某隧道四川段施工组织设计_secret

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某隧道四川段施工组织设计_secret

xx隧道实施性施工组织

第一章 施工组织方案

xx界(xx)至xx公路是xx至xx国道主干线(GZ40)和xx至xx国家高速公路xx境的最北段TCECS 708-2020 角部连接装配式轻体板房屋技术标准.pdf,也是xx省高速公路网的组成部分。本项目对于完善国家高速公路网和xx高速公路网,加强西部地区西安与成都两大中心城市之间的交流与合作,促进xx两省乃至西北、华北与西南地区之间的经济社会关系,改善沿线地区交通运输条件,促进资源开发和经济社会协调发展,加快老区人民脱贫致富的步伐等均具有重要意义。

本项目路线起于xx两省交界处的棋盘关,接xx境内在建的宁强至棋盘关高速公路,沿潜溪河、嘉陵江蜿蜒下行,经中子镇、朝天区、楼房沟、沙河镇、瓷窑铺、上西坝,止于陵江,接已建成的绵阳至xx高速公路止点(陵江互通式立交)。本项目路线全长57公里,其中棋盘关至楼房沟约28公里沿GZ40二专线走廊新建,楼房沟至陵江约29公里利用GZ40一、二级汽专路改建,预计2010年建成通车。我部承建的LJ10合同段,线路全长3.022公里,具体里程从K25+500~K28+522,其中楼房沟大桥一座全长1770.5米,xx隧道1248.5米(0.5座),xx隧道位于xx市朝天区朱家村,左洞长1229米, 具体里程从K25+500~K26+729; 右洞长1268米, 具体里程从K25+500~K26+768。

区内地下水类型有第四系松散层孔隙水及基岩裂隙水和碳酸岩岩溶水,主要接受大气降水补给,水量呈季节性变化。

隧道区位于xx盆地北缘,地势西北高、东南低,在地形上表现为龙门山、米苍山中山—盆地边缘低山、丘陵逐次过渡特征。山脉走向与构造线方向基本一致,受北部龙门山北东向构造带影响,控制了地貌形态展布。在片状剥蚀和流水侵蚀的作用下,形成了长坦状的单向山或丘陵,地面横坡一般20~40°,部分地段可达55°以上,“V”型冲沟发育。地形一般标高650m左右,最高点朝天东南方小关垭海拔1389.5m。龙背洞至朝天一带“V”字型河谷发育,路线经过的地面最低点为嘉陵江大桥附近,其水面海拔473 m,路线经过的地面最高点为xx隧道附近,海拔1007 m,相对高差约530 m。沿线主要分为侵蚀堆积河谷地貌、低山丘陵地貌及侵蚀、溶蚀中山地貌。

隧址位于龙门山北东向(华夏系)构造带牛峰包复式背斜构造体系属龙门山印支期褶皱构造带。受其影响,区内岩层产状变化较大,构造特征表现为褶皱、断裂、节理裂隙为主。

隧道背越xx背斜,背斜轴部位于余家梁山体脊部一带,起于xx,止于龙洞背,轴线长12.8Km,于隧道地表山脊通过。轴部走向约235°~264°,杻纽倾伏角约7°,弧形展布。两翼岩层方状变化大,北翼较缓,岩层产状322°~356°∠25°~50°;南翼较陡,岩层产状162°~200°∠29°~82°。为东宽西窄,东段翘起的两翼不对称背斜。从核部到两翼依次为S2+3、P1m+q、、P2l、P2c、P2d、及T1f,以碳酸盐岩为主。

