隧道掌子面地質(zhì)素描作業(yè)指導書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄專心-專注-專業(yè)隧道掌子面地質(zhì)素描作業(yè)指導書1、適用范圍本作業(yè)指導書適用于隧道掌子面地質(zhì)素描。2、作業(yè)準備2.1內(nèi)業(yè)技術(shù)準備1）熟悉了解已有勘察資料，掌握掌子面所處地段的地層巖性、構(gòu)造特征、不良地質(zhì)及水文地質(zhì)特征；2）熟悉了解其他預報手段探測成果，分析判斷掌子面所處地段工程地質(zhì)與水文地質(zhì)特征可能出現(xiàn)的差異（與勘察成果比較）。2.2外業(yè)技術(shù)準備準備好洞內(nèi)素描所需要的工具：外業(yè)包、羅盤、地質(zhì)錘、筆記本、數(shù)碼相機等。3、現(xiàn)場素描 現(xiàn)場素描，首先應(yīng)對掌子面及掌子面附近開挖段進行詳細觀察。首先從巖性、巖體完整性、出水量大小等方面進行大范圍、前后左右對比，宏觀把握地層巖性等

2、的變化。對于地層顏色、軟硬程度、節(jié)理裂隙發(fā)育狀況、出水量與周圍巖體發(fā)生明顯差異的部位，進行重點詳細觀察，通過手觸、錘擊、采集樣本詳細觀察查明差異的性質(zhì)，分析造成差異的原因。地質(zhì)素描應(yīng)記錄以下信息：1） 工程地質(zhì)信息（1） 地層巖性：描述地層時代、巖性、產(chǎn)狀、層間結(jié)合程度、風化程度等。（2） 地質(zhì)構(gòu)造：描述褶皺、斷層、節(jié)理裂隙特征等。斷層的發(fā)育位置、產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶的寬度、物質(zhì)成分、含水情況以及與隧道的關(guān)系；褶皺的性質(zhì)、形態(tài)、地層的完整程度等；節(jié)理裂隙的組數(shù)、產(chǎn)狀、間距、充填物、延伸長度、張開度及節(jié)理面特征，分析組合特征、判斷巖體完整程度。節(jié)理裂隙的描述首先應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)狀特征進行分組歸類，一般產(chǎn)

3、狀差異不大的節(jié)理應(yīng)劃分為一組。對于成組出現(xiàn)的節(jié)理，應(yīng)示意性地標示在圖紙上，圖紙采用的節(jié)理傾角應(yīng)為換算的視傾角，標注的產(chǎn)狀為真實產(chǎn)狀，圖示節(jié)理間距應(yīng)能表明其真實發(fā)育程度（即不同發(fā)育程度的節(jié)理組，在圖紙上顯示節(jié)理間距應(yīng)不同）。對于零星發(fā)育的節(jié)理應(yīng)作為隨機節(jié)理描述，貫通性好、對巖體穩(wěn)定性影響大的隨機節(jié)理（包括巖脈）應(yīng)重點描述，并按其實際出露位置標示在圖紙上。（3）巖溶：描述巖溶規(guī)模、形態(tài)、位置、所屬地層和構(gòu)造部位，充填物成分、狀態(tài)，以及巖溶展布的空間關(guān)系。（4）特殊地層：煤層、瀝青層、含膏鹽層、膨脹巖和含黃鐵礦層應(yīng)單獨描述。（5）人為坑洞：正在使用或廢棄的各種坑道和洞穴的分布位置及其與隧道的空間關(guān)系

4、。（6）地應(yīng)力：包括高地應(yīng)力顯示性標志及其發(fā)生部位，如巖爆、軟弱夾層擠出、探孔餅狀巖心等現(xiàn)象。（7）塌方：應(yīng)記錄塌方部位、方式與規(guī)模及其隨時間的變化特征，并分析產(chǎn)生塌方的地質(zhì)原因及其對繼續(xù)掘進的影響。（8）有害氣體及放射性危害源存在情況。2）水文地質(zhì)信息出水段落及范圍、出水形態(tài)及出水量大?。B水、滴水、滴水成線、股水（涌水）、暗河）。必要時進行地表相關(guān)氣象、水文觀測，判斷洞內(nèi)涌水與地表徑流、降雨的關(guān)系。3）影像信息隧道內(nèi)重要的和具代表性的地質(zhì)現(xiàn)象應(yīng)進行攝影或錄像。4、掌子面地質(zhì)素描記錄表基本內(nèi)容4.1、掌子面狀態(tài)1）填寫內(nèi)容：穩(wěn)定、正面掉塊、正面擠出、正面不能自穩(wěn)、其它。2）填寫依據(jù)現(xiàn)場觀察并

