超前水平鉆施工方案

1、目 錄一、工程概況4二、水平鉆探目的7三、鉆探任務(wù)及配置71、任務(wù)來源72、人員組織73、設(shè)備配置7四、鉆孔位置7五、超前水平鉆技術(shù)要求8六、鉆孔探測記錄及結(jié)果分析處理12七、其他14中鐵二十局西成客專項(xiàng)目部GL-6000履帶式全液壓工程鉆機(jī)超前水平探孔施工方案一、工程概況中鐵二十局西成客專項(xiàng)目部XCZQ-8標(biāo)段，承建的隧道工程為2.68座，其中中梁隧道（2251.34m/1座）為一般隧道、阜川隧道（9015.32m/1座）為高風(fēng)險(xiǎn)隧道、房家灣隧道（5814m/0.68座）為一般隧道。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需要施作超前水平鉆段落統(tǒng)計(jì)如下：中梁隧道超前水平鉆部位統(tǒng)計(jì)序號綜合物探預(yù)報(bào)范圍長度（m）圍巖級別

2、巖性特點(diǎn)鉆探長度（m）備注1DgK253+464DgK254+4781014隧道進(jìn)口膨脹土覆蓋層及淺埋段強(qiáng)風(fēng)化晉寧期花崗巖風(fēng)化層2002DgK254+478DgK254+798320巖體受構(gòu)造影響，巖體破碎1003DgK254+798DgK255+038240巖體破碎，呈碎塊狀1504DgK255+038DgK255+328290巖體節(jié)理發(fā)育，較破碎1005DgK255+328DgK255+428100巖體破碎，呈碎塊狀1006DgK255+428DgK255+618190巖體節(jié)理發(fā)育，較破碎30合計(jì)680房家灣隧道進(jìn)口橫洞超前水平鉆部位統(tǒng)計(jì)序號綜合物探預(yù)報(bào)范圍長度（m）圍巖級別巖性特點(diǎn)鉆探長

3、度（m）備注1橫1+17橫1+4730洞身位于灰?guī)r夾砂巖夾頁巖弱風(fēng)化層中，巖體較完整20合計(jì)20房家灣隧道1#橫洞超前水平鉆部位統(tǒng)計(jì)序號綜合物探預(yù)報(bào)范圍長度（m）圍巖級別巖性特點(diǎn)探長度（m）備注1橫4+57橫4+8730巖性接觸帶，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，局部富水302橫5+17橫5+4730巖性接觸帶，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，局部富水30合計(jì)60房家灣隧道超前水平鉆部位統(tǒng)計(jì)序號綜合物探預(yù)報(bào)范圍長度（m）圍巖級別巖性特點(diǎn)鉆探長度（m）備注1DgK281+165DgK281+24580灰?guī)r夾砂巖夾頁巖弱風(fēng)化層，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎502DgK281+245DgK281+66542

4、0灰?guī)r夾砂巖夾頁巖弱風(fēng)化層，巖體較完整1003DgK251+665DgK281+70540巖性接觸帶，灰?guī)r夾砂巖夾頁巖與砂巖夾礫巖接觸帶，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎404DgK283+575DgK283+865290砂巖夾礫巖若風(fēng)化層，物性反應(yīng)差，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎，富水1505DgK285+975DgK286+445470巖性接觸帶，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎506DgK288+275DgK288+715440巖性接觸帶，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎2007DgK288+715DgK289+525810白云巖若風(fēng)化層，巖體較完整1008DgK289+525DgK289+59570白云巖

5、若風(fēng)化層，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎50合計(jì)740阜川隧道1#斜井超前水平鉆部位統(tǒng)計(jì)序號綜合物探預(yù)報(bào)范圍長度（m）圍巖級別巖性特點(diǎn)鉆探長度（m）備注1斜8+60斜8+1050巖性接觸帶附近，巖體較破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育50合計(jì)50阜川隧道2#斜井超前水平鉆部位統(tǒng)計(jì)序號綜合物探預(yù)報(bào)范圍長度（m）圍巖級別巖性特點(diǎn)鉆探長度（m）備注1斜10+48斜9+08140灰?guī)r夾頁巖，巖體較完整502斜5+14斜4+8430巖性接觸帶，巖體破碎，節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部富水30合計(jì)80阜川隧道超前水平鉆部位統(tǒng)計(jì)序號綜合物探預(yù)報(bào)范圍長度（m）圍巖級別巖性特點(diǎn)鉆探長度（m）備注1DgK271+937DgK272+500563

