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1、 BT3A 四格隧道施工地质预报简报（第十期） 隧道施工地质超前预报记录表隧道施工地质超前预报记录表 第 1 页 共 1 页 监控单位湖南科大工程检测中心 工程名称四格隧道左线（格龙端）委托单位厦蓉高速公路格都段总监办 设计单位中交第一公路勘察设计研究院监理单位 北京中交公路工程监理咨询 有限公司 施工单位贵州省桥梁工程集团总公司勘察单位 中交第一公路勘察设计 研究院 环境条件C16 仪器设备/ 管理号 智能工程探测声波仪（HSP） ZGS1610-3 预报时开挖 工作面里程 ZK118+710 开挖方法台阶式开挖，钻爆法 开挖工作面 地质素描及 测试布置 开挖工作面 地质描述 隧道走向：。测
2、试掌子面岩性主要为厚层灰灰白色变余砂质38 板岩，岩层产状为 12920；掌子面岩体较完整较破碎，呈微风化， 岩质为较坚硬岩石；主要发育一组节理：节理产状为 223132，节 理间距约为 3cm，延伸约 12m，面较平整，偶见有铁质充填，结构面 结合程度好； 总体上，岩体较完整，自稳能力较好。 预报人员：陈伟、关辉辉 复核人员：王齐仁 日期：2009.3.30 厦蓉高速公路（贵州境）榕江格龙至都匀段高速公路 第 BT3 合同段四格隧道（格龙端） 施施工工地地质质预预报报简简报报 （测试范围：ZK118+710ZK118+770） （SGSD-JK-010） 湖南科大工程检测中心 厦蓉高速榕江格
3、龙至都匀段 BSJK3 项目部 2009 年 3 月 30 日 厦蓉高速公路（贵州境）榕江格龙至都匀段高速公路 第 BT3 合同段四格隧道（格龙端） 施施工工地地质质预预报报简简报报 （测试范围：ZK118+710ZK118+770） 项目负责：朱建群 技术负责：王志斌 报告编写：王齐仁 报告复核：朱建群 联系人及电话：朱建群 (13100326087)；王志斌(15085270454) E-mail： zhu-jq ；wangzhibin1975 湖南科大工程检测中心 厦蓉高速榕江格龙至都匀段 BSJK3 项目部 2009 年 3 月 30 日 - i - 目 录 1 前言前言1 2 工程概
4、况工程概况1 2.1 工程地质与水文地质条件2 2.2 主要工程地质问题分析3 2.3 超前预报的重点与难点4 3 预报内容、原理及方法预报内容、原理及方法4 3.1 预报内容4 3.2 预报原理及方法4 4 预报结果分析预报结果分析5 4.1 左线5 4.2 右线7 5 结论及建议结论及建议7 5.1 结论7 5.2 建议7 BT3A 四格隧道施工地质预报简报 （第十 期） 第 1 页 共 8 页 1 前言前言 监控组于 2009 年 3 月 30 日对四格隧道左线进行地质预报测试工作，主要预测 掌子面前方的不良地质情况。本次探测方法为 HSP 声波反射法，采用仪器系统为中 铁西南院研制的
5、ZGS1610-3 型智能工程探测声波仪及配套分析软件系统，通过对掌 子面前方岩体进行探测，并提出相应的建议措施。现场共布置测区 5 个，获取原始 记录波形 100 条，隧道进口左线掌子面里程为 ZK118+710，测试范围为 ZK118+710ZK118+770。测试掌子面岩性图片见图 1，隧道施工进度见表 1。 四格隧道左线掌子面情况见图 1。 图 1 四格隧道 ZK118+710 掌子面岩性情况（2009 年 3 月 30 日） 四格隧道左线施工进度如下表： 表 1 隧道施工进度表（左线） （截止 2009.3.30） 上次预报里程范围ZK118+686ZK118+714（28m） 本次
