工程地質勘探與地鐵保護

1、 軌道交通大隊 宋 鐳目錄1 事故案例2 工程勘探的介紹3工程勘探的管理規(guī)范4 工程勘探引發(fā)的保護區(qū)事故特點與原因分析5 如何做好保護區(qū)內工程勘探的管理 2014年10月9日，南京南站附近發(fā)生一起意外，地鐵3號線的頂部及管片突然被打穿了。 據(jù)介紹，事發(fā)地表面上看是一塊空地，一開發(fā)商在施工前做地質勘探，但是沒摸清楚地下情況，就開始打樁，孔打深了，一下子就把底下的3號線隧道頂部打通，形成一個7厘米左右的洞，“距離接觸網(wǎng)只有15公分，要是打到接觸網(wǎng)，就是打在高壓電線上，后果不堪設想?！弊蛱欤暇┑罔F設施保護辦公室相關負責人透露，這事已經(jīng)通報給市住建委，然后將召集專家、法律人士等會審，擬從重處理?，F(xiàn)代

2、快報記者了解到，把隧道打通，并不是南京首起，早在2011年，小龍灣站也是施工單位違章操作，“上午還是好好的，到了中午就打通了，把地鐵隧道打通，危險性是相當高的，好就好在地鐵還沒有運營，還在建設中，如果在運營，就會造成車毀人亡的重大惡性事故?！蹦暇┑罔F設施保護辦公室主任趙德洪說。 據(jù)介紹，這是地鐵建設以來遭遇最嚴重的事故，相關房企已于10月13日收到罰單：15萬元， 1 事故案例（1） 案例1 南京地鐵3號線隧道頂部被打穿 1 事故案例（2） 案例2 廣州地鐵11號線勘探 鑿穿5號線隧道 2014年8月28日，上午9時53分，地鐵五號線中山八至西場區(qū)間隧道，被地面的施工單位鉆探機鉆穿，導致五號線

3、運營受到較大影響，部分區(qū)段為減少對乘客出行的影響，需要啟動公交接駁。經(jīng)過技術人員檢查和確認，中午12時08分，五號線全線逐步恢復正常運營。此次事故導致地鐵5號線中山八路淘金站停運近3小時。1 事故案例（2） 經(jīng)地鐵公司初步調查，該事件系由地鐵十一號線勘察三標段的鉆探施工單位廣州中煤江南基礎工程公司未經(jīng)許可，擅自更改鉆探孔位置而造成的。地鐵公司表示，根據(jù)設計方案，原鉆探孔的位置距離五號線隧道中心線有10.42米，鉆探作業(yè)不會對五號線運營造成影響。但是，勘探單位中煤江南以該孔施工影響交通為由，在未辦理相關手續(xù)的情況下，擅自將原鉆探孔向北移動，進行鉆探施工。而監(jiān)理單位鐵道第三勘察設計院集團有限公司未

4、對擅自移動的孔位進行核查，導致隧道被鉆穿。 1 事故案例（2） 警方封鎖了現(xiàn)場，有關單位人員正在鉆機前調查，并用警方封鎖了現(xiàn)場，有關單位人員正在鉆機前調查，并用帆布蓋住出事的鉆機。帆布蓋住出事的鉆機。 1 事故案例（2） 大量公交車前往地鐵出口支援接駁，大量公交車前往地鐵出口支援接駁，導致環(huán)市路東往西方向車道出現(xiàn)嚴重擁堵導致環(huán)市路東往西方向車道出現(xiàn)嚴重擁堵。 1 事故案例（3） 2013年10月13日上午9時21分，廣州地鐵三號線北延段嘉禾望崗站至龍歸站下行區(qū)間隧道發(fā)生緊急事故，造成該段地鐵運營失常3個鐘。盡管地鐵方啟動應急接駁公交接送乘客，但仍有近百乘客因此受阻誤機。 當日9時21分，一輛列

5、車從嘉禾望崗站開往龍歸方向時，車頭突然撞上從上方掉落的一個不明物品。車頭玻璃被撞碎，幸運的是司機并無受傷。事故發(fā)生后，地鐵公司出現(xiàn)了短暫停運，隨后啟動應急公交接駁。 案例3 廣州一工地違法勘探 鉆機鑿穿地鐵隧道逼停列車1 事故案例（3） 經(jīng)過搶修人員檢查，撞上列車的不明物為一個鉆管，在隧道被鑿穿時掉落?，F(xiàn)場清理完成后，故障排除，地鐵恢復正常運營。然而不久后，被鑿穿的口子突然涌出大量泥漿水，流向隧道軌道。為避免危險，地鐵再次啟動應急措施。 后經(jīng)初步調查，該地塊位于白云區(qū)太和鎮(zhèn)南嶺村，屬龍歸經(jīng)濟發(fā)展公司。1988年該公司在上述地塊建設龍歸加油站，至1997年因經(jīng)營不善關閉，地塊荒廢。2011年該公

