隧道勘查规范范文

时间:2023-12-05 11:41:24

隧道勘查规范

隧道勘查规范篇1

[关键词]水文地质 地面沉降 砂土承载力 隧道浅埋段浸没

[中图分类号] P64 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-12-2

0前言

地下水水位随气候、人类活动等因素影响发生变化,其变化幅度是没有规律的。地下水位频繁活动的部位对岩土层、对建筑工程是不利的。在岩溶地带,地下水活动强烈可加强岩溶发展;在建筑工程基础压缩层内活动时,水位下降后新增加的自重应力引起土体本身产生压缩变形,上升则软化岩土、降低地基土强度,压缩性增大,若上升过程遇湿陷性黄土、膨胀岩土、盐渍土时,而更为严重,能导致建筑物严重变形甚至失稳。地下室修建过程的上浮、游泳池空池时上浮,水库坍岸,地面沉降与塌陷,均与地下水位变化密切相关。

隧道工程相对其它工程而言,具有隐蔽性强,施工工期长,穿越地质环境复杂的特点。尤其是长隧道,从勘察到施工完毕,往往历时四、五年,而水文地质环境不是一成不变的。工程地质勘察时揭露的水文地质条件往往和施工时的水文地质环境不同,尤其是受大气降水补给的含水层水位变化大,隧址区一般难于获得当地水位变化的准确资料。勘察报告中一般都是引用当地区域水文资料,而区域水文资料大都是80年代做的工作。大多隧道勘察过程都是强调隧道涌水量,用多种方法计算涌水量,并注重隧道疏排地下水后对地表环境的影响,但就地下水变化对隧道自身影响、隧道建筑后对周边环境的影响缺少重视。致使某些隧道在施工过程中往往出现底鼓,路基沉降的事故,隧道建成后引发新的工程地质问题。

1水文地质环境变化对隧道工程的影响

1.1地下水位变化对地基承载力的影响

地下水位变化对地基承载力的影响主要表现在砂类土上,尤其是细砂、粉砂。铁路、公路系统研究表明,细砂饱和状态比潮湿状态承载力降低14%~22%,粉砂在饱和状态下比潮湿状态下降低33%~53%,见下表。

从上表分析可得出,粉砂由稍湿变为饱和时承载力虽然降低了,刚好是100kPa,相当于10m水柱的压强。但对上部构筑物而言,亦受到的地下水的浮托力,浮托力的大小与水位上升高度、构筑物体积是相关的。对于奠基于粉砂、细砂中的构筑物而言,其受到地下水的浮托力可以大于砂土降低的承载力,但是也可能小于砂土降低的承载力。当地下水上升到一定高度(远大于砂土降低的承载力)而构筑物缺少足够自重时,会导致构筑物上浮;反之地下水上升的高底仅达到构筑物基底时,由于粉砂承载力降低会致使构筑物下沉,若构筑物建成后长期受振动荷载,下沉会有加剧的趋势。

粉砂、细砂由饱和变为潮湿,看起来承载力是增加了,其实不然。众所周知,地面沉降、地面塌陷的主要影响因素是由于地下水下降引起。位于饱和砂土中的构筑物在地下水大幅度下降时不但会失去浮托力,还增加了自重应力,沉降更加显著。按地下水中土的自重应力计算公式:

σcz=γ’×z,

σcz――指土的自重应力(单位kPa)

γ’指土的浮容重(单位kN/m3),等于饱和容重减去水的容重,水的容重取10kN/m3

z――土层厚度(单位m)。

由该式可计算出,水位每下降1m,土的自重应力增加10kPa。

如在建沪昆客运专线湖南段某隧道,该隧道进口明洞奠基于花岗岩残积黏质砂土中,黏质砂土工程性质与细砂相似。勘察期间钻孔未揭露地下水,但明洞施工时发现有水。该问题未引起足够重视,结果明洞基础施工过程中经历了先下沉、后上升的过程,虽然变化幅度不大,但不能满足零沉降的要求。后来对地基进行了灌浆处理。经调查,勘察工作完成于2009年,该隧道明洞施工始于2012年,2009年恰是南方普遍大旱,尤以广西、贵州旱情最重,湖南旱情稍缓,隧址花岗岩残积土中地下水受大气补给,水位变化幅度超出常规,致使勘察中提出的承载力偏大。2013年明洞施工期间,访地区雨季连续60天无干旱,但由于隧道建成后壅水,地下水缓慢回升,受地下水浮托力的影响,隧道明洞部位稍有抬升,约1~2mm。一般而言,该区域地下水位变化幅度为2~3m,但实际施工过程中水位变幅多达5.0m,从勘察时无水,到注浆施工进水位高出隧道底板充分说明地下水变化幅度之大。

1.2地下水位变化对材料的腐蚀性影响

《岩土工程勘察规范 (GB50021-2009)》表12.2.1、《公路工程地质勘察规范 (JGJ C20-2011)》附录K.0.2指出,Ⅰ、Ⅱ类环境无干湿交替作用时,按环境类型水和土对混凝土结构的腐蚀性评价腐蚀介质硫酸盐含量数值(界限指标)应乘以1.3,从而可以得出,地下水位变化使建筑物受到干湿交替作用,降低了混凝土结构对硫酸盐腐蚀的抵抗能力。

《铁路凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)》中指出,处于水位变化区和处于干湿交替区,碳化环境作用等级为T3(见规范4.3.1);水和土中的氯盐的对混凝土腐蚀性需在有干湿交替作用下才能发生(见规范4.3.2);地下水变动是划分破坏环境作用等级的重要依据,(见该规范4.3.5),该表中“频繁接触水”与“处于水变动区”均与地下水位变化频率相关。

《铁路凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)》(表4.3.1)

《铁路凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)》(表4.3.2)

《铁路凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)》(表4.3. 5)

此外,水文地质环境变化(地下水位变化)对隧道涌水量、边坡的稳定性有重大影响,本文不作详述。

2隧道工程对水文地质环境的影响

2.1隧道排水对水文地质环境环境影响

如京广铁路南岭隧道,该隧道穿越南岭山脉的五盖山与骑田岭夹持地带的剥蚀低山丘陵区,隧道全长6061.8 m,隧址岩溶发育、隧道受岩溶地下水危害严重。在20世纪80年代初期,隧道设计和施工时,对影响隧道的地下水均采用以排为主的方案,随着隧道施工进展,由于岩溶地下水对隧道施工安全和地质环境的危害日益加剧,逐步调整了施工方案,对地下水危害严重地段采取以堵为主、堵排结合的原则,尤其在生潮垅岩溶最为发育地段,选用正洞以堵为主、平行导洞以排放为辅的措施。南岭隧道运营14年来,因平行导洞漏水严重、涌水量大,造成南岭隧道顶部岭白塘、生潮垅以及下连溪溶蚀洼地地表塌陷复活、扩大,特别是岭白塘新生陷穴达13处。据观测资料统计,通过洞内各种途径排出的泥砂量已达80余万立方米,造成隧道中心水沟泥砂淤塞,涌水量增加,隧道基底长期浸泡,严重威胁行车安全。

2004年岩溶地质调查结果表明,以隧道为中心形成了一个地下水降落漏斗,在降落漏斗内地下水水流速度急剧增加,水力比降超过黏粒土抗渗透比降,地表黏粒不断被地下水带入隧道排水系统中,从而导致隧道越排地下水,水力梯度越大,排出泥砂越多,原地表塌陷复活、增大,并形成新的渗流通道,引发新的地面沉陷,导致水井水位下降,浅部泉水消失,形成恶性循环。这一实例说明,隧道工程长期排水改变了周围的水文地质环境,引发了系列工程地质、环境地质问题。

2.2隧道壅水对水文地质环境的影响

浅埋隧道在穿越含水层时,需防止施工过程产生突涌,进行了灌浆加固,隧道建成后在浅埋带形成了止水帷幕,在一定的水文地质条件下,会壅高地下水位,或截断、改变局部地下水流向,使地下分水岭迁移或局部形成新的分水岭。如图1所示,为某隧道浅埋段,地下水原流向为由北向南,隧道建成后使浅埋段地下水位上升,形成新的分水岭,隧道北侧地下水往绕渗(图中,实线箭头为原地下水流向,虚线箭头为隧道修建后地下水流向)。由此可导致原地下水上游区沟谷中农作物区浸没,房屋地基下沉,亦即隧道浅埋段浸没,若上游地下水侵入到边坡软弱结构面中,尚可引起边坡失稳;下游局部由于地下水补给量减少,居民水井水位降低,减少,部分泉、井水消失。