6、隧道進(jìn)口淺埋段，巖性為頁巖夾砂巖，順層，巖體節(jié)理發(fā)育1003DgK275+440DgK276+065625砂巖夾礫巖，巖體次級揉皺發(fā)育，節(jié)理裂隙發(fā)育504DgK276+065DgK277+7101645灰?guī)r夾頁巖，巖體較完整2005DgK277+710DgK277+850140巖性接觸帶附近，節(jié)理較發(fā)育，物性指標(biāo)差506DgK277+850DgK278+040190巖性接觸帶，巖體較破碎，節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部富水1007DgK279+350DgK279+460110巖性接觸帶，巖體較破碎，節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部富水808DgK279+460DgK279+610150灰?guī)r夾頁巖，巖性接觸帶附件，節(jié)

7、理較發(fā)育，物性指標(biāo)差1009DgK279+610DgK280+270660灰?guī)r夾頁巖，巖體較完整10010DgK280+270DgK280+370100灰?guī)r夾頁巖，巖體節(jié)理發(fā)育，較破碎10011DgK280+640DgK280+71070灰?guī)r夾頁巖，巖體節(jié)理發(fā)育，較破碎7012DgK280+710DgK280+840130隧道出口附件，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，隧道淺埋50合計(jì)1000二、水平鉆探目的利用鉆探過程記錄及芯樣分析，了解隧道工作面前方圍巖地層巖性、巖體完整程度、裂隙度、溶洞、有無涌水、泥，根據(jù)探測結(jié)果提出科學(xué)合理支護(hù)方案，使得后續(xù)工作安全可控。三、鉆探任務(wù)及配置1、任務(wù)來源鉆探任務(wù)按照本方

8、案第一章設(shè)計(jì)段落施作，由隧道工區(qū)提出申請，上報(bào)項(xiàng)目部物安全質(zhì)量部，鉆機(jī)調(diào)運(yùn)由項(xiàng)目部資設(shè)備部協(xié)調(diào)，項(xiàng)目部安全總監(jiān)負(fù)責(zé)做好各級、各部門間相關(guān)協(xié)調(diào)安排工作。2、人員組織超前水平探孔人員配置情況：（1）鉆機(jī)操作手：每機(jī)2人；（2）鉆桿裝卸人員：2人；（3）工區(qū)現(xiàn)場技術(shù)組：2人。3、設(shè)備配置每臺超前水平探孔設(shè)備及鉆具配置：（1）鉆機(jī)：GL-6000履帶式全液壓工程鉆機(jī)鉆機(jī)3臺；（2）鉆桿：50鉆桿50m/臺；（3）鉆頭：98鉆頭。四、鉆孔位置分為3個(gè)探孔：1#孔距拱頂1.5米，位于斷面中線上；2#孔距拱頂3米，距左邊墻1.5米；3#孔距拱頂3米，距右邊墻1.5米。孔位布置圖五、超前水平鉆技術(shù)要求超前地質(zhì)

9、鉆探是利用鉆機(jī)在隧道開挖工作面進(jìn)行鉆探獲取地質(zhì)信息的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。1、超前地質(zhì)鉆探法適用于各種地質(zhì)條件下的隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，在富水軟弱斷層破碎帶、富水巖溶發(fā)育區(qū)、重大物探異常區(qū)等地質(zhì)條件復(fù)雜地段必須采用。2、超前地質(zhì)鉆探主要采用沖擊鉆和回轉(zhuǎn)取芯鉆，二者應(yīng)合理搭配使用，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和鉆探速度，減少占用開挖工作面的時(shí)間。 一般地段采用沖擊鉆。沖擊鉆不能取芯，但可通過沖擊器的響聲、鉆速及其變化、巖粉、卡鉆情況、鉆桿震動情況、沖洗液的顏色及流量變化等粗略探明巖性、巖石強(qiáng)度、巖體完整程度、溶洞、暗河及地下水發(fā)育情況等。復(fù)雜地質(zhì)地段采用回轉(zhuǎn)取芯鉆?；剞D(zhuǎn)取芯鉆巖芯鑒定準(zhǔn)確可靠，地層變化里程可準(zhǔn)確確

