度文库的超前支护措施,提高其自承能力,减少围岩松弛变形。
对不同围岩,分别采取CRD法、三台阶临时仰拱法、台阶法等开挖方法。开挖时,支护要及时闭合成环,每一环支护均施作锁脚锚杆,加强支护,防止拱脚下沉和移,引起过大变形,导致拱部岩层坍塌。
严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。控制爆破装药量,减小对软弱破碎围岩的扰动。
2.5新干巴沟一号隧道
隧道位于省市松桃县孟溪镇境,全长257米,起止里程YDK474+248~YDK474+505,出口组织施工,开挖数量2.0万方,全隧为Ⅳ、Ⅴ级围岩,最大埋深32m。隧道地处构造剥蚀丘陵区,位于既有线路基右侧43~93m,地面标高460~640m,相对高差40~200m,洞身坡面植被发育;隧道洞身及进出口无公路通往,交通不便。隧道穿越人工填土、粉质粘土、角砾土、砂质页岩、页岩。不良地质主要为顺层,无特殊岩土。
围岩节理面裂缝逐步扩大,很可能要发生坍方。
支护结构变形(钢架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现明显裂纹或剥落等),甚至发出声响,有坍塌的可能。
围岩或支护结构拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d或拱顶下沉量大于0.1mm/d,并继续增大时,说明围岩仍在发生变形,处于不稳定的状态,有可能出现失稳坍方。如出现加速收敛现象,则表明坍方已经临近。
序号
措施
具体说明
1
把好隐蔽工程检查验收关
隐蔽工程施工完毕后,由技术员在隐蔽验收记录中填写工程验收的基本情况,技术负责人签字,并由质量员邀请监理单位现场代表,重要或特殊部位还邀请设计单位和质量监督单位派员参加,共同对隐蔽工程进行检查验收。
参加检查人员按工程检查证的容进行检查验收后,提出检查意见,由质量检查员在工程检查证上填写工况,然后交参加检查人员签证。
2.6新干巴沟二号隧道
隧道位于省市松桃县孟溪镇和寨英镇交界,全长1103米,起止里程YDK475+300~YDK476+403,进口单口掘进,开挖数量5.6万方,全隧为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩,最大埋深84m。隧道地处构造剥蚀丘陵区,位于既有线右侧24~54m,地面标高460~640m,相对高差40~200m,洞身坡面植被发育;进口有公路通往,交通方便;出口仅有人行便道通往,交通不方便。隧道穿越人工填土、软土、粉质粘土、砂质页岩、页岩。无不良地质,特殊岩土为软土。
图1超前地质预报工序流程图
(3) 砼结构耐久性控制技术措施
本隧道设计主体结构使用年限为100年,砼结构按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》设计。
施工中对下列项目进行严格控制:
① 原材料控制
水泥选用低水化热和低碱含量的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5级。
细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂。
2.4新印江屯隧道
隧道位于省市松桃县孟溪镇境,全长576米,起止里程YDK473+504~YDK474+080,出口反坡组织施工,开挖数量4.26万方,全隧Ⅳ、Ⅴ级围岩,最大埋深70m,隧道地处构造剥蚀丘陵区,位于既有线右侧38~105m,地面标高460~640m,相对高差40~200m,洞身坡面植被发育;隧道进口段一乡村公路,交通较方便;隧道洞身及出口无公路通往,交通不便。隧道穿越两个自然沟槽及粉质黏土、角砾土、砂质页岩、页岩等。不良地质为顺层偏压,无特殊岩土。
粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净二级级配碎石。
矿物掺合料选用品质稳定的粉煤灰、磨细矿渣粉。
外加剂采用减水率高、坍落度损失小、适当引气、能明显改善和提高砼耐久性的产品。
施工中严把原材料选择和进场关,质量专职部门和试验部门密切配合,严禁不合格的材料进场。
拌合用水PH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐等指标满足要求。
2.2新半矮坡隧道
隧道位于市松桃县孟溪镇境,全长99米,起止里程ZDK460+678~ZDK460+773,出口组织施工,开挖数量0.7万方,全隧为Ⅲ、Ⅳ级围岩,最大埋深34m。隧道处于溶蚀构造类型的丘陵区,位于既有线左侧85~118m,海拔435~493m,相对高差达58m,自然坡度15°~60°,洞身坡面植被不发育;进出口仅有人行小道到达,交通不便。隧道穿越灰岩白云岩。不良地质为岩溶,特殊岩土为弱胀土。
2.1岩洞隧道
隧道位于省市松桃县孟溪镇境,全长75米,起止里程ZDK459+985~ZDK460+060,出口组织施工,开挖数量0.11万方,全隧Ⅳ、Ⅴ级围岩。隧区地处构造剥蚀、溶蚀丘陵区,海拔438~503m,相对高差50~65m,自然坡度12°~55°,洞身坡面植被一般发育;进出口交通方便,隧道洞身仅有乡村人行路,交通不便。隧道穿越白云岩、粘土、泥质白云岩、灰岩、页岩等。不良地质主要为岩溶,特殊岩土主要为弱膨胀土。
3 超前地质预报类别及数量
渝怀铁路增建第二线Ⅲ标项目经理部共6座隧道,每座隧道超前地质预报类别及数量见表1-表6。
表1岩洞隧道超前地质预报数量汇总表
类别
单位
工程数量
隧道长度
m
75
地质调查法
m
67
物探法
地质雷达法
m
90
超前钻探法
加深炮孔
m
405
超前钻孔(不取芯)
m
72
表2新半矮坡隧道超前地质预报数量汇总表
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