3小结

水文地质环境与隧道工程是密切相关的,是相互作用的。水文地质条件简单便于隧道施工,隧道建成后会改变当地水文地质条件,主要体现在地下水水位变化增大,地下水径流改向、绕渗,水力梯度改变。地下水位的变化同时会引起特殊岩土体的工程地质性质变化,如粉砂、细砂承载力降低、湿陷性黄土沉陷、膨胀岩土遇水膨胀等。因此,做好隧道与水文地质环境的分析工作,具有重要意义。隧道设计与施工过程中,不要轻视地下水位变化幅度,即便是2~3m变幅,其作用也是巨大的。

隧道勘察工作中,尤其是进出口段,铁路隧道勘探孔深度一般地层控制在进入隧道底部(路肩设计标高)以下3~5m,公路隧道一般岩土勘察探深度至路线设计高程以下不小于5.0m。两者均从工程物理力学性质出发,未考虑是否需查明水文地质条下,从而导致未见地下水亦可终孔。在实际勘察工作中,隧道勘探深度应能查明地下水位,或进入相对隔水层3~5m为宜。

隧道勘察工作中加强水文地质环境勘察工作,有利于指导隧道施工选取合理的截、堵、引、排水措施,避免隧道在建及运营期间,引发各种工程地质、环境地质问题,为建设和谐社会发挥应有的力量。

参考文献

[1]《岩土工程勘察规范 (GB50021-2009)》.

[2]《公路工程地质勘察规范 (JGJ C20-2011)》.

[3]《铁路工程地质勘察规范 (TB 10012-2007) (J 124-2007)》.

[4]《铁路凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)》.

[5]《地基与基础 (第三版)》顾晓鲁、钱鸿缙、汪时编.

隧道勘查规范篇2

    其中辽宁大伙房输水隧洞长85km,是当今世界上单洞最长的水工隧洞,锦屏二级电站引水发电洞最大埋深达2500m,是我国目前埋深最大的水工隧洞之一。

    另外,还有一批深埋长隧洞工程正在施工或正在规划设计,如新疆某补水工程穿天山隧洞,陕西引汉济渭工程穿秦岭隧洞,南水北调西线工程克柯—黄河隧洞、扎洛—克柯隧洞,青海引大济湟穿大阪山隧洞等,其中最长的达77km,最大埋深达2200m。

    无论是国内还是国外,深埋长隧洞的工程地质勘察技术还不成熟,还存在不少困难,是水利水电工程地质勘察突出的难点之一,主要表现在:①地面海拔高,交通困难,勘探设备甚至技术人员难以到达洞线位置。

    ②勘察测试手段跟不上隧洞工程发展需要,1000~3000m的深度以及高应力、高水头条件尚缺乏适宜的勘探试验设备,现有的勘探试验方法选择受到限制。

    ③随埋深的显着增加,工程地质问题更为复杂,可借鉴的工程实例不多。

    ④有关理论还不够完善,分析评价方法需要摸索。

    ⑤采用TBM施工是深埋长隧洞工程发展趋势,相对于钻爆法,TBM对勘察成果的准确性有更高的要求,而不是可以简化。⑥勘察经费和工期不足,勘察工作量布置和勘察方法选择受到明显限制。

    目前,深埋长隧洞的工程地质勘察还处于探索和积累经验阶段,不仅需要工程地质分析、评价理论的丰富与完善,更需要勘察技术与方法的突破与创新。

    一、深埋长隧洞主要工程地质问题隧洞工程可能存在的工程地质问题主要有围岩变形、塌方、岩爆、高外水压力、突水、突泥和涌水、高地温、岩溶、膨胀岩、有害气体、有害水质、放射性危害等。

    从一些工程实例来看,深埋长隧洞工程出现上述问题的概率明显更高,也更为复杂。

    在一个工程中,一般有2~4个工程地质问题会比较突出,如锦屏二级发电洞主要问题是岩爆和涌水,精伊霍铁路天山隧洞主要是断层带、大溶隙涌水,鱼箭口发电洞主要是溶洞突水、突泥,某达坂输水隧洞主要是软岩变形,奇热哈塔尔发电洞主要是岩爆和高地温等。突涌水、高应力条件下的岩爆、软弱破碎围岩大变形和高地温是深埋长隧洞出现概率比较高的工程地质问题,对工程影响也较大。国内如辽宁大伙房水库输水隧洞、野三关公路隧洞、精伊霍铁路天山隧洞、锦屏二级发电洞等工程在施工期间曾因大量突水、突泥、岩爆、塌方而出现过人身伤亡和设备事故,并造成投资增加、工期延误等不良影响。

    特别需要提出的是,在极高应力条件下,某些中硬岩也存在发生塑性变形的可能。

    瑞士圣格达铁路隧洞围岩中存在一种糖粒状砂岩,在高围压下发生塑性收敛变形达70cm以上,曾造成TBM卡机事故。新疆某达坂引水隧洞埋深不超过300m,但地应力高,岩石以泥岩与砂岩为主,因围岩挤压和膨胀变形造成数十次TBM卡机事故。穿过煤系地层的隧洞,有害气体和大变形问题最为突出,比较典型的工程有广渝高速公路华蓥山隧道和南昆铁路家竹箐隧道。家竹箐隧道实测瓦斯压力最大达到1.585MPa,高压力瓦斯、大变形和大涌水给该隧洞施工造成了很大困难。广渝高速公路华蓥山隧道不仅有煤层瓦斯,还遭遇了天然气、二次生化气及H2S等有害气体,问题更为复杂。

    比较而言,这方面的问题在水利水电工程中较为少见。

    隧洞活断层工程抗断的已建工程实例尚未见到,规划中的南水北调西线等几个长大隧洞工程,已将断裂活动性问题作为主要工程地质问题之一进行研究。考虑到强烈的破坏性,短时间内形成较大错距的区域性活断层应尽力绕避,而以缓慢蠕变变形为主的活断层在工程技术上是可以克服的。新疆某隧洞曾因放射性危害造成停工和方案改变,但是总的来说,出现严重放射性危害的工程实例较少见。

    大范围的侵入岩、煤系地层是放射性矿物易于积聚之地,如在工程中遇到此类地层应进行必要的勘察研究工作。大伙房输水隧洞等工程勘察期间曾委托专业机构进行放射性勘探。

    线路上如存在大范围放射性矿物,对施工、水资源危害较大,难以有效处理,应首先考虑绕避。

    二、深埋长隧洞工程勘察技术1.遥感、地质测绘和调查地面地质工作仍是隧洞工程的主要勘察手段之一。

    对于深埋长隧洞工程,地质调查和测绘的内容、要求与常规隧洞工程有所不同。

    在隧洞埋深达2000m甚至更深的情况下,洞线两侧2km甚至更远的岩体、断裂都有可能会出现在隧洞围岩中,因此测绘范围宜扩大到隧洞两侧各2km以上,有时为了追踪重要的地质现象,需要扩大地质测绘的范围。

    对于水文地质条件的调查要充分重视,必要时应进行专门的水文地质、岩溶调查。

    洞线附近的小流域与隧洞涌水问题的评价有直接关系,应纳入调查与测绘范围。

    高山区的溪流、泉水往往没有观测资料,测绘过程中应对地表水体的范围、水量、水位进行调查,应选择多个断面采用简易仪器估测溪流流量,对泉水应进行重点调查与观测。

    高山区气温、降雨量、蒸发量和降雨入渗规律与山下存在显着不同,更缺乏直接的观测资料,这些资料对于预测隧洞涌水量、地温都是必要的,因此有条件时应在洞线附近分高程设置专门的观测站点。

    深埋长隧洞工程勘察范围大、交通困难,并缺乏基础地质资料,地面调查与测绘工作是非常艰难的。

    而遥感地质测绘技术具有宏观性、周期性、信息量丰富、快捷及成本低等优点,已成为深埋长隧洞工程地质勘察的一个重要手段。

    如辽宁大伙房水库输水隧洞工程进行了面积2100km2的1∶50000遥感地质解译工作,通过航片、卫片解译及野外验证,确定了80余条断裂构造,初步确定了岩土体范围、地质界线、地质构造等;南水北调西线工程选择了ETM、SPOT和SAR等卫星遥感数据为主要信息源,重点对30000km2范围内的断裂构造进行了解译。