6、司將地塊出租給商人周某某。2012年10月12日周某某委托廣州市東勘工程勘察有限公司開展地質勘探，沒有履行報批手續(xù)，也未向市地鐵總公司申報。經(jīng)初步認定，這是一起地鐵隧道上方違法地塊違法勘探造成的地鐵運營安全事故。 1 事故案例（3） 地面的工地上豎立著一個勘探鉆機，周圍留有大量泥漿水。 1 事故案例（3） 嘉禾望崗與龍歸區(qū)間，地鐵隧道與路面的厚度在9.9米-15.9米之間。而違法勘探工地在此處勘探深度約為10米，剛好刺穿隧道。 1 事故案例（4） 案例4 “7.23”杭州地鐵1號線隧道受損事故 2014年7月23日13時30分，濱江區(qū)鐵嶺排澇站工程項目勘探作業(yè)單位杭州瑞達基礎工程有限公司在我市

7、軌道交通1號線控制保護區(qū)內實施勘探作業(yè)時,造成軌道交通1號線西興站至濱和路站區(qū)間隧道結構被鉆頭擊穿的事故。 該事故由于發(fā)現(xiàn)及時且破壞位置與程度均在可控制范圍，未造成人員傷亡與運營停止，但依然迫使1號線部分區(qū)間進行限速調整，并累計造成經(jīng)濟損失 48.1萬元。 經(jīng)調查，改起事故的主要原因為勘探作業(yè)單位杭州瑞達基礎工程有限公司嚴重違反相關勘探操作技術規(guī)范，進行勘探作業(yè)時實際鉆孔位置與圖紙坐標存在嚴重偏差（相距300米）?？辈煸O計單位杭州水利水電勘測設計院有限公司存在嚴重管理失職。一是未經(jīng)項目建設單位同意，擅自將工程勘察勞務分包給杭州瑞達基礎工程有限公司，未依法簽訂勞務分包合同；二是未對杭州瑞達基礎工

8、程有限公司勘察資質進行審查(經(jīng)查“無勘察勞務資質”)；三是疏于對勘探作業(yè)現(xiàn)場的管理，未派技術人員進行現(xiàn)場監(jiān)管?？辈煸O計單位和勘探作業(yè)單位未按照要求，提前征得軌道交通運營單位同意并依法辦理相關行政許可手續(xù)，擅自施工。1 事故案例（4）1 事故案例（4）1 事故案例（4）1 事故案例（4）2 工程地質勘探簡介（定義） 工程地質勘探一般在工程地質測繪的基礎上進行。它可以直接深入地下巖層取得所需的工程地質條件資料，是探明深部地質情況的可靠的方法。工程地質勘探的主要方式有工程地質鉆探、坑槽探和物探。2 工程地質勘探簡介（分類） 2、工程地質鉆探：是為進行工程地質勘察所進行的鉆探工程。是獲取地表下準確的地

9、質資料的重要的方法，可直接探明地層巖性、地質構造、地下水埋深、含水層類型和厚度、滑坡位置及巖溶情況，還可鉆取巖心，在鉆孔中試驗。 3、物探：應用物理學原理勘查地下礦產(chǎn)研究地質構造的一種方法和理論。簡稱物探。物理勘探的主要工作內容是利用相適應的儀器(見地質儀器) 測量接收工作區(qū)域的各種物理現(xiàn)象的信息。（考古、油氣探測、地下管線探測） 1、坑、槽探：是在建筑場地挖探井或探槽以取得直觀資料和原狀土樣，這是一種不使用專用機具的常用勘探方法。當場地地質條件比較復雜時，利用坑探可以直接觀測地層的結構和變化，但坑探可達的深度較淺。 2 工程地質勘探簡介（鉆探的概念） 鉆探是指在地表下用鉆頭鉆入地層的勘探方法

