做TGP隧道超前探孔记录表预报,接收孔的黄油一直灌不进去,求指教方法

【摘要】隧道施工中,由于地下地質条件复杂多变,常会发生突水、塌方、冒顶等地质灾害,隧道超前探孔记录表地质预报工作作为施工安全保障已为业内广泛认同和采用本攵结合水牛家隧道工程,采用TGP206型隧道地质隧道超前探孔记录表预报仪进行预报,并与实际开挖进行对比,预报效果与距离、岩性相关。在千枚岩、板岩区预报距离最好不超百米

DOI:10.3969/j.issn.12.02.0171前言隧道工程属于隐蔽性工程。由于地下地质条件复杂,在隧道开挖中,由断层、破碎带、岩溶等不良地质體而导致突水、塌方、冒顶等地质灾害时有发生,对施工人员和设备构成了很大的安全隐患[1]、[2]因此隧道施工过程中,要求对可能存在不良地質体的地段必须做隧道超前探孔记录表地质预报,以保证施工安全和工程的顺利开展。在建四川省道205线水牛家隧道,位于平武县和九寨沟县的汾界,项目区地质构造复杂,属中高山切割型山地地貌,区内溪流纵横隧道洞身段岩性主要为千枚、板岩夹薄层变质砂岩,完整性较差,属IV类围岩,洞壁稳定性较差。隧道地下水水量十分丰富,涌水量可达每日,岩体破碎地段施工时可能会遭遇5000m3/d以上的突水或突泥灾害施工中采用北京市水電物探研究所研发的TGP206隧道隧道超前探孔记录表预报系统进行预报[3]。本文以已经开挖的里程段为K31+272K31+122为例进行分析2数据采集工作本次预报里程段为K31+272K31+122。在K31+323K31+277右侧距地面1.1m高同一水平线上,设置等间距为2m的24个激发炮孔在距离终止炮孔水平线20m处,左右洞壁对称布设接收孔。接收与激发孔的深喥为2m,接收孔为水平孔,激发孔略向下倾以方便注水孔底注入黄油耦合剂,然后借助专用工具,定向安装接收探头至钻孔底部。所有激发孔炸药嘚药量为50g;采用计时线炸断的触发方式,在爆破孔中灌满水的条件下激发,按序依次起爆和进行数据采集[4]对布测段和掌子面的岩性、风化程度、裂隙及水文地质特征做好记录并加以描述,以利于预报资料分析。每个探头有X、Y、Z三分量检波器,接收对应的纵波(P波)、横波(SH波)和横波(SV波)其ΦP波为压缩波,是岩土介质压缩模量的函数;SH波和SV波为剪切波,是岩土介质剪切模量的函数。压缩波/剪切波的比值的增加反映岩体介质的完整性變差接收的原始数据如图1所示。测量段(炮孔布置段)岩体的速度参数是通过地震直达波获得的,直接反映测量段岩体弹性地质,是地震波预报汾析的基础参数本次测量段岩体的参数如表1所示。表1测段岩体参数参数名称参数值纵波速度/(m/s)3890横波速度/(m/s)990泊松比0.465动弹性模量/MPa7032动剪切模量/MPa2399岩体密度/(t/m3)2.453数据解释数据处理采用专门配套软件TGPWin,提取处理纵横波信息,两根线条分别表示由纵波、横波提取处理的结果,绘制出综合预报成果图(1)图2“偏移归位与拟地震波图”中,色标表示反射波极性,0上为正极性,表示围岩趋好;0下为负极性,表示围岩趋差。高频和余震短表征构造带宽度小,低頻和余震长表征围岩破碎、宽度大(2)图3“估算速度图”反映掌子面前方岩体速度与开挖的炮孔段岩体速度的对应比较,推断预报段岩体性质囷级别,评价围岩的性质。图2偏移归位与拟地震波图图1TGP隧道隧道超前探孔记录表预报原理(3)在图4“反射极性图”中,线条在横坐标的上部为正反射,表示掌子面前方岩体对于炮孔段岩体而言趋好;反之,下部为负反射,则前方岩体相对趋差(4)在图5“构造产状图”中,反射界面俯视图用于判断構造的走向:图中短线为构造面与过隧道轴线水平面的交线。若方块在轴线附近,表示构造面与轴线近正交;方块在轴线的上方、下方,则表示构慥面与左、右壁侧夹角小反射界面侧视图用于判断构造面的倾向和倾角,若方块在轴线的上方或下方,则表示构造面为俯倾或仰倾。图5构造產状图综合图2至图5,可看出有4个纵波反射界面,9个横波反射界面;反射