    2.综合物探除常规物探方法外,为了探测深部地质体和地质现象,近年使用较多的是可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)和高频人文大地电磁测深法(EH4)。

    如南水北调西线工程、陕西引汉济渭穿秦岭隧洞工程、新疆某补水工程穿天山隧洞等。

    可控源音频大地电磁法是根据不同频率电磁波具有不同穿透深度的特点,利用人工可控源产生音频电磁信号,探测地面电磁场的频率响应从而获得不同深度介质电阻率分布信息和目的体分布特征,其理论测深可达1500m,有效测深1100m。

    与可控源音频大地电磁法不同,高频人文大地电磁测深法利用天然电磁波信号进行探测,其电磁波频率相对较高,探测深度也相对浅一些,其理论测深为1000m,有效测深600~800m。

    该方法虽然探测深度大,地形适应性强,但是精度还需要进一步提高。

    由于各种物探方法都有其优缺点,深埋长隧洞物探勘察适宜采用综合手段,不同方法之间相互补充和验证,采取点、线、面结合,定性与半定量结合的勘探布置和分析原则。

    3.深钻孔通过钻探能够直接了解深部地层岩性、地质构造、地下水水位与水质、岩溶等基本地质条件,了解岩体放射性及有害气体的赋存特征;通过岩芯观察判断隧洞围岩类别,分析岩__爆的可能性;通过钻孔可以取样或在钻孔内进行试验与测试工作,获得深部岩体物理力学参数等。

    因此,对于深埋隧洞工程,钻探仍是不可替代的主要勘察手段之一。

    目前,深钻孔在国内隧洞工程勘察中的应用已经达到较高水平。

    南水北调西线隧洞最大钻孔深度为470m;精伊霍铁路北天山隧洞最大钻孔深度约733m,平均钻孔间距约2~3km;北天山某水工隧洞钻孔最大深度886m,平均钻孔间距达到3~5km;安康铁路秦岭隧洞钻孔深度210~603m,孔间距约2km;引黄入晋工程隧洞钻孔深度350m,平均间距约1km。

    国外也在深埋长隧洞工程地质勘察中使用深钻孔,如意大利与法国之间穿越阿尔卑斯山麓的铁路隧道,长约54km,有3.5km以上洞段埋深超过2000m,布置了20个钻孔,其中有3个深度超过1000m,平均钻孔间距小于3km;瑞士圣戈达快速铁路隧洞和伯伦纳铁路隧洞也都布置深钻孔,甚至在深孔底部又打水平孔。

    可见,国内外隧洞工程对钻探的应用都非常重视,并没有因埋深大、地面工作条件恶劣而减少钻孔。

    但限于经费和设备能力,不少钻孔是“悬挂”的,没有达到洞身位置。

    深钻孔成本高昂,必须精心设计,用于关键部位,并尽量一孔多用,除取芯外,常常利用钻孔开展物探综合测井、地应力测量、孔内变形试验、孔内电视录像以及地温、放射性测量等试验测试工作。

    4.钻孔压水试验常规的单管顶压试验方法在大深度和高压力下不适用。

    一方面埋深很大时岩体吸水量小,常规橡皮栓塞的密封性能不能满足要求;另一方面栓塞压力难以控制,可能会被“压翻”导致试验难以成功,并可能造成严重井内事故。

    双栓塞法技术可靠并具有高试验精度,中水北方公司在600~850m深度成功完成多段压水试验。关于试验段长度,由于深部岩体渗透性较差,试验段长度不能太短,在吸水量小的情况下适当加大试验段长度反而能降低试验误差,还可以提高工作效率,如10~20m一段。

    关于试验压力,中水北方公司在某工程中采用双栓塞方法进行了常规压水和高压压水对比试验,结果显示3MPa和1MPa试验的透水率相近,显示常规水头压水试验方法对于深埋隧洞仍是基本适宜的。

    5.长探洞锦屏二级引水发电洞实施了超过10km的勘探洞,获得了大量难得的技术资料。

隧道勘查规范篇3

【关键词】外业勘测;资料收集;方案选择

0.前言

路线方案作为公路设计的灵魂,其优劣将关系到整个公路的质量,对于一个公路项目来说,路线方案的拟定与与各专业外业勘测调绘是密不可分的,而外业勘测中收集的资料也成了我们设计人员的设计依据。

1.路线勘测调查

(1)路线上首先应对影响项目的较大的控制桩点(如河堤、铁路、立体交叉、水坝、干渠、重要管线交叉等)进行充分调查。

(2)在可行性研究报告确定的互通式立体交叉数量和位置基础上,从公路网布局、城镇规划、交通安全等方面进一步分析论证,征询当地政府及有关部门的意见,如有更合适的位置,应提出比较方案并进行充分论证。

(3)选定互通式立体交叉位置时,必须对地形、地质、接线条件等进行调查和勘探,并结合当地政府部门的整体规划进行布设,对复杂的立交应进行方案比选。

(4)与等级公路交叉时,应充分调查被交路的等级、在路网中的作用、与本项目的关系、近、远期规划,研究确定交叉方式、布跨方案及桥梁结构形式,应征询地方政府部门意见,并取得相关协议或书面意见。

(5)与铁路交叉时,应充分调查铁路修建年代、铁路等级、是否有改扩建的规划及扩建方案、铁路的轨顶标高及净空要求,研究确定交叉位置、交叉形式、桥型方案,应与铁路部门沟通并取得协议或书面意见。

2.路基勘测调查

(1)对线位所在地区已建高等级公路和铁路进行调查,尤其是与项目同一走廊带内刚刚建成的公路,收集设计成功经验。调查其暴露出的病害,进行分析和总结,其边坡高度和坡度可作为本项目设计的参考。

(2)初拟的路线平纵面线形,对高填、深挖路基的地点、地形地貌、地质开展调查,必要时布置地质勘探工作,为路线采取高架桥、隧道方式的技术经济比较及设置路基防护措施提供依据。

(3)区域地质条件,对路线经过的特殊地质、不良地质开展调查,并进行必要的地质勘探,根据地勘资料,提出处理和防护措施。

(4)结构物勘测,主要为横坡陡峻的傍山路段、高填、深挖路段的路基设计方案,提供可靠的基础资料。

(5)有关气象、气候、地下水等资料,分析拟定综合排水措施。为使路基含水量保持在正常范围内,应对影响路基稳定的各种水系、水源、水流进行调查后,采用相应的排水及疏堵措施;对不稳定的山坡岩(土)体,地面横坡陡峻的路堤,应进行勘测与调查,设置必要的防护工程措施,确保路基的稳定性。

(6)对线外工程开展调查。连接线、原有各级道路的改移、水利设施的重新安排和调整、由于施工需要而修建的临时便道和便桥等线外工程,应做详细调查和规划,部分等级道路的改建,应按改建工程进行勘察。

3.桥位勘测调查

现行《公路勘测规范》(JTG C10-2007)、《公路勘测细则》(JTG/T C10-2007)和《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30-2002)为本项目勘测设计的主要技术依据。

(1)桥涵专业人员应会同路线、地质专业人员共同选定大桥和特大桥桥位,对于跨越较大河流、铁路、等级公路的桥位及桥型方案确定后,还应与当地规划、水利、航道、铁路、公路等部门进行沟通,并取得相关的书面意见或协议,保证桥位及桥型方案的合理性与可行性。

(2)大、中桥位原则上应服从路线走向和线形要求。但对于通航河道上的桥梁,还应考虑河道特点及桥梁与河道的交角对通航的影响,尽量做到桥梁与航道的相互配合和协调,对于控制路线走向的、大跨径桥梁、对通航或泄洪有影响的桥位,要进行桥位方案比较。

(3)收集沿线水文、地质、气象、地震、水利、航道、铁路、公路、城建、农灌、建材等相关资料;收集经过批准的规划以及沿线被交叉的公路、铁路、通航河流的等级标准、净空要求;调查了解沿线附近既有桥涵的有关资料和使用状况。

(4)对于地形、地质条件复杂的桥位,除进行常规的桥位地质勘察外,还应重点对横、纵地面坡度较大的墩、台基础进行地质稳定性勘察和分析,避免将墩台布设在陡峭破碎或可能产生滑动的坡面上。