隧道区出露的地层较齐全,古生界、中生界、新生界地层均有出露,岩性多样。沿线主要分布有页岩、生物碎屑灰岩、石灰岩、石英砂岩、白云岩、泥岩以及第四系松散堆积物。

根据地调和钻探成果,隧址区域出露地层自上而下有第四系全新统人工填土层,残坡积层,基岩为三迭系下统、二迭系上下统底地层。隧道洞身主要穿越第四全新统人工填充层(Q4me),由灰岩、页岩块石、小块石、卵石、低液限粘土不均组成;第四系全新统残坡积层(Q4el+dl),主要由低液限粘土及小石块组成;二迭系上统大隆组地层(P2d),由钙质页岩、薄层灰岩组成;二迭系上统长兴组地层(P2c),主要由燧石灰岩组成;二迭系上统龙潭组地层(P2l),由灰质页岩夹薄层灰岩、劣质煤层、铁铝质粘土岩组成;二迭系下统茅口组+栖霞组地层(P1m+q),由含碳硅质灰岩和中厚层含燧石灰岩组成;志留系中上系地层(S2+3),主要由页岩及填筑土组成。

(一)松散堆积层孔隙潜水

主要由全新统冲洪积层、岩坡积层、残坡积层和中上更新统冰水积层等不同成因的堆积物组成,沿河谷呈条带状分布或零星状分布,组成漫滩和一级阶地,区内棋盘关至瓷窑铺均较发育。主要接受河水及大气降水的补给。除山坡谷地坡(冲)洪积层中的粗粒土补给、排泄条件较好,水量丰富,山坡谷坡及沟床覆盖层储水条件差,地下水贫乏,且含水层薄,分布零星,仅在层内相对隔水的粘粒富积带,基岩面上赋存,顺地形向坡下、沟溪排泄。

主要赋存于志留系沙帽组、罗惹坪、泥盆系平铎铺组及关雾山组以及二叠系、三叠系、侏罗系的泥岩、页岩、砂质泥岩、钙质页岩、砂岩、及石英岩的构造及风化裂隙中,分布范围较大,主要位于棋盘关至陵江一带,接受降水、溪沟和上覆松散堆积层孔隙潜水的补给,顺地形就近向坡下及下游沟溪中排泄,由于地形切割较深,沟谷狭窄,地表、地下水排泄距离短。

主要赋存于二叠系、三叠系的灰岩裂隙、溶隙、溶洞中,主要分布于龙洞背至xx隧道出口一带以及大唐村附近。岩溶水与岩溶发育程度相互影响,岩溶形态以溶洞、暗河、落水洞、竖井、 溶蚀漏斗和溶蚀洼地等为主,根据多处暗河出口大泉出露情况,说明本路段岩溶水比较发育。岩溶水的补给复杂,补给主要靠露水区的大气降水及地表水体,岩溶谷地、漏斗、落水洞利于大气降水汇集,入渗补给岩溶地下水。岩溶水具有相对统一的排泄基准面,由于地下径流主要集中在管道内运动,故一般以集中排泄为主,下而零散的地下水露头较小。

测区地处龙门山断裂带的川西北地震带,路线走廊带属构造上相对稳定区,根据初步调查,测区内地震活动不强烈,震级较小。根据国家质量技术监督局2001年2月批准发布的《中国地震动峰质加速度区划图》、《中国地震动反应谱特征周期区划图》,测区地震基本烈度为Ⅳ级,地震动峰质加速度为0.05~0.10g,地震动反应谱特征周期为0.45s。

路线大部分沿潜溪河、嘉陵江展布,走廊带空间狭小,山势陡峻,地质构造复杂,地形起伏较大,斜坡上覆盖层较薄,分布零星,测区基岩大面积裸露。区内发育的不良地质主要有滑顺层边坡、岩溶、采空区、崩塌落石、山区软基、瓦斯及其他有害气体等。

第二节 施工特点及工期控制

1、按照隧道相关规范、标准和要求,1公里以上隧道属长隧道。

2、根据川西北地区的地形、地貌和地质特点,地质较为复杂且存在多种不良地质情况的可能,隧道开挖往往伴随着通过岩溶、天然气(瓦斯)、岩爆与突水突泥等地质灾害的隐患。

3、长隧道的施工存在施工通风难、排烟难的问题。

xx隧道从2008年2月上旬开工,预计总工期一年。

(一)工期控制的组织措施

加强现场施工组织指挥,做到指挥正确、指挥得力、效率高、应变能力强。建立以项目经理部经理、总工程师为首的管理体系,决策重大施工问题,确定重大施工方案,分析施工进度,当实际进度落后施工组织设计要求时,提出加快施工进度措施。