10、定，一般只在特殊地層、特殊目的地段、需要精確判定的情況下使用。比如煤層取芯及試驗(yàn)、溶洞及斷層破碎帶物質(zhì)成分的鑒定、巖土強(qiáng)度試驗(yàn)取芯等。3、超前地質(zhì)鉆探應(yīng)符合下列技術(shù)要求：（1）孔數(shù)1)斷層、節(jié)理密集帶或其他破碎富水地層每循環(huán)可只鉆一孔；2)富水巖溶發(fā)育區(qū)每循環(huán)宜鉆3-5個(gè)孔，揭示巖溶時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加，以滿足安全施工和溶洞處理所需資料為原則；（2）孔深1)不同地段不同目的的鉆孔應(yīng)采用不同的鉆孔深度。2)鉆探過程中應(yīng)進(jìn)行動態(tài)控制和管理，根據(jù)鉆孔情況可適時(shí)調(diào)整鉆孔深度，以達(dá)到預(yù)報(bào)目的為原則。3)在需連續(xù)鉆探時(shí)，一般每循環(huán)可鉆30-50m，必要時(shí)也可鉆100m以上的深孔。4)連續(xù)預(yù)報(bào)時(shí)前后兩循環(huán)鉆孔應(yīng)重

11、疊58m。（3）孔徑鉆孔直徑應(yīng)滿足鉆探取芯、取樣和孔內(nèi)測試的要求，并應(yīng)符合鐵道部現(xiàn)行鐵路工程地質(zhì)鉆探規(guī)程(TB10014)的規(guī)定。（4）富水巖溶發(fā)育區(qū)超前鉆探應(yīng)終孔于隧道開挖輪廓線以外58m。4、超前地質(zhì)鉆探應(yīng)符合下列工作要求：1）實(shí)施超前地質(zhì)鉆探的人員應(yīng)經(jīng)技術(shù)培訓(xùn)和考核，經(jīng)考核合格后方可上崗。2）鉆探前地質(zhì)技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量交底。3）超前鉆探過程中應(yīng)在現(xiàn)場做好鉆探記錄，包括鉆孔位置、開孔時(shí)間、終孔時(shí)間、孔深、鉆進(jìn)壓力、鉆進(jìn)速度隨鉆孔深度變化情況、沖洗液顏色和流量變化、涌砂、空洞、振動、卡鉆位置、突進(jìn)里程、沖擊器聲音的變化等。4）超前鉆探過程中應(yīng)及時(shí)鑒定巖芯、巖粉，判定巖石名稱，對于斷層

12、帶、溶洞填充物、煤層、代表性巖土等應(yīng)拍攝照片備查，并選擇代表性巖芯整理保存，重要工程鉆探過程監(jiān)理應(yīng)進(jìn)行旁站。5）在富水地段進(jìn)行超前鉆探時(shí)必須采取防突措施；測鉆孔內(nèi)水壓時(shí)，需安裝孔口管，接上高壓球閥、連接件和壓力表，壓力表讀數(shù)穩(wěn)定一段時(shí)間后即可測得水壓。6）應(yīng)加強(qiáng)鉆進(jìn)設(shè)備的維修與保養(yǎng)，使鉆機(jī)處于良好狀態(tài)；強(qiáng)化協(xié)調(diào)和管理，各方應(yīng)積極配合，減少和縮短施鉆時(shí)間。5、鉆孔質(zhì)量控制可采取下列措施：（1）采用系統(tǒng)的鉆探程序1)測量布孔：施鉆前按孔位設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)的位置用經(jīng)緯儀準(zhǔn)確測量放線，將開孔孔位用紅油漆標(biāo)注在開挖工作面上。2)設(shè)備就位：孔位布好后，設(shè)備就位，接通各動力電源和供風(fēng)、供水管路。安裝電路要由專業(yè)電