4.水文勘测调查

(1)水文调查包括桥位上、下游历史洪水位,洪水发生的时间、洪水涨落幅度及历时、浪高、多年平均洪水位、常水位、最低水位、通航水位和漂浮物等其他资料。

(2)调查河道变迁和上下游水工建筑物及水利规划情况,如桥位附近有水文(位)站,尽量收集和充分利用水文(位)站既有观测资料。

(3)调查上、下游桥梁、大坝等构造物情况(收集水文设计资料)。

5.隧道勘测调查

隧道初测以《公路隧道设计规范》(JTGD70―2004)和《公路勘测规范》(JTG C10-2007)为技术依据,外业勘测阶段的隧道勘测应为设计提供必要的基础资料,满足设计文件编制的需要。

(1)隧道位置原则上应服从路线走向和线形要求,但对于长隧道及特长隧道,隧道专业人员应会同路线、地质专业人员共同选定隧道位置,既要考虑地形、地质条件、又要尽量做到路线与隧道的相互配合协调,特别应重视洞口位置的选择。

(2)全面调查隧道所在地区的水文、气象、水利等资料及对隧道可能有影响的开发规划,特别应注意对影响隧道通风、照明、消防以及供配电资料的收集。

(3)隧道消防供水,若有条件应首先考虑与当地供水部门联系,商定供水问题。当需自设供水系统时,应搜集地面水、地下水位、地下各类管线等自备供水系统所应搜集的种类资料,按供排水勘测的有关规定办理。

(4)隧道初勘地质工作的主要任务是查明地形地貌、地质构造、地层岩性、水质、水文地质条件、特殊地质、不良地质、地震影响等具有控制隧道方案的主要工程地质问题,并作定性或半定量的评价。地质勘察应以调查和测绘为主,配合物探,必要时作代表性的钻探、试验工作。

6.经济调查

(1)占地统计表应分清地类统计;拆迁房屋必须到户,登记户名、面积、结构形式、层数等;对红线图内的拆迁目标,设计时不能漏项;各种杆线调查详细(电力、电信、联通、移动、军用光缆等),分类统计,尤其是可能影响方案的高压铁塔等。

(2)村民饮用水井要作详细调查,特别是集体多户饮水井,必须提供处理方案。

(3)用地分类要按国土部门的分类标准进行土地统计,特别强调要调查清楚是否占用国家基本农田和自然保护区、哪些地类发生了改变,鱼塘养殖的鱼类及数量,压线的边角地也要调查清楚。

(4)应特别重视县与县、区与区相邻部位的土地归属调查,除土地界线应调查明确外,还应注意调查相互之间存在的插花地问题,防止因土地归属错误,给业主征拆工作造成困难和损失。

7.道路美化、环境保护资料调查

(1)搜集沿线土壤、气候、降水等植物生长有关各(下转第317页)(上接第214页)项资料,了解适合本地区生长的树木、花草种类以及沿线自然树木或其它植物的生长情况。搜集沿线地形、地势变化及景观资料。

(2)调查沿线风景区、名胜古迹等需重点保护的区域地名。搜集路线附近学校、医院、机关、疗养院、居民区分布情况,征求需要保护环境安静的单位、部门的意见或要求。

8.结束语

对于公路设计而言,上述所有因素都有可能对我们的路线方案造成影响,但我们要综合必选,抓住主要矛盾去解决。本篇只是宏观上提出一些影响因素,在具体的项目上我们还要具体分析,结合当地的要求,做出最佳方案!

【参考文献】

[1]公路勘测细则.中华人民共和国交通部,2007.

隧道勘查规范篇4

关键词:公路桥梁 隧道施工 问题 对策

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)09(c)-0104-01

最近几年来,我国日益增长的国内外贸易需求不仅加快了我国国民经济实力的提升,同时也加大了我国对交通物流行业的需求。为了确保我国现代化经济的稳步发展,公路桥梁隧道建筑工程也在不断发展,城市各种交通公路和桥梁隧道项目逐渐增多,这也使得我国当前建筑行业发展如火如荼。由于我国地域辽阔,各地山地丘陵众多,为了完善我国各地交通运输网络体系,我国建筑施工队伍就必须要深入研究公路桥梁隧道施工工艺和工程科学管理水平。然而就现阶段我国公路桥梁隧道施工工程状况来看,一些较长隧道或者是施工难度大的隧道工程出现的施工质量问题也日益凸显,为此建筑施工队伍必须要克服当前相关隧道工程施工质量问题,为当地交通安全和生命财产安全提供切实保障,也为我国经济社会和谐发展奠定基础。

1 公路桥梁隧道施工存在的问题

纵观我国公路桥梁隧道施工项目,发现主要存在以下几个方面问题。

第一,施工前期准备工作问题。很多大型公路桥梁隧道施工项目前期工作都没有做好,没有综合考虑各方面因素,如客观夸大交通量和经济指标,对施工数据论证工作不严谨或者是对工程项目前期地质勘查不足等等。除此之外,也有因为是施工队伍管理不善,缺乏专业的监理队伍,在隧道工程施工设计阶段存在审查不严的现象。

第二,隧道工程防水问题。作为地下工程,隧道建筑项目防水工作很重要,基本上隧道施工单位都会把其工程防水体系作为施工项目中的重点内容,一般来说,施工队伍要充分考虑工程防水设计、防水材料选择、防水施工技术、防水施工管理等等元素,建立完善的防水施工体系,目前我国大多数隧道工程项目防水工程都不甚理想,就当前隧道防水工程发展装来看,复合防水效果较佳,应当重点加强。

第三,施工工艺问题。隧道工程项目施工技术难度大,工程量多,如果工期紧张,隧道设计队伍就很难对隧道围岩地质状况进行仔细研究和勘察,基本上都直接参考前人经验和设计图纸,这种状况直接导致不少隧道工程开挖后要更改施工工艺和施工方法。或者也有因为勘察队伍不谨慎,技术力量不足或者是经验水平不够,导致地质勘查不到位,资料不齐全,很容易造成边勘察边设计图纸的现象,从而容易找出施工工艺出现问题,如:深竖井施工工艺、防火救灾防护工艺等等,一般这类问题都会引起极大的浪费。

第四,施工质量管理问题。隧道工程项目周转负责人过多,会使得隧道工程资金不足,从而导致施工出现偷工减料或者人为制造塌方等引起工程变更的事故,这对后续工程建设管理造成及为不利的影响和困难。此外,也有隧道施工单位因为技术和利益等因素,无法严格按照新奥法和相关施工操作规范来进行施工,或者虎头蛇尾,只在洞口两头地段施工比较认真,对于洞内施工则较为轻忽,这样很容易出现质量问题和管理方面的问题。

2 解决措施和对策

要想确保公路桥梁隧道施工质量和安全,就必须要从各方面都严格按照规范操作,针对上述提出的问题,可以采取以下措施。

首先,做好隧道施工前期质量管控。一般隧道施工前期工作包括对工程地质的勘察,地质超前预报工作以及隧道施工方案的制定。这些前期工作直接关系到后续工程是否顺利施工,对此,施工单位必须要采取科学的、先进的地质勘察探测方法和预报方法来确保其勘测结果的准确性、真实性和清晰性,这样才能够避免出现数据误差从而影响后续施工工艺和施工方案和制定。当然施工队伍事先也要对隧道做好测量和实地考察工作,确保相关仪器设备和施工工具能够良好运转。除此之外,洞内控制点设置工作和洞轴纠偏工作也要严格小心,这样才能确保后续施工能够顺利完成。

其次,科学选取隧道开挖方法。隧道施工项目中,开挖质量对整个工程的顺利施工也有着很大的影响,对此相关工作人员必须要严格遵守施工方案和施工技术规范来操作,并且在施工过程中也要严格遵守各项制度规定,确保施工不会出现失误和误差。如果隧道开挖实际状况与施工设计方案有异,也要及时派遣相关负责人员现场考察核实,并根据实际施工状况及时修改变更。开挖过程中,每道工序必须都要进行质量检查,要确保每步工序质量过关才能进行下一步,从而有效避免欠挖或者超挖现象。当然隧道开挖围岩类型较多,因此施工队伍也要合理根据其自身设备和能力来选择合适的开挖方式。