10、。在地層內鉆成直徑較小并具有相當深度的圓通形孔眼的孔稱為鉆孔。通常將直徑大于等于800mm以上的鉆孔稱為大直徑鉆井。鉆孔的要素如圖所示。鉆孔上部口徑較大，下部口徑較小，成階梯狀。鉆孔的上部為孔口，底部為孔底；四周側壁為孔壁。鉆孔斷面的直徑為孔經(jīng)；由大孔經(jīng)改為小孔經(jīng)稱換經(jīng)。從孔口到孔底的距離為孔深。1-孔口；2-孔底；3-孔壁；4-孔經(jīng)；5-換經(jīng)；6-孔深2 工程地質勘探簡介（鉆機的分類） 鉆機一般分為回轉式和沖擊式兩種?；剞D式鉆機是利用鉆機的回轉器帶動鉆具旋轉，磨消孔底地層而鉆進，通常使用管狀鉆具，能取柱狀巖芯樣品。沖擊式鉆機則利用卷揚機借鋼絲繩帶動有一定重量的鉆具上下反復沖擊，使鉆頭擊碎孔底

11、地層而形成鉆孔后用抽筒提取巖石碎塊或擾動土樣。針對不同的巖石及地層條件，可選取不同的鉆進方式、鉆機與鉆具。2 工程地質勘探簡介（鉆探的程序） 鉆探過程中有三個基本程序：l破碎巖土：在工程地質鉆探中廣泛采用人力和機械方法，使小部分巖土脫離整體而成為粉末、巖土塊或巖土芯的現(xiàn)象，叫做破碎巖土。巖土的破碎是借助于沖擊力、剪切力、研磨和壓力來實現(xiàn)的。l采取巖土：用沖洗液（或壓縮空氣）將破碎的碎屑沖到孔外，或者用鉆具（抽筒、勺形鉆頭、螺旋鉆頭、取土器、巖芯管等）靠人力或機械將孔底的碎屑或樣芯取出于地面。 l保全孔壁：為了順利地進行鉆探工作，必須保護好孔壁，不使其坍塌。一般使用套管和泥漿來護壁。2 工程地質

12、勘探簡介（鉆進的方法分類） 工程地質鉆探可根據(jù)巖土破碎的方式，將鉆進的方法分為以下四種：1 沖擊鉆進 沖擊鉆進法采用底部圓環(huán)狀鉆頭。鉆進時將鉆具提升到一定高度，利用鉆具自重，迅猛放落，鉆具在下落時產(chǎn)生沖擊動能，沖擊孔底巖土層，使巖土層達到破碎之目的而加深鉆孔。2回轉鉆進 回轉鉆進法采用底部嵌焊有硬質合金的圓環(huán)狀鉆頭進行鉆進。鉆進中施加鉆壓，使鉆頭在回轉中切入巖土層，達到加深鉆孔的目的。在土質地層中鉆進，有時為有效地完整地揭露標準地層，還可以采用勺形鉆鉆頭進行鉆進。3 沖擊-回轉鉆進3 沖擊-回轉鉆進綜合了前兩種鉆進方法在地層鉆進中的優(yōu)點，以達到提高鉆進效率的目的。其工作原理是：在鉆進過程中，鉆

13、頭克取巖石時，施加一定的動力，對巖石產(chǎn)生沖擊作用，使巖石的破碎速度加快，破壞粒度比回轉剪切粒度增大。同時由于沖擊力的作用使硬質合金刻入巖石深度增加，在回轉中將巖石剪切掉。這樣就大大提高了鉆進的效率。沖擊-回轉-振動鉆進4沖擊-回轉-振動鉆進 沖擊-回轉-振動鉆進綜合了前三種鉆進方法在地層鉆進中的優(yōu)點，以達到提高鉆進效率的目的。采用機械動力所產(chǎn)生的振動力，通過連接桿和鉆具傳到圓筒形鉆頭周圍土中。由于震動器高速振動的結果，圓筒鉆頭依靠鉆具和振動器的重量使得土層更容易被切削鉆進，切鉆進速度較快。2 工程地質勘探簡介（鉆頭的分類） 鉆頭一般有合金鉆頭、金剛石鉆頭、復合片鉆頭等，每個鉆頭都有它適合的地層

14、范圍， 合金鉆頭一般是土層、軟巖層或者砂層。金剛石和復合片一般適用于硬質巖層。2 工程地質勘探簡介（鉆進的方法分類）鉆探方法主要鉆具使用條件優(yōu)點缺點沖擊鉆探人力洛陽鏟、鋼絲繩鉆探、錘擊鉆探碎石土、砂土、粘性土、軟質巖石設備簡單經(jīng)濟，能準確了解含水層勞動強度大，難以取得完整巖芯，孔深較淺機械CZ-20C型CZ-22C型CZ-30C型除上述巖土外，還可用于堅硬巖層可鉆進其他方法難以鉆進的漂石及大卵石土不能取完整巖芯，無法鉆斜孔回轉鉆探人力螺旋鉆、勺鉆均勻砂、粉土及粘土設備簡單，能采取試樣勞動強度大，孔深較淺機械硬合金鋼粒鉆頭XJ-100型UX300-2A型SGZI-III型XY2-3型YDC-10