13、工操作，確保安全，供風(fēng)管路要連接緊密，無漏氣現(xiàn)象。3)對正孔位，固定鉆機(jī)：將鉆具前端對準(zhǔn)開挖工作面上的孔位，調(diào)整鉆機(jī)方位，將鉆機(jī)固定牢固。4)開孔、安裝孔口管：孔口管必須安設(shè)牢固。5)成孔驗(yàn)收：施鉆滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)人員確認(rèn)簽收后方可停鉆終孔。（2）控制鉆進(jìn)方向1)鉆機(jī)定位完畢后，對鉆機(jī)進(jìn)行機(jī)座加固，使鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中位置不偏移，做到鉆孔完畢鉆機(jī)位置不變。在鉆進(jìn)過程中應(yīng)定期檢查機(jī)器的松動情況，及時(shí)調(diào)整固定。2)對鉆具的導(dǎo)向裝置盡可能加長，并且選用剛度較強(qiáng)的鉆桿，從而提高鉆具的剛度，減少鉆具的下沉量，達(dá)到技術(shù)的要求。不得使用彎曲鉆具。3)當(dāng)巖層由軟變硬時(shí)應(yīng)采用慢速、輕壓鉆進(jìn)一定深度后，改用

14、硬巖層的鉆進(jìn)參數(shù)。鉆進(jìn)中應(yīng)減少換徑次數(shù)。4)本循環(huán)鉆孔完畢后，根據(jù)測量結(jié)果總結(jié)出鉆具的下沉量，下一循環(huán)鉆探時(shí)通過調(diào)整孔深、仰俯角等措施控制下沉量在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，達(dá)到技術(shù)要求的精度。（3）準(zhǔn)確鑒定巖性及其分布位置。6、超前鉆探鉆進(jìn)中應(yīng)防止地下水突出，可采取安設(shè)孔口管和控制閘閥等措施，確保工作人員和機(jī)械設(shè)備的安全，同時(shí)應(yīng)使地下水處于可控狀態(tài)。（1）在富水區(qū)實(shí)施超前地質(zhì)預(yù)報(bào)鉆孔作業(yè)，必須先安設(shè)孔口管，并將孔口管固定牢固，裝上控制閘閥，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計(jì)承受的水壓后，方可繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險(xiǎn)的地區(qū)，應(yīng)有躲避場所，并規(guī)定避災(zāi)路線。當(dāng)?shù)叵滤畨毫Υ笥谝欢〝?shù)值時(shí)，應(yīng)在孔口管上焊接法蘭盤，并用錨桿將法蘭盤

15、固定在巖壁上。（2）富水區(qū)隧道超前地質(zhì)鉆探時(shí)，發(fā)現(xiàn)巖壁松軟、片幫或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異狀時(shí)，必須停止鉆進(jìn)，立即上報(bào)有關(guān)部門，并派人監(jiān)測水情。當(dāng)發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí)，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員，然后采取措施，進(jìn)行處理。（3）孔口管錨固可采用環(huán)氧樹脂、錨固劑，亦可采用快凝高強(qiáng)度微膨脹的漿液錨固，錨固長度宜為1.5-2.0m，孔口管外端應(yīng)露出工作面0.2-0.3m，用以安裝高壓球閥。7、超前鉆探法應(yīng)編制探測報(bào)告，內(nèi)容包括工作概況、鉆孔探測結(jié)果、鉆孔柱狀圖(格式見附錄H)，必要時(shí)應(yīng)附以鉆孔布置圖、代表性巖芯照片等。六、鉆孔探測記錄及結(jié)果分析處理現(xiàn)場技術(shù)人員填寫“隧道超前水平鉆記錄表”，填表時(shí)必要時(shí)征得鉆機(jī)操作司機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真填寫，收集第一手真實(shí)資料，將記錄結(jié)果上報(bào)工區(qū)技術(shù)負(fù)責(zé)人，若出現(xiàn)異常上報(bào)至項(xiàng)目部工程管理部、安全質(zhì)量部，必要時(shí)上報(bào)設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位等進(jìn)行處理。隧道超前水平鉆孔記錄表單位：中鐵二十局西成客專xx工區(qū) 標(biāo)段：XC