建立健全岗位责任制,施工人员定岗定责,严格技术标准、工艺措施,严明施工纪律,按设计要求施工。

成立技术专家组与现场管理人员共同研究,制定严密、科学、经济、实用、合理的施工方案和方法,充分依靠科技,开展科技攻关活动,优化施工方案,为加快施工进度、保证工期提供技术保障。

深化改革、完善项目管理模式,完善竞争机制和激励机制,实行全员内部风险承包,任务层层落实,把工期效率和职工个人的经济利益挂钩,兑现奖罚,充分调动全体职工的积极性。

加强施工现场的协调和指挥,保证工序间紧密衔接,下道工序的准备时间在上道工序完成前进行,减少工序准备时间,洞内的运输工作量很大,加强运输组织和调度工作,洞内空间较小,确保将洞内运输对相邻工序的干扰降到最低程度。

密切与建设单位、监理单位、设计单位和地方政府的紧密关系,同心协力为本工程建设工期献计献策。

同时抓好后勤保障体系,一切为生产服务,关心职工的物质、文化生活,充分激发广大职工的生产积极性。

为保证工程工期按计划实现,项目经理部建立工期保证组织体系,详见《工期保证组织体系框图》

(二)工期控制的技术措施

掌握设计意图,编制实施性施工组织设计,逐级负责,认真实施,并在实践中不断优化,施组实现的关键在强化管理,高起点、高质量、严要求。

施工准备期抓“两短一快”即进场时间短、准备时间短、尽快形成生产能力。施工过程中合理组织,抓好程序化、标准化作业,提高施工进度,保持稳产高产。

认真做好工程的统筹、网络计划工作,科学组织、合理安排、均衡生产。牢牢抓住关键工序的管理与控制,控制循环作业时间,减少工序衔接时间,提高施工效率。

对特殊及不良地质段精心编制专项实施性施工组织设计,并经专家组审定,确保其科学、合理、可行。

加强地质超前预报工作,在开挖前制定出相应具体的对策和措施,避免延误施工时间。

依靠科技进步,采用新技术,关键工序采用施工效率高的机械。对影响施工进度的施工技术难题,开展QC小组活动,组织攻关,充分听取各方面的合理化建议,提高施工进度。

根据施工总进度的要求,分别编制年、季、月、旬施工生产计划,实施中对照检查,找差距,找原因,完善管理,促进施工。

用微机分析、处理施工数据,选用决策数学模型,结合有关资料和外部信息,用计算机作出决策依据,以实施施工管理的科学化。

(三)工期控制的资源保证

组建专业施工队伍,配备充足、结构合理的施工人员和机械设备完成施工任务。

准备充足物资和资金,为施工顺利进行作好保证。

全面提高人员整体素质。加强技术培训,提高施工人员操作技术熟练程度,项目经理部的骨干深入学习项目管理知识,规范操作行为。

按生产计划情况编制材料供应计划,提前订货加工,及时供货,并备有足够的库存量,保证物资供应。

加强物资储备,数量满足施工需要,质量合格,防止因材料原因导致返工而耽误工期。

配备足够的备用电源,防止因网电停电而造成质量事故和时间延误。

配备足够的挖、装、运、衬砌、喷锚、注浆、通风等设备,组成机械化配套作业线,以先进的设备,保证施工顺利进行,确保工期目标实现。

关键机械有整机或部分总成配件备用,以保证机械正常运转。

规范操作,加强机械保养维修、保证机械正常运转、关键设备性能良好,部分设备有一定备用数量。

成立专门的机械维修班组,加强机械的保养维护,保证施工机械的正常运转。

编制机械安全技术操作规程,组织专家深入现场,督促检查设备安全工作情况,发现问题,及时纠正,消除隐患,使机械设备达到安全、优质、高效、低耗地运行,严禁违章指挥、违章操作、违反劳动纪律和蛮干等操作行为。