15、0型除漂石、大卵石以上的各種硬度的巖石和土巖石采取率高，能取巖樣，可鉆斜孔，可做孔內各種試驗硬合金只適用VIII級硬度以下巖石，鋼粒鉆進孔壁不宜均勻平整，機具較重金剛石鉆頭XY-IA型等鉆進VIII級硬度以上的最堅硬巖層最有效鉆孔質量好，巖芯采取率高，機具較輕在軟弱和破碎巖層應慎重使用，一般不適用于漂石、卵石層沖擊-回轉鉆探SH30-2型碎石土、砂土、粉土、粘性土鉆進效率較高、適用于各種土體孔深較淺，設備較復雜沖擊-回轉-振動鉆探，復合鉆探G1-G3系列型GYC150型GJD-2型JK-1型上述土層以及不太堅硬的基巖半液壓傳動、回轉、沖擊、振動鉆具等功能齊全，可靜壓取土大部分鉆具孔深較淺，堅硬

16、巖層不適用2 工程地質勘探簡介（圖片）2 工程地質勘探簡介（常用鉆機簡介）SH30型鉆機適用于工業(yè)建筑和民用建筑以及公路、鐵路、橋梁等工程地質勘察工作，具有沖擊、回轉兩種鉆進方式，適應性較強，可用于耕土、粘性土、砂卯石多種雜填土等第四世紀覆蓋層，可在不同深度取原狀土樣。SH30型鉆機重量輕、結構緊湊、整體性能好、搬運方便。該鉆機采用沖擊和回轉兩種鉆進方式。 主要根據(jù)中華人民共和國建筑法、建設工程質量管理條例、建設工程勘察設計管理條例、建設工程勘察質量管理辦法、建設工程勘察設計資質管理規(guī)定等。3 工程勘探的管理規(guī)定 國務院建設行政主管部門對全國的建設工程勘察質量實施統(tǒng)一監(jiān)督管理。 國務院鐵路、交

17、通、水利等有關部門按照國務院規(guī)定的職責分工，負責對全國的有關專業(yè)建設工程勘察質量的監(jiān)督管理。 縣級以上地方人民政府建設行政主管部門對本行政區(qū)域內的建設工程勘察質量實施監(jiān)督管理。 縣級以上地方人民政府有關部門在各自的職責范圍內，負責對本行政區(qū)域內的有關專業(yè)建設工程勘察質量的監(jiān)督管理。 建設工程勘察質量管理辦法 第4條3 工程勘探的管理規(guī)定3 工程勘探的管理規(guī)定 工程勘察企業(yè)必須依法取得工程勘察資質證書，并在資質等級許可的范圍內承攬勘察業(yè)務。 工程勘察企業(yè)不得超越其資質等級許可的業(yè)務范圍或者以其他勘察企業(yè)的名義承攬勘察業(yè)務；不得允許其他企業(yè)或者個人以本企業(yè)的名義承攬勘察業(yè)務；不得轉包或者違法分包所

18、承攬的勘察業(yè)務。建設工程勘察設計管理條例 第8條 3 工程勘探的管理規(guī)定3 工程勘探的管理規(guī)定 工程勘察資質分為工程勘察綜合資質、工程勘察專業(yè)資質、工程勘察勞務資質。工程勘察綜合資質只設甲級；工程勘察專業(yè)資質設甲級、乙級，根據(jù)工程性質和技術特點，部分專業(yè)可以設丙級；工程勘察勞務資質不分等級。取得工程勘察綜合資質的企業(yè)，可以承接各專業(yè)（海洋工程勘察除外）、各等級工程勘察業(yè)務；取得工程勘察專業(yè)資質的企業(yè)，可以承接相應等級相應專業(yè)的工程勘察業(yè)務；取得工程勘察勞務資質的企業(yè)，可以承接巖土工程治理、工程鉆探、鑿井等工程勘察勞務業(yè)務。 建設工程勘察設計資質管理規(guī)定第5條 3 工程勘探的管理規(guī)定 建設工程勘