6、预报里程范围ZK118+710ZK118+770（60m） 掌子面里程ZK118+710 掌子面 开挖进尺 220m 下断面开挖里程ZK118+600 下断面开挖 长 度 110m 下断面距掌子 面距离 110m 二衬里程ZK118+490 二衬施做 长 度 0m 二衬距掌子面 距离 220m 备注：四格隧道左线洞口里程 ZK118+490。 BT3A 四格隧道施工地质预报简报 （第十 期） 第 2 页 共 8 页 2 工程概况工程概况 四格隧道位于 BT3 施工标段，为一座上、下行分离的四车道高速公路隧道，隧 道左线起讫桩号：ZK118+490ZK118+790，长 300m，其中明洞长 1
7、6 米，右线起讫 桩号：ZK118+480ZK118+805，长 325m，明洞 12 米。根据设计资料，隧道左线最 大埋深 107.15 米，隧道右线最大埋深 113.98 米，属浅埋式短隧道；隧道 V 级围岩 232 米，占隧道总长度的 37.12%；IV 级围岩 393 米，占隧道总长度的 62.88%。从 总体上看，该隧道围岩级别以 IV 级为主。 2.1 工程地质与水文地质条件工程地质与水文地质条件 四格隧道隧址位于黔东南州榕江县三江乡四格村四格寨，穿越一山体，隧址区 地貌形态属强烈剥蚀切割的低山区。隧道进出口为斜坡，进洞口自然坡度值为 2648，出洞口自然坡度值为 4259。隧道穿
8、越近南北走向的山岭，纵向地形中间 高，两侧低，地形起伏大，相对高差多达 128.70 米。山体冲沟较发育，多纵向分布， 呈条状，以降水和地表出露的泉水补给为主，向洞口两侧低洼处径流，随着高差的 降低，水量增大。 根据勘察资料，隧址区地层主要为第四系松散土类及前震旦系上板溪群浅变质 岩，工程地质与水文地质条件具体描述如下： 1、地层岩性 从上至下，地层岩性主要为： （1）第四系（Q） 第四系残坡积（Q4e1+d1）亚粘土：黄褐色，主要由粘粒和粉粒组成，其间含板 岩碎石，主要为红色和灰色板岩碎块，粒径为 20mm160mm，含量为 1030%，呈 亚棱角状。通过钻探揭露该层厚度为 0.502.40
9、m。隧址区均有分布。 （2）前震旦系（P） 四格隧道 ZK118+490ZK118+540 主要为前震旦系上板溪隆里组一段变余砂岩， 黄绿浅灰色，主要由长石、石英、云母等矿物组成，变余中细粒结构，中厚层状构 造，钙质胶结。裂隙较发育，岩体破碎至完整。按风化程度不同可分为强风化、弱 风化和微风化。产状：12450。 四格隧道 ZK118+540ZK118+790 为前震旦系上板溪群清水江组(Ptbnbq)砂质板 岩，深灰色，主要由绢云母、绿泥石、石英等矿物组成，裂隙较发育，岩体破碎至 BT3A 四格隧道施工地质预报简报 （第十 期） 第 3 页 共 8 页 完整。按风化程度不同可分为强风化、弱风
10、化和微风化等三个风化带。产状：124 50。 2、地质构造 隧址区地质构造属摆货坡背斜南东翼，构造线总体上呈北东南西向展布，整体 稳定，总体地质构造较为简单。 摆货坡背斜：两翼及核部均出清水江组（Ptbnbq）组成。轴线走向 25，褶皱长 25km 以上，宽 2.0km，岩层倾角北西翼倾角 4356，南东翼倾角 4559。核部位 于 ZK121+900，与线路呈大角度相交。 3、节理 受区域应力的长期作用（主要来自近西向） ，沿线岩体节理较为发育，主要有以 下两组裂隙： 裂隙组：28932，隙间间距 0.601.30m，延伸 5.0010.00m，隙宽 25mm，少量红褐色铁质氧化物浸染； 裂
11、隙组：681，隙间间距 0.802.50m，延伸大于 10.00m，隙宽 36mm， 少量红褐色铁质氧化物浸染； 4、水文地质条件 （1）地下水类型 由于隧址区第四系松散层层厚较薄，其孔隙水不发育，地下水类型以基岩裂隙 水为主，含水岩石主要为砂质板岩和变余砂岩，受长期风化作用及构造裂隙影响， 岩体裂隙发育，分风化裂隙水和构造裂隙水。总体上岩体裂隙发育且较破碎，对地 下水补给有利，因此基岩裂隙水含量较丰富。 （2）地下水的补给、径流、排泄 地下水补给主要靠大气降水的垂直入渗，顺地形由高处向低处或冲沟等径流排 泄；在冲沟附近，地下水受地表水入渗补给。地表水与地下水存在补排关系，有水 力联系。基岩裂