5、依據(jù)下表隧道圍巖分類正確填寫。隧道圍巖分類類別圍巖主要工程地質(zhì)條件圍巖開挖后的穩(wěn)定狀態(tài)（坑道跨度5m時）圍巖彈性縱波速度Vp（km/s）主要工程地質(zhì)特征結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)硬質(zhì)巖石飽和抗壓極限強度Rb>60MPa（600kgf/cm2）：受地質(zhì)構(gòu)造影響輕微，節(jié)理不發(fā)育，無軟弱面（或夾層）；層狀巖層為厚層，層間結(jié)合良好。呈巨塊狀整體結(jié)構(gòu)圍巖穩(wěn)定，無坍塌，可能產(chǎn)生巖爆。4.5 硬質(zhì)巖石Rb>30MPa（300kgf/cm2）：受地質(zhì)構(gòu)造影響較重，節(jié)理較發(fā)育，有少量軟弱面（或夾層）和貫通微張節(jié)理，但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系不致產(chǎn)生滑動；層狀巖層為中層或厚層，層間結(jié)合一般，很少有分離現(xiàn)象；或為硬質(zhì)巖

6、石偶夾軟質(zhì)巖石。呈大塊狀砌體結(jié)構(gòu)暴露時間長，可能會出現(xiàn)局部小坍塌，側(cè)壁穩(wěn)定，層間結(jié)合差的平緩巖層，頂板易塌落。3.54.5軟質(zhì)巖石Rb30MPa（300kgf/cm2）：受地質(zhì)構(gòu)造影響輕微，節(jié)理不發(fā)育；層狀巖層為厚層，層間結(jié)合良好。呈巨塊狀整體結(jié)構(gòu)硬質(zhì)巖石Rb>30Mpa（300kgf/cm2）：受地質(zhì)構(gòu)造影響嚴重，節(jié)理發(fā)育，有層狀軟弱面（或夾層），但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系尚不致產(chǎn)生滑動；層狀巖層為薄層或中層；層間結(jié)合差，多有分離現(xiàn)象，或為硬、軟質(zhì)巖石互層。呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)拱部無支護時可產(chǎn)生小坍塌，側(cè)壁基本穩(wěn)定，爆破震動過大易坍。2.54.0軟質(zhì)巖石Rb=5MPa30Mpa（503

7、00kgf/cm2）：受地質(zhì)構(gòu)造影響較重，節(jié)理較發(fā)育；層狀巖層為薄層、中層或厚層；層間結(jié)合一般。呈大塊狀砌體結(jié)構(gòu)硬質(zhì)巖石Rb>30Mpa（300kgf/cm2）：受地質(zhì)構(gòu)造影響很嚴重，節(jié)理很發(fā)育；層狀軟弱面（或夾層）已基本被破壞。呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)拱部無支護時可產(chǎn)生較大的坍塌，側(cè)壁有時失去穩(wěn)定。1.53.0軟質(zhì)巖石Rb=5MPa30Mpa（50300kgf/cm2）:受地質(zhì)構(gòu)造影響嚴重，節(jié)理發(fā)育。呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)土：1.略具壓密或成巖作用的粘性土及砂性土2.一般鈣質(zhì),鐵質(zhì)膠結(jié)的碎、卵石土、大塊石土3.黃土（Q1、Q2）1、 呈大塊狀壓密結(jié)構(gòu)2、 呈巨塊狀整體結(jié)構(gòu)石質(zhì)圍巖位于擠壓