严格执行交接班制度,认真填写交接班记录,做到例保、“十字作业”,交班清楚后,接班人检查移交的运转、维修、油耗等记录情况及设备情况,并开车试运转,确认妥善无误后方能进行工作。

机械设备在使用中不超载作业,或者任意扩大其使用范围,严格按照机械使用说明书的规定使用。

机械集中停放的场地有防火设备和防盗措施,设专人看守。

对施工机械用油进行科学管理,合理使用。水和防冻液的正确选择是保证工程机械正常运转的关键之一。加强油、水管理,正确选用油品,正确掌握换油期,正确掌握加油量,正确使用内燃机冷却液,建立专业化油水管理组织,对所有机械进行正常管理。

加强对施工设备管、用、养、修的动态管理,积极应用现代化微机管理,建立设备台帐和技术档案,建立检测、大修项修、技术开发、配件库存、人员培训等信息库,提高机械管理水平。

(四)以安全质量的平稳性控制工期

抓质量、保安全、促进度,确保不出现任何安全质量事故,稳步推进,保证施工按计划进行。

在场地安全、设备安全、交通安全、技术方案的科学可靠性等方面制定严密管理措施。

(五)协调社会及周边关系的工期控制措施

施工前,调查附近地区机关、居民、企业分布状况及作息时间、生活习惯和交通情况。施工时做好安排,减少对交通、居民、机关干扰,得到他们的支持,确保工程顺利进行。

积极主动同当地各级政府,有关部门和企业单位取得联系,共同协商,在开工前办理好申请、审批或签订合同、协议等手续,以免引起有关部门的强制停工,造成工期损失。

(六)不良地质地段控制工期的措施

成立技术专家组,与现场管理人员共同研究,制定严密、科学、经济、实用合理的施工方案和方法,充分依靠科技,开展科技攻关活动,优化施工方案,为加快施工进度、保证工期提供技术保障。

投入足够数量、状态良好的开挖、装运、衬砌等机械设备和足够的机械操作人员。规范操作,加强机械保养维修、保证机械正常运转,有效地保证施工顺利进行。

做好隧道通风、排水、排烟防尘工作,为隧道施工创造良好环境条件。

不良地质地段掘进过程中,安排专职地质工程师,做好超前地质预探预报工作,采取得力的辅助施工措施,每个掘进班配1名施工工程师跟班,确保各种措施、技术交底的落实,保证作业标准化。

掘进过程中,配备有经验的地质工程师,24小时轮流值班,及时发现地质变化,监控指导现场施工。

坚持“管超前、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的施工原则,确保结构的稳定。在保证安全质量的前提下抓工期,避免因安全质量问题而影响到总工期。