12、隙水分布于基岩风化带和构造裂隙带，山地斜坡一般为地下水的补 给径流区，河床沟谷为排泄区，径流条件受风化、构造裂隙发育程度的控制，含水 性、富水性不均匀。 2.2 主要工程地质问题分析主要工程地质问题分析 隧址区内存在的主要工程地质问题有： BT3A 四格隧道施工地质预报简报 （第十 期） 第 4 页 共 8 页 1、隧道进出口浅埋段长 100 多米，隧道埋深浅(030m)，拱顶以上岩体破碎、 松散、风化严重，隧道施工易发生拱顶塌方形成地表漏斗； 2、环境工程地质问题，隧道工程施工扰动地表土体，并形成人工边坡，会造成 新的水土流失以及滑坡等地质灾害。隧道工程有大量弃土弃渣，废弃物虽无毒无害， 但
13、堆积物破坏了自然地貌景观，将改变局部范围内的地表水及地下水径流条件，可 能会造成水土流失。这些都造成一定的环境工程地质问题。 3、开挖安全及支护稳定性问题，由于岩体破碎带发育，因此开挖安全及支护稳 定性问题必须引起足够重视。 2.3 超前预报的重点与难点超前预报的重点与难点 由于贵州山区特有的地形地势条件，导致地质勘察资料不详尽，尤其对围岩级 别鉴定存在一定的缺陷，再加上隧道作为地下工程的独有特点。因此，预报的重点 在于对掌子面前方地下水与岩体破碎带，难点是地下水预报。 3 预报内容、原理及方法预报内容、原理及方法 3.1 预报内容预报内容 （1）提供开挖工作面前方的建议围岩类别； （2）不良
14、地质体预报，预报开挖工作面前方可能出现的地质断层、岩脉、岩体 破碎带等地质情况； （3）开挖段前方的水文地质条件和可能的涌水预报； （4）其它不良地质体(带)位置预报。 3.2 预报原理及方法预报原理及方法 该方法和地震波探测原理基本相同，其原理是建立在弹性波理论的基础上，传 播过程遵循惠更斯-菲涅尔原理和费马原理。本方法探测的物理前提是岩体间或不同 地质体间明显的声学特性差异。测试时，在隧道施工掌子面或边墙一点发射低频声 波信号，在另一点接收反射波信号。采用时域、频域分析探测反射波信号，进一步 根据隧道施工掌子面地质调查、地面地质调查及利用一隧道超前施工段地质情况推 测另一平行隧道施工掌子面
15、前方地质条件的预报方法，便可了解前方岩体的变化情 况，探测掌子面前方可能存在的岩性分界、断层、岩体破碎带、软弱夹层、以及岩 溶等不良地质体的规模、性质及延伸情况等。 本次地质超前预报采用了 ZGS1610-3 型智能工程探测声波仪。ZGS1610-3 型智 BT3A 四格隧道施工地质预报简报 （第十 期） 第 5 页 共 8 页 能工程探测声波仪主机，系统最小分辩时间为 100ns，幅度分辩 16Bit，记录长度 32K，最大量程 5V，四通道。发射、同步接收、量程等参数调节、数据传输等全部 由便携式计算机通过 USB 接口对主机实施控制，如图 2 所示为 ZGS1610-3 智能工 程探测声
16、波仪检测系统。 ZGS1610 中中中中中中中中 中 中中中中中中中 主机 发 射 换能器 接 收 换能器 中中中中中中 中 中 图 2 ZGS1610-3 智能工程探测声波仪探测系统 HSP 声波反射法地质超前预报软件采用 ZGS1610-3 型智能工程探测声波仪现场 采集软件、与该仪器采集数据匹配的专用反射谱分析和反射子波分析软件，结合地 质调查方法，实施“以地质法为基础的、以 HSP 声波反射法为主要手段的综合物探 技术” ，确保了探测的快速、资料的准确和分析结果的可靠。 现场测试方法采用通道触发一发一收的方式进行。用大锤敲击木桩作振源触发 换能器，另一个换能器同时接收信号，信号采集和数据储存都通过便携式计算机控 制。每一测区都重复进行十次测试。掌子面测试时，接收换能器距触发换能器 20300cm，实际测试距离应根据掌子面现场条件具体确定。 4 预报结果预报结果分析分析 4.1 左线左线 图 3 为
