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山区公路工程地质勘察
1.5.4.5 3.4.5 隧道工程施工地质编录
3.4.5 隧道工程施工地质编录

隧道工程施工地质编录是隧道工程监控的重要手段,是准确掌握隧道工程地质条件变化、预测和预防地质灾害的有效方法,需要编录人员有一定的地质、水文地质专业知识及经验。

1)隧道工程施工地质编录的目的

通过隧道施工现场地质现象观测、描述,复核、验证地质勘察成果和施工图设计文件结论,预判施工地质环境的变化,为安全施工、动态设计、防灾减灾以及运营管理提供地质依据。

2)隧道工程施工地质编录的工作内容

(1)准备工作

①了解隧址区的区域地质背景、地形地貌特征、山体地质结构、水文地质、工程地质环境。

②熟悉隧址工程地质勘察成果和施工图设计文件内容,逐段掌握隧道围岩的岩体结构、围岩级别、结构面等影响围岩稳定性的主要地质因素。

③根据区域地质资料、前人勘察成果和隧址详细勘察报告,分析、掌握隧道施工过程中可能出现的涌突水灾害、瓦斯等有毒气体、采空区、压矿干扰、放射性矿体、欠稳定易溶矿体的影响或风险,确立施工地质编录的技术思路、工作重点和难点。

④人员、器材组织准备。

(2)施工地质编录的主要内容

①基础地质编录内容(施工断面和隧道两壁):

a.量测围岩分级界线位置,描述分界线两侧的地层层位、岩性、结构、构造、产状、主要成分及围岩稳定性级别;

b.量测结构面出露位置,描述结构面类型、产状、规模、与隧道洞身的空间关系,以及对围岩稳定性的影响;

c.量测地下水溢出现象位置,描述出水点的地层、岩性、产状、裂隙发育情况、渗透介质特征、地下水涌水量、水温、透明度、气味、味道等;

d.量测大型溶洞、地下暗河的分布位置及范围,描述发育的地层层位,可溶岩岩性、产状,大型溶洞、地下暗河发育特征、规模、隔水层与断裂构造、裂隙密集带的联系,对隧道围岩稳定性的影响;

e.量测充水或有水溶洞的分布位置,描述溶洞发育的地层层位、可溶岩岩性及地下水水位、水位涨落对隧道施工安全和运营的影响;

f.量测隧道穿越地段采矿井巷位置、采空区位置、压矿范围及位置,描述采矿井巷、采空区等与洞身的空间关系,对隧道围岩稳定性的影响程度;

g.量测放射性矿体、欠稳定易溶矿体的位置及范围,描述矿体的种类、分布范围、地层岩性,结合放射性浓度、溶解性测试成果,对不良矿体影响施工安全的程度进行评价和警示。

②重要地质现象和问题编录内容:

a.量测地下水涌突水的位置及范围,描述突水段岩层的地层层位、岩性,渗水介质、涌水前超前预报情况、涌水前兆、涌水时间、瞬时涌水量、涌水持续时间、涌水总量、对工程施工危害程度;

b.量测煤层、天然气和页岩气储气层位置,描述煤层、储气层与隧道洞身的空间关系,瓦斯等有毒有害气体的压力、浓度等测试成果,复核、记录防护措施落实情况;

c.量测隧道洞身冒顶、片帮位置及范围,描述发生变形现象的地层层位、岩性,岩层产状与洞身的空间关系,量测、记录变形方向、变形量、变形时间以及工程措施等;

d.量测隧道洞身坍塌、掉块的位置及范围,描述坍塌、掉块的地层层位、岩性、发生时间、规模、诱发因素,控制性结构面的类型、规模、产状以及对围岩失稳的影响。

3)隧道工程施工地质编录的具体要求

①参与施工地质编录的人员应有工程地质基础知识和两年施工经验。

②量测采用全站仪或钢卷尺度量尺寸、罗盘定方位和产状。

③施工编录无重大地质现象或问题遗漏。

④隧道施工量测、描述断面精度为1∶500。断面密度:一般视围岩的情况而定,复杂隧道段量测断面密度小于10 m,中等复杂隧道段量测断面密度10 ~40 m,一般复杂隧道段量测断面密度40 ~80 m。

⑤量测、描述采用卡片进行,须包括以下栏目内容:

a.简况栏包括隧道名称、起止里程、隧道长度、进出口高程、量测洞别(左洞或右洞)、左壁测点编号、右壁测点编号、地下水渗水点位置及高程、渗水量、地下水水温、洞温等;

b.量测、描述内容栏;

c.素描图、示意断面图或示意平面图栏(须有图名、方位、比例尺);

d.相片栏(须有拍照方位、内容说明、时间、拍照人姓名);

e.综合评述栏;

f.署名栏包括记录、核对、检查人,记录日期。

4)隧道工程施工地质编录成果

(1)隧道工程施工地质编录成果内容

①隧道工程施工地质编录报告其主要章节及内容如下:

A.工作简况:

a.任务来由;

b.工程概况;

c.编录方法及完成的工作量;

d.量测方法及编录质量评述。

B.隧道围岩稳定性:

a.隧道围岩的岩性特征;

b.影响围岩稳定性的主要地质因素;

c.隧道围岩稳定性分段简评;

d.隧道围岩稳定性分级变更情况;

e.隧道围岩变形、失稳现象及危害程度。

C.隧道变形、失稳现象及工程处置措施。

D.地质灾害及处置措施。

E.结论与建议。

②隧道工程施工地质展示图。

a.隧道工程施工地质展示图的内容包括隧道左壁、右壁、拱顶的地质现象,即“两壁一顶”的地质现象量测成果和描述内容,绘制比例尺以1∶500 为宜。

b.第一手素材必须在初期支护前完成和进行地质编录的现场完成。

c.量测、绘制方法为先左壁,再右壁,最后完成拱顶内容的绘制方法。

d.“两壁一顶”横断面为弧形,图面上“两壁一顶”应将弧线展为直线,绘图时直线长用弧线的长度尺寸表示。

e.隧道工程施工地质展示图包括图名、比例尺、方位指示、图例、洞顶注记、左壁注记、右壁注记、里程标注、说明栏、署名、完成日期栏等。

f.隧道工程施工地质展示图图饰示意,如图3.3 所示。

(2)成果上报与汇交

①隧道施工地质编录应定期编制月报或重大地质问题简报。将文字说明内容和当月记录的隧道左、右壁隧道工程施工地质纵断面图汇交业主、主管部门,及时汇报施工过程中新发现的地质现象和问题,为业主决策、动态设计提供地质依据。

②特长隧道、长隧道施工跨年份时,应编制年度总结及隧道左、右壁隧道工程施工地质纵断面图,并上报主管部门检查、指导工作和备案等。

图3.3 隧道工程施工地质展示图

③隧道工程施工结束后,应根据业主、施工主管部门要求汇交隧道工程施工地质编录报告和隧道工程施工地质展示图,全面、系统地汇编、总结隧道工程施工中各类地质现象及问题对工程施工安全、工程安全的影响。

④隧道工程施工地质编录报告、隧道工程施工地质展示图是隧道工程竣工成果中不可或缺的组成部分,经专门审查和完善后同竣工图一同汇交。