8、強烈斷裂帶內(nèi)，裂隙雜亂，呈石夾土或土夾石狀。呈角（礫）碎（石）狀松散結(jié)構(gòu)圍巖易坍塌，處理不當會出現(xiàn)大坍塌，側(cè)壁經(jīng)常小坍塌，淺埋時易出現(xiàn)地表下沉（陷）或坍至地表1.02.0一般第四系的半干硬硬塑的粘性土及稍濕至潮濕的一般碎、卵石土圓礫，角礫土及黃土（Q3，Q4）非粘性土呈松散結(jié)構(gòu)粘性土及黃土呈松軟結(jié)構(gòu)石質(zhì)圍巖位于擠壓極強烈的斷裂帶內(nèi)，呈角礫、砂、泥松軟體。圍巖極易坍塌變形、有水時土砂常與水一齊涌出，淺埋時易坍至地表1.0(飽和狀態(tài)的土1.5軟塑狀粘性土及潮濕的粉細砂等。粘性土呈易蠕動的松軟結(jié)構(gòu)；砂性土呈潮濕松散結(jié)構(gòu)4.2、毛開挖狀態(tài)1）填寫內(nèi)容：自穩(wěn)、隨時間松弛、掉塊、自穩(wěn)困難、要及時支護、要超

9、前支護、其它。2）填寫依據(jù)依據(jù)上表隧道圍巖分類及相關(guān)設(shè)計資料填寫。4.3、巖石強度（MPa）1）填寫內(nèi)容：3060、1530、51、5、其它。2）填寫依據(jù)依據(jù)下表巖石堅硬程度的劃分表正確填寫。巖石堅硬程度的劃分表巖石類別單軸飽和抗壓強度Rc (MPa)代 表 性 巖 石硬質(zhì)巖極硬巖Rc60未風化或微風化的花崗巖、片麻巖、閃長巖、石英巖、硅質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖或礫巖等硬 巖30Rc60弱風化的極硬巖；未風化或微風化的熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖、灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖、結(jié)晶顆粒較粗的巖漿巖等軟質(zhì)巖較軟巖15Rc30強風化的極硬巖；弱風化的硬巖；未風化或微風化的云母片巖、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、鈣泥

10、質(zhì)膠結(jié)的粉砂巖和礫巖、泥灰?guī)r、泥巖、凝灰?guī)r等軟 巖5Rc15強風化的極硬巖；弱風化至強風化的硬巖；弱風化的較軟巖和未風化或微風化的泥質(zhì)巖類；泥巖、煤、泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖和礫巖等極軟巖Rc5全風化的各類巖石和成巖作用差的巖石4.4、風化程度1）填寫內(nèi)容：微風化、弱風化、強風化、全風化、其它。2）填寫依據(jù)依據(jù)下表風化程度分級表正確填寫。風化程度分級表風化程度野外特征未風化巖質(zhì)新鮮，未見風化痕跡微風化組織結(jié)構(gòu)基本未變，僅節(jié)理面有鐵錳質(zhì)渲染或礦物略有變色，有少量風化裂隙中等風化組織結(jié)構(gòu)部分破壞，礦物成分發(fā)生變化，節(jié)理面附近的礦物風化成土狀，風化裂隙發(fā)育，巖體被切割成2050cm的巖塊，錘擊易碎，用鎬難挖掘

11、，巖心鉆方可鉆進強風化組織結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分已顯著變化，含大量粘土質(zhì)粘土礦物，風化裂隙很發(fā)育，巖體被切割成碎塊，干時可用手折斷或捏碎，浸水或干濕交替時可較迅速地軟化或崩解，用鎬或鍬可挖掘，干鉆可鉆進全風化組織結(jié)構(gòu)已全部破壞，礦物成分已全部改變并已風化成土狀，鍬鎬易挖掘，干鉆易鉆進，具可塑性4.5、裂隙寬度（mm）1）填寫內(nèi)容：5、35、 13、1、其它。2）填寫依據(jù)依據(jù)下表節(jié)理寬度分級表正確填寫。節(jié)理寬度分級表分級名稱節(jié)理寬度 單位（mm）密閉節(jié)理b1微張節(jié)理1b3張開節(jié)理3b5寬張節(jié)理b54.6、裂隙形態(tài)1）填寫內(nèi)容：密集、部分張開、開口、夾有粘土、其它。2）填寫依據(jù)依據(jù)上表節(jié)理寬度分