最后,做好隧道工程支护和防水工作。一般为了确保隧道能够长久稳固使用,都会做好相关支护和防水工作。隧道支护是为了降低隧道荷载,防止隧道围岩变形,目前隧道施工支护项目普遍采用锚喷支护,对此施工人员必须要对锚杆的质量、加工和安装过程留心注意,确保锚杆焊接质量,支撑强度、刚度都符合标准。此外,对施工原材料也要进行严格检查,如喷射混凝土强度和厚度,施工粉尘等等。隧道防排水系统是为了预防隧道出现漏水现象,导致地下隧道积水过多,从而使得隧道不可用。一般隧道防排水系统必须要保证其水管质量和规格过关,尤其是安装期间,其弹簧软管安装间距、与围岩之间的紧贴程度,防水材料外形、接头质量、吊挂等过程是否达标。完工之后也要对工程进行不定时抽检,一旦发生问题就要立即解决或者上报,避免出现质量隐患和重大安全事故。

3 结语

一言以蔽之,公路桥梁隧道施工项目是结合项目当地环境及其地下结构特点来进行的,由于我国地下结构的多样性,因此隧道施工的技术难度和安全也较一般建筑施工项目要高。对此,隧道施工队伍要想顺利完成施工任务,确保施工管理质量,就必须要科学规划设计施工方案,并尽可能缩短施工线路长度,提高隧道交通体系的标准规范性,并不断提升自身施工素养和水平,才能够使得其施工项目符合交通应用标准。与此同时,施工队伍也要做好隧道质量管理工作和后续保养工作,这样才能够使得隧道工程发挥其最大的效用。

参考文献

[1] 陈久生.灌浆技术在桥梁隧道施工中的应用[J].交通世界(建养・机械),2013(6).

[2] 李文彬.隧道施工存在问题及解决途径分析[J].科技信息・建筑与工程,2011(29).

隧道勘查规范篇5

关键词:铁路;溶腔;微重力;改线

中图分类号: U231文献标识码: A

前言

田德铁路由南昆铁路田东站引出,经百色盆地跨越右江后进入百色盆地西缘丘陵低山区,穿越桂西南岩溶中低山区至德保县的德保站,正线全长约73Km,是计划通往与越南接壤的龙邦陆上口岸的铁路线的一部分。田德铁路地处桂西南溶岩发育区,地形陡峻,地质条件复杂、地形困难,岩溶十分发育,桥隧比例高达58%,为勘察设计难度较大的一条岩溶山区铁路。工程建设投资约16亿。

预设线路方案中,陇政隧道为单洞铁路隧道,隧道起迄里程DK47+315~DK47+995,全长680m。

在地质调查过程中,发现该隧道穿越山坡上一处封闭的岩溶塌陷洼地,可能存在严重的岩溶地质问题。

为查明隧道穿越地段的岩溶地质问题,开展了地质调查、物探、钻探及测量等多种手段的综合地质勘察工作。

陇政隧道岩溶地质勘察

(一)采用微重力对岩溶洼地及周围进行探测

1、工作布置

本次勘探工作是高精度重力测量,因此布置了1:250的大比例尺进行工作。在线距为5 m和点距为2.5 m的自由测网上进行面积测量。野外测量工作于2006年6月16日~22日期间进行,完成了500余个物理测点的测量。由于工区地形条件的限制而不能用规则测网。考虑测区面积不大,因此仅在工区内选择了一个基点。为了保证观测质量,每天每台仪器至少三次按时在基点上重复观测,以便检查仪器的零点位移情况。重力仪采用目前国际上最先进的LaCoste & Romberg地面重力仪,两台仪器的编号分别为1131和1139。

在重力勘探工作中,为了准确的完成重力测量结果的各项改正,绘制重力异常图,确定重力异常的坐标位置,必须进行测地工作。本次采用全站仪进行测地(距)工作,以布设测网,确定测点的坐标与高程。

2、微重力成果

通过在该段洼地布置微重力法,在铁路隧道里程DK47+700~DK47+800之间发现了三个负重力异常(从图2-2-1可见),从西向东顺次分别称之为A1、A2和A3,它们的极值分别约为-255μGal、-305μGal和- 90μGal。它们独立成圈闭,整体连成一线,可以判断认为这三个负重力异常是地下溶洞引起,且可能为岩溶管道。

基于这个发现和区域地质分析,对A1、A2和A3三个重力异常进行了反演计算,结果得到A1异常处地下溶洞顶深约为32m,A2异常处地下溶洞顶深约29 m,A3异常处地下溶洞顶深约为27m。

图2-2-1 陇政隧道重力勘探成果图

(二)钻探

钻探:根据地质调查和物探,合理布置钻探,加强对沿线岩溶分布及形态规模的验证,准确差岩溶不良地质体与线路的位置关系。

根据以上微重力法勘探解释的异常情况,在DK47+744.5左5m处和DK47+744.5右19.5m分别布置钻探进行验证,钻探结果揭示:DK47+744.5左5m处揭示地表以下埋深24.86m~70.62m之间为空溶洞,DK47+744.5右19.5m处揭示地表以下埋深32.10m~72.41m之间为粉质黏土充填溶洞。

(三)地下巨型溶洞调查核实与测量

综合分析物探和地面调查、钻探资料,本隧道区存在巨型溶洞、暗河,经过充分准备,开展溶洞探险和测量工作,寻找隧道附近的地表与巨型溶洞联通的岩溶通道洞口,进入地下岩溶系统进行调查,找到地下巨型溶腔,并在溶腔内找到钻孔位置,初步确定隧道正穿地下巨型溶腔。

为了准确查明地下溶洞系统位置、形态、埋深等,采用徕卡全站仪及其无棱镜系统自岩溶通道洞口到地下岩溶系统进行测量,准确地对其轮廓范围、顶底高程等进行测量定位,查明了陇政隧道于溶腔中部穿越。

综合勘察成果、岩溶对隧道工程的影响及处理建议

(一)综合勘察成果

通过多种方法综合勘察,查明了陇政隧道处岩溶发育及分布:

隧道进口处陇政洼地中地面岩溶塌陷明显,落水洞联通地下暗河;局部陡立山坡为第二期大型古溶洞半壁塌陷形成,且古溶洞向下联通复杂的地下暗河体系。陇政隧道出口处陇色洼地中岩溶通道顶板溶蚀塌陷,形成明渠,且联通山体内巨型溶洞及复杂的通道,也为复杂暗河体系的一部分。陇政隧道所穿越山体山间塌陷洼地明显,坡面古溶洞呈窗口状向下联通。雨季或强降雨过后,洼地内急剧汇水,并通过岩溶管道、落水洞等快速汇入隧道北侧地下岩溶暗河系统。隧道所穿越地区溶洞、暗河系统平面、剖面见图3-1-1和图3-1-2。

图3-1-1 陇政隧道地下大型溶洞平面位置

图3-1-2 陇政隧道山体岩溶系统剖面图

(二)该岩溶系统对隧道的危害

本隧道位于岩溶低山区,沿线岩溶强烈发育,且部分段落穿越巨型空溶洞,存在严重的安全风险和隐患,具体如下:

1、巨型溶洞可能存在坍塌风险

勘探及测量揭示的巨型溶洞埋深20~40m,洞高50~70m,宽80~115m,且溶洞顶板上垂直裂隙发育,并在不断发展扩大,溶洞会在未来某一时刻像附近的山体内巨型溶洞一样发生坍塌;若隧道自溶洞内穿过,隧道施工爆破,火车运营震动都会增大溶洞坍塌的风险,成为施工和运营的巨大安全隐患。

2、隧道突水、涌水

隧道洞身特别是DK47+695~DK47+790.5段穿越地下巨型溶洞,为地下水汇集和运移通道,雨季强降水后溶洞内地下水量将急剧增加,地下水位猛烈上升,且溶洞洞顶垂直裂隙发育,将在该段造成严重的突水和涌水情况,同时地下水也将向溶洞两侧的隧道洞室内涌流,特别是下坡段落,严重影响隧道安全。

3、隧道其它段落散布的顶部溶洞的坍塌和隧底溶洞的塌陷

本隧道穿越山体岩溶强烈发育,山体内大量分布垂直溶蚀裂隙,并散布溶洞,部分溶洞内充填黏性土及块石等松散堆积体,隧道开挖自溶洞底部穿越时可能引发拱部坍塌;隧道底部分布空溶洞时,则开挖后施工可能引发隧底坍塌,对隧道的施工及运营都造成潜在的安全威胁。