19、察、設計注冊執(zhí)業(yè)人員和其他專業(yè)技術人員只能受聘于一個建設工程勘察、設計單位；未受聘于建設工程勘察、設計單位的，不得從事建設工程的勘察、設計活動。 建設工程勘察設計管理條例 第10條3 工程勘探的管理規(guī)定 發(fā)包方不得將建設工程勘察、設計業(yè)務發(fā)包給不具有相應勘察、設計資質等級的建設工程勘察、設計單位。 除建設工程主體部分的勘察、設計外，經(jīng)發(fā)包方書面同意，承包方可以將建設工程其他部分的勘察、設計再分包給其他具有相應資質等級的建設工程勘察、設計單位。 建設工程勘察、設計單位不得將所承攬的建設工程勘察、設計轉包。 承包方必須在建設工程勘察、設計資質證書規(guī)定的資質等級和業(yè)務范圍內承攬建設工程的勘察、設計業(yè)

20、務。 建設工程勘察、設計的發(fā)包方與承包方應當簽訂建設工程勘察、設計合同。建設工程勘察設計管理條例 第17、19、20、21、23條3 工程勘探的管理規(guī)定 任何單位和個人有權向工程勘察質量監(jiān)督部門檢舉、投訴工程勘察質量、安全問題。 建設工程勘察質量管理辦法第21條3 工程勘探的管理規(guī)定 作業(yè)單位在城市軌道交通控制保護區(qū)內進行下列作業(yè)時，應當制定專項施工方案和安全防護方案，在征得運營單位同意并依法辦理有關行政許可手續(xù)后方可按方案施工： （二）從事基坑（槽）開挖、頂進、爆破、樁基礎施工、灌漿、噴錨、勘察、鉆探、打樁等可能影響城市軌道交通運營及設施安全的作業(yè)； 杭州市城市軌道交通運營管理辦法第24條

21、4 工程勘探引發(fā)的保護區(qū)事故特點與原因分析一、工程勘探對軌道交通設施結構的破壞性大。 地鐵軌道結構的一般深度在地下10-20米的范圍，而城市工程勘探的施工深度一般也覆蓋上述范圍，并且隧道結構的強度很難抵擋施工鉆頭，因此一旦勘探作業(yè)錯誤的在地鐵軌道結構上方或周邊進行，必然會在短時間內破壞軌道結構與設施甚至直接打穿隧道危及到運行中的車輛，造成無法估計的生命與財產(chǎn)損失。4 工程勘探引發(fā)的保護區(qū)事故特點與原因分析二、工程勘探對軌道交通設施結構的破壞性速度快。 不同于軌道交通保護區(qū)內基坑作業(yè)等大型施工作業(yè)，工程勘探的作業(yè)規(guī)模小，施工人員少，一般在1至2天內即可完成，因此不當勘探作業(yè)對于地鐵軌道結構的破壞

22、不同于基坑作業(yè)等大型施工對于軌道結構的影響伴有一個量變形成質變的緩沖過程，往往在短時間內就會直接破壞隧道結構從而導致重大安全事故發(fā)生。4 工程勘探引發(fā)的保護區(qū)事故特點與原因分析三、現(xiàn)有保護區(qū)內工程勘探管理的滯后性大且被動 目前軌道交通運營單位對保護區(qū)內工程勘探施工的管理往往是巡查中發(fā)現(xiàn)一處管理一處，而由于勘探施工的施工速度快且隱蔽性好且運營單位人工巡查的覆蓋面與頻率等因素限制，多半勘探施工都是在施工已經(jīng)確實進行后才得以發(fā)現(xiàn)，甚至有部分勘探施工全程都未發(fā)現(xiàn)，這給軌道交通的運營造成了極大的安全隱患。4 工程勘探引發(fā)的保護區(qū)事故特點與原因分析四、現(xiàn)有保護區(qū)內工程勘探施工的信息獲取機制欠缺 現(xiàn)有保護區(qū)內工程勘探施工往往是工程項目建設流程中的一個環(huán)節(jié)，一般處于項目前期準備階段，而地鐵集團對項目主體建設施工專項方案的審查是在項目施工單位確立后的項目建設階段，因此對于項目前期地質勘察的具體勘察作業(yè)的單位、時間、方案等缺少相應的信息獲取渠道，致使無法做到事前介入管理與針對性的巡查。立項階段立項階段項目前期準備階段 項目前期準備階段5 如何做好保護區(qū)內工程勘探的管理 1、完善保護區(qū)內建設項目的前期管理 在建設