加强地质超前预报工作,在开挖前制定出相应对策和措施,避免延误施工时间。

配置应急电源,防止因网电停电而造成事故和延误工序时间。

加强物资储备,数量满足施工需要,质量合格,防止因材料原因导致返工而耽误工期。

(七)冬、雨季施工控制工期的措施

1、冬季施工工期保证措施

洞外各种风水管路采用石棉、麻筋等防寒材料包裹严密,外敷沥青,避免因受冻而影响隧道施工。

砂石骨料等工程用料在进入冬季寒冷期之前考虑储备部分用料,以保证施工的应急需要。

洞外工程工期安排时,尽量不安排在冬季施工。

冬季施工时,机械设备的燃油严格按要求加入防冻剂,设备加强检查和维护,保证施工的正常进行。

临建工程考虑修建部分保温房以确保主要施工设备冬季寒冷期施工不受冻。

冬季施工,应健全气温、工程试验、外加剂掺量等原始记录备查。

2、雨季施工工期保证措施

进场后立即和当地气象部门密切联系,随时掌握当地气象情况,指导施工,早日预测,以确保工程顺利施工。

雨季施工前,根据调查研究,编制实施性雨季施工组织计划,报监理工程师批准后实施。

雨季施工,加强部分工程用料的储备工作,以免因缺料影响施工。

隧道洞口工程尽量安排在雨季之前完成。

第三节 施工组织机构及施工平面布置

成立“中铁十一局集团第二工程有限公司广陕高速公路LJ10合同段项目经理部”,对本工程项目的质量、安全、进度、成本等生产经营活动进行全面的管理、组织指挥和内外协调。项目经理部下设工程技术部、安质环保部、计划财务部、物资设备部、综合办公室和试验室。

详见“xx项目经理部组织机构框图”。

xx合同段项目经理部组织机构框图

二、施工队伍组织及工程任务划分

组织两个隧道工程施工队上场施工。

隧道综合一队(150人)负责xx隧道左线出口端(ZK25+500~ZK26+729)施工及超前地质预测预报与监控量测工作;隧道综合二队(150人)负责xx隧道右线出口端(K25+500~K26+768)施工及超前地质预测预报与监控量测工作,具体情况见人员配置表。

详见 “xx隧道出口平面布置示意图”。

第四节 投入本工程的主要机械设备

详见“投入本工程的主要施工机械设备表”。

投入本工程的主要施工设备表(1)

投入本工程的主要施工设备表(2)

拟配备本合同段主要的材料试验、测量、质检仪器设备表

第五节 施工进度安排

一、 开挖进度指标分析

根据我单位在类似工程的施工经验,结合采用的超前地质预报方法、施工工艺和机械化配套方案,确定隧道正洞各级围岩条件下的开挖循环时间及指标见“隧道开挖支护进度分析表”。

隧道开挖支护进度分析表

二、 衬砌施工进度指标分析

隧道洞身二次衬砌施工在开挖后适当时候开始施作,每条投入一台衬砌台架与开挖同步施工,仰拱超前施工(不占用施工时间)。

拱、墙衬砌月进度指标分析、衬砌施工各工序作业循环时间及月进度指标见“拱、墙衬砌循环施工进度分析表”。

拱、墙衬砌循环施工进度分析表

xx隧道单向掘进施工,根据隧道围岩等级所占比例的不同,按以上开挖、衬砌进度指标进行分析,可以确定施工工期见“xx隧道形象进度图”。

第六节 钻爆法隧道施工测量的控制

隧道测量工作配测量工程师和测量技工,共同完成测量工作。主要测量及监测仪器配置为:全球定位系统、全站仪、经纬仪、自动安平水准仪、防水水准仪、数显式收敛计、激光隧道限界检测仪测量作业程序流程见“测量作业程序流程图”。

(一)施工前平面控制网复测

施工前根据设计院和业主技术部门现场进行的交接测量控制桩点及办理的相关手续,组织测量人员对交接的导线网点和水准基点进行反复复核测量,复核导线点的坐标和水准基点高程的准确性,测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比,完全无误后作为施工用控制点。隧道每掘进300m或雨季前后各进行洞内外导线控制点联测一次。

(二)平面控制附合导线测设

洞内布置双导线,形成闭合导线,利用全站仪、精密水准仪等测量仪器,精确控制隧道施工。

洞口导线点位使用钢筋(钢筋顶上刻十字线)埋于洞口附近坚固稳定的地面上,并用混凝土固定桩位,点与点之间通视良好。点位布置完毕后,利用设计院交接的导线网GPS点(已知)作基准点,以三维坐标法,使用全站仪引测附合导线上各点的精确坐标值(并经平差),使用精密水准仪从高等级的2个BM点测定导线上各点的准确高程(并经平差)。水平角的观测正倒镜六个测回中误差≤±2.5″,每条附合导线长度必须往返观测各三次读数,在允许值内取均值,导线全长闭合差≤±1/30000。