(三)工程措施建议

根据以上对本隧道工程岩溶危害的分析,目前隧道线路方案存在巨大的安全风险和隐患,隧道不应穿越巨型溶洞。

在本次勘察基础上提出对线路方案优化的建议如下:

1、建议绕避目前线路所穿过巨型溶洞,若线位无法调整,建议采用洞中桥梁通过,并采取措施预防洞顶坍塌,确保施工和营运安全。

2、基于沿线其它段落勘察工作已完成且其它段落线路无重大安全隐患的条件下,充分利用本次勘察结果对本段线路进行微调;

3、依据对本段岩溶系统的准确勘测,可选择自目前线路右侧的埋深大、洞径相对小的岩溶通道(岩溶通道宽约8m,高约10m)上方穿越,预留足够安全顶板。

结论

本次勘察后提出的改线方案选择自洞径较小的岩溶通道上部穿越,预留了足够的安全顶板厚度,安全绕避了巨型岩溶空腔,安全可靠、经济合理,得到了相关设计专业的一致认同。改线后线路与岩溶系统位置关系如下:

图2.1-11改线后线路与溶洞位置关系平面图

隧道勘查规范篇6

关键词:锦承线铁路东南山隧道;综合物探;工程地质勘察

1 概述

铁路隧道勘察在铁路建设项目环节中既是的一个重点,又是难点。重点在于其成果对于工程建设的指导作用,难点在于地形地貌条件复杂,野外作业难度大,一种探测方法或多或少具有片面性。本文在锦承线铁路东南山隧道采用高密度电阻率法和浅层地震折射波法相结合的综合物探法,其主要目的是为了查明土石界线及基岩风化层厚度;查明隧道通过区的岩性、构造、侵入接触带位置、地下水及其他不良地质情况等。通过物探工作,查明隧道的工程地质条件,为铁路设计提供工程地质依据 。通过与该路段工程地质钻探相结合,验证该综合物探方法的实用性和有效性。

2 东南山隧道地质及地球物理特征

2.1 地质特征

沿线地层普遍被第四系堆积物覆盖,其成因类型主要为冲积、洪积、坡积,所包含岩土种类有黏性土、粉土、淤泥质土、砂类土及碎石土。覆盖层下伏多为沉积岩及变质岩,局部有岩浆岩,所含岩石种类有砂岩、泥岩、页岩、砾岩、煤层、石灰岩、片麻岩、角闪岩、石英岩,伴有安山岩、玄武岩、流纹岩等喷出岩。

2.2 地球物理特征

物探的前提条件是探测的目标物与围岩存在物性差异。首先,我们需要在测区附近进行岩性调查,并且需要测定岩石标本的物性参数(见表1)。根据现场露头测试、标本测试情况及经验值,我们将岩(土)性进行以下分类:

根据表1可以看出来,岩石标本的物性参数测定是非常重要的。从表中也可以清楚的看到,我们所需探测的目标物,均与围岩存在明显的物性差异,具备地球物理勘探的前提条件,可以进行高密度电法与浅层地震相结合的综合物探法。

3 综合物探方法理论原理

3.1 高密度电阻率法基本原理

高密度电法是由电极排列采用三电位电极系的温纳装置(α排列装置),基本原理是:电极按供电正极-测量正极-测量负极-供电负极的布极方式,等比例排列在剖面上,获得某一深度的视电阻率值。

高密度电法工作选择每排列一次性布设若干根电极(根据设计要求和场地地形实际情况定),电极距根据实际要求设定。测量时,AM=MN=NB为一个电极间距,A、B、M、N逐点同时向右移动,得到第一条剖面线;接着AM、MN、NB增大一个电极间距,逐点向右移动,得到另一条剖面线。这样不断扫描下去,得到倒梯形断面。

3.2 浅层地震折射波法基本原理

地壳浅部常被近似为层状介质,各层介质具有不同的速度,同一层介质也存在横向和纵向上的速度变化。地震波在地下介质中传播,当通过速度不同的介质分界面时,波就会改变原来的传播方向。在上层介质的速度小于下伏介质速度的情况下,地震波以临界角出射到达介质分界面时,就会发生临界折射现象,产生沿界面传播的“滑行”波,引起界面各质点的振动,并以新的形式传至地面。浅层地震折射波法就是根据折射波传播理论,利用记录的折射旅行时来解释推断地下浅部地质构造[2-4]。

4 探测结果分析研究

本次综合物探工作目的是:查明土石界线及基岩风化层厚度;查明隧道通过区的岩性、构造、侵入接触带位置、地下水及其他不良地质情况等。通过物探工作,查明隧道的工程地质条件,为铁路设计提供工程地质依据。

4.1 物探研究成果

经对原始记录进行对比分析,剔除突变点,利用高密度电法软件进行反演计算绘制成视电阻率剖面图,见下图(本论文选取其中一段测线)。

DK215+430~DK216+820段测线长度1390米,测点数140点,沿隧道轴线布设,测线位置见图1。

测线的地震原始记录在室内做回放、拼接和滤波待预处理后经人工读取初至时间,绘制成原始时距曲线。经过地形校正和远炮点时距曲线的平移处理后,组成每一个排列的相遇时距曲线,且各排列的相遇时和排列之间的连接点时间均在规范规定的误差范围之内。根据相遇时距曲线,利用折射波勘探解释方法中射线跟踪法对各排列分别进行反演运算[5-6],并进行校正、拟合。最后得出各排列的基岩面埋深和弹性波速度及上覆层的弹性波速度。综合各段测线的时距曲线与深度分布图,得到DK215+430~DK216+820段浅层地震剖面图,见图2。

由图2我们得到DK215+430~DK216+820段低速层纵波平均波速范围348.1m/s~564.4m/s,厚度范围约2.0m~20.0m,局部地段埋深可达到28.0m,下伏地层为坚硬状态的粉质黏性土或基岩,纵波波速值较高,分布范围1349.4m/s~3912.4m/s,基岩埋深范围约4.0m~18.0m。

4.2 综合物探研究成果(DK215+430~DK216+820段)

综合分析高密度电阻率法、地震折射波法的探测结果,得出各测线的综合结果如下:

由图2 DK215+430~DK216+820段综合物探断面图我们对该地段可以做以下推断:

DK215+430~DK215+700段,隧道进口处,覆盖层比较厚,隧道开挖时应注意支护;红色实线以上部分为低速层,纵波平均波速为348.1~514.7m/s,推断为第四系覆盖层及松散耕土层;灰色实线为土石界线,下伏地层为完整基岩,测试纵波平均波速为3911.2~3912.4m/s。该线路段视电阻率分布范围为20Ω・m~1800Ω・m,视电阻率变化较大,但呈层状分布,上部主要为耕土和地表岩石风化后的坡、残积物形成的含碎(块)石类黏性土,且含水量高,下部为全风化、强风化基岩,岩体破碎,裂隙很发育。

DK215+700~DK215+900段,覆盖层黏性土厚度比较均匀,厚度在10米左右;红色实线以上为低速层,纵波平均波速为461.4~478.6m/s,推断为第四系覆盖层及松散耕土层;灰色实线为土石界线,坚硬状态粉质黏性土纵波平均波速为1991.1~2575.9m/s;下伏为基岩,隧道洞身经过地层基岩比较完整、稳定。该线路段视电阻率为20Ω・m~6000Ω・m,视电阻率变化大,上部主要为耕土和地表岩石风化后的坡、残积物形成的含碎(块)石类黏性土,且含水量高;中部为全风化、强风化基岩,岩体破碎,裂隙很发育;下部视电阻率高,无断裂构造,裂隙不发育,为完整基岩。

DK215+900~DK216+000段,覆盖层较厚,最厚处约28米左右,距离隧道洞身较近,可能会影响到隧道的稳定性,应该引起注意!该线路段视电阻率分布范围为20Ω・m~2000Ω・m,视电阻率变化大,上部主要为耕土和地表岩石风化后的坡、残积物形成的含碎(块)石类黏性土,且含水量高,下部为全风化、强风化基岩,岩体破碎,裂隙很发育,结合周围岩体分布情况,推测该地段为一构造破碎带,隧道设计和施工时应注意其不利影响。