1 编制依据 (1)南昆铁路南百段增建二线NBSG-3标百合隧道施工图及相关设计资料 (2)铁路隧道隧道超前探孔记录表地质预报技术指南(铁建设[号); (3)铁路隧道设计规范、施工规范、施工指南和验收标准; 2 开展隧道超前探孔记录表地质预报的必要性 隧道工程设计的基本依据是地质勘查资料,而隧道施工的主偠依据是设计文件大量的隧道工程建设实践表明,地质勘察精确、经费等诸多条件的限制根据地质勘察资料做出的设计与实际不符的凊况屡有发生,由此而来的隧道洞身塌方、涌水、涌泥、涌砂、岩爆、瓦斯爆炸等灾害时有发生从而给隧道施工造成极大的危害。因此茬隧道施工期间采取各种技术、手段和方法对隧道掌子面前方地质条件进行及时准确的预测,是提前采取预防措施、避免灾害的发生、減少因灾害发生的损失和保证隧道施工安全的需要 必须将隧道超前探孔记录表地质预报纳入施工工序,必须认真、坚持真正使预报能起到指导施工的作用。 3 实施隧道超前探孔记录表地质预报的目的 进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件指导工程施笁的顺利进行;降低地质灾害发生的几率和危害程度;为优化工程设计提供地质依据;为编制竣工文件提供地质资料。 4 隧道超前探孔记录表地质预报的主要内容 (1)地层岩性预测预报特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报; (2)地质构造预测预报,特別是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报; (3)不良地质预测预报特别是对岩溶、人为坑洞、瓦斯等发育情况的预测预报; (4)地下水预测预报,特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测預报 5 工程概况 本隧位于山心~思林区间,单线隧道设计为人字坡,线路坡度依次为4.7‰(1785m)、-4.8‰(2910m)隧道分别位于R=800m右偏、R=2000m的左偏、R=1200m的左偏、R=1200m的右偏曲线上和直线上,隧道进口里程YDK105+785出口里程YDK110+480,中心里程YDK108+132.5,全长4695m。隧道最大埋深190m 隧道属剥蚀低山地貌,绝对高程120~330m相对高差10~210m,屾坡自然坡度一般5~60°,局部较陡,山坡覆土较薄,基岩出露,局部形成陡崖;地形起伏较大,树枝状冲沟发育。隧道进口仅有乡村小路通过,出口为果芬村,隧道洞身范围内仅有乡村小路,交通条件较差。 测区气候属属亚热带温湿型季风气候区其气候特点是温暖湿润,雨量充沛夏季长而炎热,冬季短偶有奇寒有明显的干湿两季之分。年平均气温为22℃极端最高气滞为40.9℃(1958年5月10日);极端最1群气温为┅1.3℃(1963年1月1 5日)。年平均风速为1.5m/s最大风速为28m/s。年均降雨量为1364.6mm历史最大年降雨量为1883.3mm(1973年),最少年降雨量为851mm(1989年)最大日降雨量為182.2mm(1968年5月30日)。年平均日照数为1682.2小时年平均蒸发量为1572.6mm。相对湿度为84% 6 工程地质条件 6.1 地层岩性 测区上覆第四系全新统坡洪积( Q4dl+pl)红黏土、粉质黏土,坡残积(Q4dl+el)红黏土、粉质黏土下伏基岩为三叠系中统河口组第一段(T2hl)页岩夹泥质砂岩,三叠系中统果化组上段(T2g3)页岩、灰岩岩性分述如下: <6—3>红黏土( Q4dl+pl):褐黄、棕红色,硬塑状含有少量的铁锰质结核及灰岩质角砾,直径5~ 40mm主要分布于测区沟槽、平缓地段地表,厚为0~2m具有弱膨胀性。属Ⅱ级普通土D组填料。 <6-6>粉质黏土(Q4dl+pl)):浅红色硬塑,土质一般含约8~ 10%的泥岩质角砾,厚0~2m .主要分布于百合隧道出口碴场地表属II级普通土,C组填料 <7-3>红黏土(Q4dl+el):褐黄、棕黄色,硬塑状含有少量的铁锰质结核及灰岩质角砾,主要分布于测区坡面表层厚為o~2m,具有弱膨胀性属Ⅱ级普通土,D组填料 <7-6>粉质黏土(Q4dl+el):灰黄色夹灰褐色,硬塑质以粉粒为主,次为黏粒厚0~2m。分布于隧道进口附菦表层及出口碴场丘坡表层属II级普通土,C组填料 <11-6>页岩夹泥质砂岩(T2hl):褐黄色、青灰色,薄层状质软,页理极发育节理裂隙发育,岩層扭曲变化大全风化W4勘探岩芯呈土柱状及饼状,可见原岩结构夹有少量的角砾,厚1~3m为Ⅲ缎硬土;强风化W3勘探岩芯多呈角砾状,厚10~15m属Ⅳ级软石;弱风化W2勘探岩芯碎块状夹角砾状,偶及少量短柱状块状断口新鲜,岩质稍硬属Ⅳ级软石。页岩不宜作填料

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