高程控制点的布设利用平面控制点的埋石作为高程控制点,如特殊需要时进行加密,加密的水准点精度不低于高程控制点的精度,其布置形式为附合水准线路。精密水准点的复测采用S1等级水准仪对所交精密水准点进行复测,往返测量。观测精度符合偶然误差±2mm,全中误差±4mm,往返闭合差≤±8(L/2)1/2(L为往返测段路线段长,以km计)。两次观测误差超限时重测。当重测结果与原测成果比较不超过限值时,取三次成果的平均值。

根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高,详细计算洞口边仰坡开挖边线的坐标和各桩中心坐标。利用附合导线与以上计算坐标的相对关系,使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线,十米桩中心坐标点位,以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩,控制洞口边仰坡的开挖。

隧道洞身施工测量根据隧道设计文件,精确计算出线路百米桩的坐标及结构的相关尺寸和标高,并按每10m编制出隧道标高表。利用洞内测量控制点,及时向开挖面传递中线和高程;由测量班用断面测量仪测设隧道开挖轮廓线、支护钢架架立前后和二次衬砌立模前后轮廓尺寸,进行复核,确认准确后方可进行下道工序施工,并对混凝土净空断面应用激光隧道限界检测仪检查。

在洞内进行施工放样时随时配带气压表、温度计,随时根据实际情况对仪器进行气压、温度的修正。

每20m对已衬砌段隧道净空采用激光限界检测仪进行洞身净空检查,隧道洞身开挖贯通后,及时组织测量人员进行贯通测量。

依据有关测量规范及测量结果,调整贯通误差,并将结果及时上报监理和业主有关部门;依据设计图纸检查完工后的结构物尺寸,如实填写检查结果,并将检查资料作为竣工资料一部分存档。

第七节 施工方案及方法

xx隧道采用从出口单口掘进方式进行组织施工。

明洞按明挖法施工,暗洞按喷锚构筑法施工,加强超前地质探测与预报,加强围岩量测,实现施工信息化,并实施掘进(钻、爆、装、运)、喷锚(拌、运、锚、喷)、衬砌(拌、运、灌、捣)等三条机械化作业线。

运用开挖掌子面地质素描、TSP203地震波反射法、超前水平钻探等对断层、岩溶、岩体破碎带、瓦斯煤层、采空区、暗河等进行综合超前地质探测和预报,提前预测地层及地下水情况,根据不同的岩层和岩性及地质情况采取相应的措施进行有效处理以改善围岩状况,达到安全、高质量施工的目的。

隧道开挖采用无轨运输施工,为保证施工安全,Ⅴ级围岩地段上半断面采用人工配合风镐等机械开挖,下半断面采用挖掘机或装载机直接开挖。洞身Ⅳ级、Ⅲ级围岩地段均采用台阶法开挖方式。

钻爆采用自制多功能台架配合风动凿岩机钻孔、塑料导爆管微差毫秒雷管光面爆破、预裂爆破或微振动爆破等控制爆破技术,装载机装碴,自卸汽车运输出碴。锚杆使用风动凿岩机钻孔、人工安装,喷射混凝土采用混凝土湿式喷射机喷射作业;衬砌采用全断面钢模组装式衬砌台架,泵送混凝土灌筑施工。

二、隧道超前地质预报方法

工艺详见“隧道超前地质预报工艺流程图”。

隧道超前地质预报工艺流程图

(一)成立超前地质预测预报组织

由项目经理部工程部组织实施,纳入施工工序管理,并根据预报结果,及时反馈设计单位,调整设计、改变施工方案。

在设计单位提供的地质资料和施工补充勘探的基础上,将超前地质预测预报工作纳入到隧道施工的正常工序中,以探明前方围岩的变化情况,预测施工中可能出现的地质灾害。及时修改、补充和完善隧道施工设计,为隧道的施工提出措施建议,避免重大事故的发生,保证施工的顺利进行。