DK216+000~DK216+250段,覆盖层厚度比较均匀,厚度在10米左右;红色实线以上为低速层,纵波平均波速为440.1~451.4m/s,推断为第四系覆盖层及松散耕土层;灰色实线为土石界线,坚硬状态粉质黏性土纵波平均波速为1349.4~1880.9m/s;隧道洞身经过地层基岩比较完整、稳定,对隧道无影响。该线路段视电阻率分布范围为20Ω・m~6000Ω・m,视电阻率变化大,上部主要为耕土和地表岩石风化后的坡、残积物形成的含碎(块)石类黏性土,且含水量高;中部为全风化、强风化基岩,岩体破碎,裂隙很发育;下部视电阻率高,无断裂构造,裂隙不发育,为完整基岩。

DK216+250~DK216+820段,该段应引起注意,岩土界线多处距离隧道洞身位置比较近,可能会对隧道的稳定性产生影响;红色实线以上为低速层,纵波平均波速为479.9~564.4m/s,推断为第四系覆盖层及松散耕土层;灰色实线为土石界线,坚硬状态粉质黏性土纵波平均波速为1415.2~1749.7m/s。该线路段视电阻率分布范围为20Ω・m~1800Ω・m,视电阻率变化较大,且分布不均匀,上部主要为耕土和地表岩石风化后的坡、残积物形成的含碎(块)石类黏性土,且含水量高,下部为全风化、强风化基岩,岩体破碎,裂隙很发育。

5 结束语

通过对综合物探勘察在锦承线铁路东南山隧道中的应用研究,我们得出以下结论:

5.1 综合物探探测结果表明,东南山隧道隧址区无大型断层、滑坡、泥石流等不良地质现象,不存在岩溶、煤层和可采矿体,隧址区区域稳定性较好。

5.2 在东南山隧道DK215+430~DK216+820段测线DK215+910~DK215+990处有一条构造破碎带。

5.3 高密度电阻率法、浅层地震折射波法是工程地质勘察的有效方法;浅层地震折射波法适于浅层探测,高密度电阻率法相对适用于中深层探测;两者相结合使用可相互补充验证,是工程地质勘察的有效方法。

5.4 加强物探勘察研究应用,可全面系统地规避地质风险,消除铁路线路穿越地带潜在的安全隐患,是一种科学合理、经济适用的好方法。

参考文献

[1]刘蕾.高密度电阻率法反演成像及其应用[D].成都:成都理工大学,2003.

[2]付良魁.电法勘探教程[M].北京:地质出版社,1985.

[3]罗延钟,张桂青.电子计算机在电法勘探中的应用[M].武汉:武汉地质学院出版社,1987.

[4]顾功叙.地球物理勘探基础[M].北京:地质出版社,1990.

[5]李金铭,罗延钟,等.电法勘探新进展[M].北京:地质出版社,1996.

[6]陈仲候,王兴泰,杜世权.工程与环境物探教程[M].北京:地质出版社,1996.

[7]TB10013-2004.铁路工程物理勘探规程[S].

[8]王荣.浅层地震反射与散射联合成像法在工程探测中的应用[J].铁道勘察,2012(4).

[9]田光盛.综合勘察结合专题研究在沪宁城际铁路工程地质勘察中的应用[J],2013(4).

[10]叶英.隧道施工超前地质预报[M].北京:人民交通出版社,2011:262.

隧道勘查规范篇7

【关键词】工程地质学;隧道工程;地质勘察

【 abstract 】 gradually increase the country to the transportation infrastructure investment, people to protect the environment more attention, tunnel construction present larger growth trend. Can be seen from the national condition of our country, the prosperity of economy cannot leave of the transportation development, and carry out the tunnel project for regional economic development has a pivotal role. In the construction of the tunnel geological work is complex and very important, completes the tunnel construction advance geological forecast, short and long tunnel rock type, major geological disasters discriminant accurate monitoring and judgment, puts forward and geological conditions of the matching of tunnel construction method, is to guarantee the safety, tunnel construction of tunnel construction quality and tunnel construction is one of the key factors of rapid construction.

【 keywords 】 engineering geology; Tunnel project; Geological survey

中图分类号:P642文献标识码:A 文章编号:

一、前言

隧道工程地质勘察是指为隧道工程的设计、施工等进行的专门工程地质调查工作。隧道勘察一般分为初步勘察和定测两阶段。初勘阶段主要是调查选线地段的地形、地质构造等地质地貌条件。定测阶段是解决设计施工中的具体工程地质问题,主要工作是绘制沿隧道轴线的地质纵剖面图;确定围岩不同的稳定性分段以及地下水和有害气能体的可能涌出地段等。

隧道工程地质勘察工作在整个工程项目中是最基础性、最技术性的工作,是根基性的工作。地质勘察工作做得好不好,直接决定了工程项目质量的好坏,这是对国家工作的负责,对人民生命安全的负责。通过对隧道工程地质勘察的研究,有助于加深我们对地质工程的认识,降低工程操作过程风险,提升工程竣工质量,保障地方和国家投资项目的权益。加强隧道工程地质勘察研究是大势所趋,但关系到百姓日常生活交通的工程施工不能一味地采取“市场化”措施,涉及民生的隧道工程地质勘察工作只有贯彻“为人民服务”的宗旨,制定可行的操作机制,才能避免地质勘察工作中出现的种种问题。

二、隧道工程地质勘察的现状

从隧道设计和施工的基础看隧道工程的硬度,首先要从隧道工程地质勘察资料抓起。格局隧道地质的不同特性,采取相应的具有针对性的勘探方法,从而获得与实际情况相符的地质材料,有依据地划分围岩等级并依此评价岩体的稳固性,为之后的工程设计和施工提供可靠的依据。从开始的设计方案、落实施工到最后的保养,隧道工程都存在着不少风险。这些不确定的因素和工作过程中暴露出来的问题都需要有专业人员来解决。我们都说,实践是检验真理的唯一标准,在一定的学科理论基础支持下,许多行之有效的经验虽经得起现实的推敲,但有些经验总结是通过一次次的工作积累下来的,这在数学逻辑上是行不通的,自然也不能用计算程序来进行处理。因此,在工程一系列的工作中,不仅需要有理论的支持,有经验的指导,更要秉承严谨的办事态度,从高度上、深度上做好每一项细微的勘探工作。

三、工程地质勘察过程中的问题

每一轮的技术进步都是历史性和革命性的结合,在矛盾和冲突的道路上艰难地前进,特别是体制和机制的问题。在社会主义市场经济的引导下,生产力快速发展,一场生产力与生产关系的改革成为了必然。只有通过改革,才能调整生产力和生产关系之间的关系,使之相互作用,更加和谐。由此可以看出,隧道工程地质勘察在以高新技术为前导的产业革命中必将获得新生。近几年以来,不少专业人士和非专业群众反映,部分工程在地质勘察方面的质量有下滑趋势,主要问题集中在对工程地质的分析不够深透,甚至在工程地质评价中出现结论性错误。[1]现把关于工程地质相关过程中存在的主要问题分析如下。

(一)关于质量的问题

工程概念不清晰,勘察重点不明确,缺乏针对性,方法运用不当,技术手段落后等,是工程地质勘察过程中存在的普遍问题;在分析工作中,所选择的理论、方法和计算公式等与现实情况有比较大的出入,常常对其适应条件的物理意义模棱两可;在地质报告中,对主要的工程地质问题没有准确界定或充分论证,基本地质条件不清楚,甚至遗漏问题或者出现结论性错误。比如说,有些地质报告没有地质结论,也有些工程还没有工作就先有了结论,工作态度极不端正。类似种种这样的问题,往往会对阶段性工程造成危害,不能一次性通过审查,或者通过了审查却给工程留下了隐患。

(二)关于勘测周期的问题

一个工程的各项工作都是需要一个周期的,在勘察周期不合理的问题上,一般不会出现在国家投资的大型工程上,反倒是地方性工程此类情况较为严重。一旦需要报项目,即刻就提交地质报告,忽视了前期基础性投入。勘察周期不足所带来的后果是很严重的,比如地质条件不清楚,投资控制不好,施工后对设计进行修改或者是承包商因地质问题巨额索赔。更严重的也是人们最关注的,是工程隐患问题。

(三)关于技术管理的问题

技术管理是工程地质勘察质量控制的主要步骤之一。勘察设计报告中地质章节不是由地质师写的,报告的编制人中也没有地质专业负责人参与或者把关,图纸中也出现常见错误。这不仅有损勘察设计单位的质量和水平形象,还会耽误工程报批时间。

