首页 > 范文大全 > 正文

地质素描在高原高地热隧道施工中的应用

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了一篇地质素描在高原高地热隧道施工中的应用范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

1 高原高地热隧道施工地质工作者的任务

高原高地热隧道施工地质工作的任务应当包括长距离与短距离超前地质预报、施工期间岩温量测、含氧量量测、围岩稳定性评价、地质灾害监测与警报和施工方法与施工技术建议等六项任务。

拉日铁路达嘎山隧道内围岩类型由现场地质工作者根据现场地质情况进行实地评价,同时提出施工建议,通过进行地质素描,岩温及含氧量监测,绘制地质素描展示图反映实地工作区地质情况,并上报监理、业主与设计院,最后由设计院进行签证反馈施工单位,以求达到合理地施工方案,属于施工期间的围岩稳定性评价。

现就该隧道工程在施工中的围岩稳定性评价方法进行简单阐述。

该方法旨在根据开挖的洞身与掌子面的地质特征进行围岩类型的判定,提出实施性开挖方案与合理的支护参数。

2 地质素描的方法

隧道工程地质工作先进行实地观测,后进行现场地质素描,了解工程地质条件与隧道的关系;然后根据实地观测资料进行围岩类型评价;最后进行室内资料整理并绘图成稿。实际工作中具体做法如下:

1)阅读图纸与掌握地貌特征

阅读隧道施工设计图纸,了解隧道整体概述,熟悉区域基本的自然地理概况、地层岩性、地质构造、水文地质条件、不良地质现象、工程地质条件、环境工程地质、工程措施意见等,掌握地貌特征。

2)收集地质信息

从施工设计图纸上初步掌握隧道施工区域的地层岩性、地质构造、地质条件,收集地层岩性及其分布、各种地质构造,主要包括断层、岩脉、节理、节理密集带,把各种地质信息逐条整理编码备用。

3)编制及详录地下施工勘察现场记录卡片

该卡片为施工现场勘察记录表,该记录表中应记录围岩主要工程地质特征、围岩结构完整程度,具体反映工程概况、各岩性特征、各节理特征、水文地质特点、断层特征、岩脉特点及其它。详细内容如下:

(1)工程概况:包括工程名称、工程代号、工作日期、施工位置及隧道(导洞)几何要素,几何要素主要为边墙高、跨度及形状。现场工作描述点编号、距离、部位;(2)岩性特征:包括岩石名称、完整性、风化程度、岩体结构特征、坚硬程度。该项工作主要是对工作区的岩石进行定名,初步确定是硬岩还是软岩,如有必要,可采取岩石样品进行饱和单轴极限抗压强度测试,对岩石的物理力学性质进行准确分级;(3)节理特征:分组描述,主要包括节理产状、力学性质、节理面特点、延伸长度、每组条数、间距。详实观测工作区的节理组数、密度、闭合度和充填物特征。目的是确定工作区段和节理情况及其级别;(4)水文地质特点:描述出水位置,出水特征主要分渗水、滴水、淋雨状、流水状、涌水状,特殊区域还应描述水的各项化学性质;(5)断层特征:描述断层产状、宽度、影响宽度、力学性质、风化程度、断层特点、岩体结构特点、水文地质特点、与洞轴线夹角等;(6)岩脉特点:岩脉名称、产状、宽度、风化程度、和围岩关系、结构类型、水文地质特点、坚硬程度;(7)岩温量测:监测每个掌子面的岩温及掌子面的含氧量;(8)除以上内容外,在工作区内,还需详实观测岩性及其岩层组合特征,岩层的产状,有无褶皱、断层及其发育情况,或观测工作区段距离较大断层的破碎带或褶皱核部的相对位置及其特征。在上述观测的基础上,确定工作区段受地质构造的影响程度级别和岩性及其岩层组合状态的级别。

进行实地勘察时,根据以上各项统计详录各种工程地质条件。各记录表需编号保存,为勘察原始资料,地质工作结束之前编制成册。

4)研究工程地质条件与洞身稳定,进行围岩稳定性评价

实地勘察后,根据实地勘察资料编写围岩稳定性评价。由于设计的精度所限或其它的原因,在设计图纸中提交的围岩级别是很粗略的,所以在施工期间对围岩级别的精确鉴定是很必要的。

在隧道施工过程中的围岩稳定性评价,即围岩级别鉴定,是根据施工现场勘察记录表,依据隧道围岩级别分级表,采用类比法,并充分考虑围岩地下水和地应力特征的条件下进行的。首先通过围岩的工程地质特征、围岩结构完整状态的分析,依据隧道的围岩分级表初步确定围岩级别,再依据地下水的情况(涌水量)和地应力的特征,以及导洞开挖以后围岩的稳定程度三项指标最终确定团支围岩级别。这里指的三项指标为主要工程地质特征、围岩结构完整性程度和毛洞开挖后的围岩稳定状态三大指标。这三大指标在施工现场勘察记录表中都要反映。

施工期间围岩稳定性评价和围岩级别鉴定工作,是在设计图的基础上进行的,一般分为初期鉴定和最终鉴定两个工作步骤。

(1)初步鉴定。在实地观测和施工现场勘察记录表的基础上,对照中国铁路隧道或水电隧洞围岩分级表确定工作区的围岩结构完整程度及对应的围岩结构级别;

(2)最终鉴定。第一步,依据地下水对围岩级别影响的一般原则和具体原则,对工作区的围岩级别进行第一次最终鉴定。第二步,考虑隧道所在地区的原始构造应力状态,隧道轴线与地应力中最大水平主压力轴方位的关系,对第一次最终鉴定进行必要的修正,得出第二次最终围岩级别鉴定的结论。这个步骤在大多数情况下不会出现。第三步,在细致调查了毛洞开挖后的围岩稳定状态之后,得出第三次最终鉴定,也是最后一次结论。

5)施工方法与施工技术建议并绘图

进行最终鉴定后,开始室内资料整理并研究施工方法与施工技术建议。依据围岩的地质条件和围岩级别,提出准确的施工建议也是施工地质技术工作的重要的部分。施工建议与隧道围岩地质条件和围岩级别密切相关,主要有:开挖方法、爆破技术、预支护方案、衬砌类型、以及各种地质灾害防治措施等等。根据实地观测与地质素描,绘出工作区段的地质素描展示图(绘图格式见附图),附地质说明,编写成册,上报监理、业主和设计院,完成一个工作区段的地质工作。

3 结论

隧道施工中的地质工作,是在设计提交之后、在隧道施工阶段、伴随建设的全过程而进行的工作项目。在实际施工设计中,相当一部分的隧道设计中围岩类型的划分与实际地质围岩类型有一定的差距,有时甚至严重不符。究其根本,主要是设计阶段的地质勘察只能按工程地质技术规范来进行,其精度不可能达到施工阶段所需要达到的精度。为缩短施工与设计之间的差距,进行现场隧道地质工作是势在必行。

在隧道施工中提出准确的、能保障安全快速掘进、又不浪费资金的施工建议,在整个施工中对围岩进一步评价,对原设计的围岩级别进行及时的矫正和修改,制定了更加稳妥的、与隧道围岩级别相适应的施工支护方案,保障了隧道快速安全地施工,达到了很好的施工效果和经济效益。

参考文献

[1]刘志刚,赵勇.隧道隧洞施工地质技术[M].北京:中国铁道出版社,2001.