地质超前预测预报由项目总工程师直接负责,具体工作由项目副总工程师带领工程部测量监测室承担。开工前制定详细的工作大纲,施工中严格按照大纲进行日常的预测预报工作。将预测预报结果及时提交工程部,作为现场施工的依据。

(二)开挖面地质素描(数码成像)

对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描(观察岩石的矿物成分及其含量、构造特征和特殊标志),给予准确定名,测量岩层产状和厚度。测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离,并计算其垂直层面的厚度。

将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比,确定其在地表地层(岩层)层序中的位置和层位。

依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序,结合TSP探测成果,反复比较分析,最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的岩层在隧道中的位置和规模。

施工过程中,每次爆破后由地质工程师进行地质素描,并采用数码摄像机对开挖后、没有支护前的隧道侧壁、洞顶和掌子面按一定纵向间距进行摄像,通过编辑、制作成具有里程标志的连续影视资料,从而分析、计算隧道围岩地层节理、裂隙的变化情况。内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度(产状、间距、长度、充填物、数量)、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录,及时了解隧道施工对地表水的影响,确定施工控制措施,最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。

及时对洞内涌水进行水质分析和试验,提交分析和试验结果,对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见,上报专管地质工作的项目副总工程师,以利采取有效的防护措施。

(三)TSP203地质预报系统

地震(声)波由特定点上的小规模爆破产生,并由电子传感器接收。当地震波遇到岩石强度变化大(如物理特性和岩石类型的变化、断层带、破裂区的出现)的界面时T/CECS 252-2019 火灾后工程结构鉴定标准(完整正版扫描、清晰无水印).pdf,在绕射点处部分射波的能量被反射回来。反射信号的传播时间与到达边界的距离成正比,因此能作为直接的度量方法。

TSP203系统特别适用于高分辩率的隧道折射地震(微地震)勘探,以及断裂和岩石强度降低地带的监测。TSP203系统理论上可预测150~300m的距离。

量测准备包括测线布置、钻孔、接收器及传感器套管安装,准备工作与隧道施工同步进行。测线由2个接收器孔和24个炮孔组成,接收器距掌子面约55m,最后一个爆破孔距掌子面约0.5m。爆破孔布置在一侧边墙上,间距1.5m,孔深1.5m,孔径19~45mm,孔口距隧底约1.0m,向掌子面方向倾斜约10°,向下倾斜10~20°。接收器与第一个爆破孔间距20m,接收器孔深2.4m,孔径32~45mm,孔口距隧底1.0m,向洞口方向倾斜约10°,采用水泥沙浆固定时向下倾斜5~10°,采用环氧树脂固定时,向上倾斜5~10°。

在接收器及传感器套管安装完成12h后,进行爆破孔装药、传感器插入及功能性测试,然后引爆爆破孔,对每次爆破进行地震信号记录。在正式爆破采集数据时,洞内一切施工停止,以尽可能减少采集到的数据受外界噪声的干扰。该过程约需45min。

通过TSP203专用软件对隧道内采集到的原始资料进行以压制干扰、提高信噪比和分辨率、提取地震参数为目的的技术处理。数据处理前,先确定描述隧道轮廓的参数、各炮孔的装药量等数据,再通过专用软件处理,给出掌子面前方结构的剖面及各种地震参数。

数据处理后,提供的直接成果是围岩性质可能发生岩性变化的位置、各反射界面围岩的物理性质。通过人工解译,得出反射界面的岩性参数、产状及其相互关系道牙工程施工组织设计.doc,以及各步解释后的隐含信息,以预测不良地质段的性质。

为保证预报长度、预报精度,提高预报质量,在一切可能的情况下尽量减少环境噪音。确定好采样间隔和采样数目,采用早强膨胀水泥砂浆使接收器与岩体粘贴好,以保证采集信号的质量。

超前钻探是隧道施工期超前地质预测预报最直接、最有效的方法,也是对其它探测手段成果的验证和补充。通过钻孔钻进速度测试和对钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水、气状况等诸方面的资料。

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