四、建议和对策

地质勘察工作受阻问题日益突出,给地勘单位造成了严重的经济损失,侵害了国家财产安全,同时对职工的生命安全造成了威胁,大大打击了工作人员的工作热情。地质勘察工作环境的优化与各级地方政府、地勘单位、当地村民,特别是国土资源行政主管部门等息息相关。这些工作由谁来组织协调、如何协调、如何解决分歧等连带问题仍然任重道远。[2]只有采取积极有力的措施,调动社会各界力量的积极性,才能降低工程地质勘察过程中问题出现的重复率。

首先,要分清责任。相关技术管理、勘测周期不合理、前期工作投入不足、专业技术人才缺乏等问题以及各环节的协调问题都需要具体落实到各职能部门。从本质上来说,这关系到机构体制建设的问题,需要通过不断地调整和改革来解决。新技术与旧管理冲突凸显,旧观念与新思想交锋激烈,这虽说是矛盾却又是地质勘察在市场化进程中改革的动力。

其次,采取有力措施优化地质勘察工作的环境,调动社会各方力量的积极性,保证隧道工程的合理开发和资源安全。在地勘环境工作中应发挥政府的主导作用,从产业政策引导、规范办事程序、协调多方利益、提高服务效率、提供政策咨询等多方面着力,为地勘单位的改革和发展保驾护航。建立市场经济条件下地质工作新目的,就是要充分调动社会资金投入地质勘察的积极性,最大限度探明国家资源。[3]政府不能作为一个利益主体参与其中的利益分配,更不能做非法利益的代言人。拥有良好的工作环境是优化地勘工作,实现跳跃式发展的切实保障。

最后,加强法制教育。地质勘察秩序牵涉地质勘察的工作部署、地质勘察资源配置以及技术和行政管理等诸多方面。因而,进一步规范地质勘察秩序,对于促进勘探工作改革发展具有重要意义。[4]同时,我们要立足长远,对相关人员开展法律法规教育讲座,营造遵法、守法的法制氛围,切实维护法人的合法权益。政法部门在处理相关违法侵权案件之时要秉公办事,引导各利益主体要懂得利用法律武器保护自己的合法权益。

五、结语

科技环境随着科学技术的进步在继续发展,如今地质勘察的技术虽然已经达到了一定高度,但在不远的未来仍然需要在地质勘察工作中积累宝贵经验,继续在高科技领域中提高它的实质作用,从而早日使我国的地质勘察技术达到国际先进水准。

参考文献

[1]刘金兰.关于我国工程地质勘察工作问题的若干思考[J].民营科技,2009,(8):107.

[2]邹长安.关于地质勘察工作环境的现状分析及对策[J].湖南有色金属,2008,(12):72.

[3]许冬梅.关于进一步推进地质勘察工作的思考[J].甘肃科技,2009,(9):18.

隧道勘查规范篇8

1隧道施工前期的工程地质勘察隧道施工前期的地质考察是一项非常复杂的工作,要重视隧道施工过程中的地质勘察工作,加强隧道施工过程中的地质专题研究.依靠设备对地质的具体情况进行分析,掌握最准确的数据资料,为隧道施工做好准备:(1)隧道施工前要制定详细科学的施工方案,进行预先制定;(2)保证隧道施工前的测量数据真实,防止过大误差产生;(3)应定期校核长隧道设置的精密三角网或精密导线网的基准点和水准点;(4)隧道施工前的洞内施工隧道测量,要将桩点设置稳定,并有良好的可视度,认真检查各种测量仪器和使用工具,确保所有设备正常运行;(5)要在隧洞开挖前,按规定要求对施工控制网进行复测;(6)在施工过程中,依据施工进度进行洞内控制点设置,并对洞轴线进行纠偏,保证隧道工程的高质量施工.

2隧道施工中开挖质量的控制隧道开挖要按照施工设计文件和施工技术规范进行,严格执行各项规程、规定和标准和施工监理程序.若发现隧道丌挖的实际情况与隧道施工设计方案不符,要派遣有关方面代表一同去隧道施工现场进行踏勘核实,并及时办理隧道开挖的变更手续.对隧道开挖过程中的每一道工序,特别是隐蔽工程,施工单位要首先进行自检,自检合格后再报监理组进行检查确认,未经监理组检查确认不得进行下一道隧道施工工序,切实加强隧道施工中开挖的质量控制.隧道开挖施工质量的好坏将会直接影响隧道的工程造价以及运营的稳定性.

通常情况下,隧道施工中开挖质量的控制包括两个方面:超欠挖控制和开挖断面规整程度以及断面尺寸.隧道施T中开挖断面的尺寸要符合隧道施工设计方案的要求,应根据实际的勘察进行计算,并根据实际勘察计算结果来评测施工数据,从而留足预留,以免预留净空不够现象的出现.同时,要学会根据不同类型的围岩来选择不同的断面开挖方法.一般来说,通常用采用目测的方法对隧道开挖轮廓面的规整度进行检验.另外,可以使用隧道激光断面仪快速精确地测定隧道开挖的实际断面,并与设计断面进行比较,从而得出隧道超欠挖的详细资料,及时指导施工,确保隧道施工的开挖质量.

3隧道施工中支护质量的控制加强隧道施工过程中的支护质量控制,定期不定期地对各道工序的进行质量抽捡,及时发现问题并通知施工单位和监理组,直至达到要求为止,杜绝隐蔽工程的质量隐患,认真执行测量复核制度,以确保准确无误.按目前常用的新奥法理论,在隧道开挖后要及时进行支护,从而减小隧道的荷载,以防止围岩发生变形.在目前,公路隧道施工中一般都是采用锚喷支护.在确保锚喷支护质量的时候,主要应该检测的是锚杆的加工以及安装质量.所谓检验锚杆的加质量主要是包括锚杆的加工尺寸、钢支撑的强度、钢支撑的刚度以及焊接质量等.而检验锚杆安装质量则主要是包括锚杆的安装尺寸、倾斜度以及钢架的连接与固定质量等.同时,也要检查喷射混凝士的原材料质量和喷射施工质量.喷射混凝士的质量检验包括原材料的检验,喷射混凝土强度、厚度的检验以及喷射混凝土与围岩粘结强度检验和施工粉尘、回弹率的检验.

4隧道施工中防排水质量的控制隧道施工中排水系统的质量检验首先要保证水管的材料质量与规格满足隧道施工设计方案的要求.环向排水管多采用弹簧软管,其安装质量检查包括安装间距、与围岩的密贴程度等.纵向、横向排水管多采用硬质的PVC管,应检查其管径、透水孔等,并检查材料是否老化脆化.纵向水管的安装应检查安装的坡度、顺直度等.对于隧道的集中排水管,可按照管涵的施工质量标准进行检验.

隧道施工中防水层的质量检验也应分材料检验与施工安装检验两部分进行.其材料检测的内容包括长度、宽度和厚度检测等;防水层的安装应检查防水层的接头:

质量与吊挂施工.接头宽度应满足要求,采用粘接或焊接,强度不小于同质材料,不得有气泡、折皱及空隙.

5隧道施工中衬砌质量的控制在隧道施工中,因为围岩松动或者其他一些原因,会导致衬砌裂缝、衬砌背后填塞不实、衬砌内部空洞、蜂窝等情况的产生.对二次衬砌裂缝的检查通常采用塞尺或者刻度放大镜对其深度及宽度进行观测,并根据检测出的实际情况采取具体实用的措施进行处理.另外的一些情况,可采用超声波或者雷达探测进行实况检测.做好隧道衬砌质量控制.

6隧道施工中质量的检验评定隧道施工中的质量检验评定是保证隧道施工质量的重要控制手段.隧道施工的质量检验评定工作要结合隧道施工的特点来进行.目前,隧道的设计、施工在理论和技术上都有了很大发展,施工单位要建立和健全隧道施工的质量保证体系和管理机构,制定完整的规章制度和质量创优规划,强化施工单位的质量管理意识,定期、不定期进行隧道施工检查,实行质量责任制和持证上岗,力求隧道施工建设的质量管理规范化,以确保隧道工程质量.

7结语

上一篇:安全生产应急预案演练总结范文 下一篇:智能制造的关键技术范文