12、級表正確填寫。充填有軟弱介質(zhì)的節(jié)理如實填寫。4.7、涌水狀態(tài)1）填寫內(nèi)容：無水、滲水、整體濕潤、涌出或噴出、特別大。2）填寫依據(jù)依據(jù)下表地下水狀態(tài)的分級表正確填寫。地下水狀態(tài)的分級表級別狀態(tài)滲水量L/（min·10m）干燥或濕潤10偶有滲水1025經(jīng)常滲水25125注：任一隧道延米地下水涌出量大于1.5m3/d的地段進行注漿堵水。4.8、圍巖級別劃分按設(shè)計填寫。4.9、描述的基本內(nèi)容1）巖性（1）地層時代及巖性參照各隧道工點圖設(shè)計說明。（2）風化程度參照4.4、風化程度描述。2）地質(zhì)構(gòu)造（1）褶皺、斷層、節(jié)理裂隙特征褶皺在形成時，一般是水平的。巖層在構(gòu)造運動作用下，因受力而發(fā)生彎曲，

13、一個彎曲稱褶曲，如果發(fā)生的是一系列波狀的彎曲變形，就叫褶皺。要描述褶皺的性質(zhì)、形態(tài)、地層的完整程度等。斷層巖層或巖體在構(gòu)造運動影響下發(fā)生破裂，若破裂面兩側(cè)巖體沿破裂面發(fā)生了明顯的相對位移，這種構(gòu)造就稱為斷層。斷層要描述斷層的發(fā)育位置、產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶的寬度、物質(zhì)成分、含水情況以及與隧道的關(guān)系。節(jié)理裂隙巖石受力作用形成的破裂面或裂紋，稱為節(jié)理，它是破裂面兩側(cè)的巖石沒有發(fā)生明顯位移的一種構(gòu)造。節(jié)理裂隙要描述節(jié)理裂隙的組數(shù)、產(chǎn)狀、間距、充填物、延伸長度、張開度及節(jié)理面特征，分析組合特征、判斷巖體完整程度。節(jié)理裂隙的描述首先應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)狀特征進行分組歸類，一般產(chǎn)狀差異不大的節(jié)理應(yīng)劃分為一組。對于成組出

14、現(xiàn)的節(jié)理，應(yīng)示意性地標示在圖紙上，圖紙采用的節(jié)理傾角應(yīng)為換算的視傾角，標注的產(chǎn)狀為真實產(chǎn)狀，圖示節(jié)理間距應(yīng)能表明其真實發(fā)育程度（即不同發(fā)育程度的節(jié)理組，在圖紙上顯示節(jié)理間距應(yīng)不同）。對于零星發(fā)育的節(jié)理應(yīng)作為隨機節(jié)理描述，貫通性好、對巖體穩(wěn)定性影響大的隨機節(jié)理（包括巖脈）應(yīng)重點描述，并按其實際出露位置標示在圖紙上。破壞面和破壞帶分類描述巖體完整程度的劃分完整程度結(jié) 構(gòu) 面 特 征結(jié)構(gòu)類型巖體完整性指數(shù)（Kv）完整結(jié)構(gòu)面12組, 以構(gòu)造型節(jié)理或?qū)用鏋橹? 密閉型巨塊狀整體結(jié)構(gòu)Kv0.75較完整結(jié)構(gòu)面23組, 以構(gòu)造型節(jié)理、層面為主, 裂隙多呈密閉型，部分為微張型，少有充填物塊狀結(jié)構(gòu)0.75Kv0.

15、55較破碎結(jié)構(gòu)面一般為3組, 以節(jié)理及風化裂隙為主，在斷層附近受構(gòu)造影響較大，裂隙以微張型和張開型為主，多有充填物層狀結(jié)構(gòu), 塊石、碎石狀結(jié)構(gòu)0.55Kv0.35破碎結(jié)構(gòu)面大于3組, 多以風化型裂隙為主，在斷層附近受構(gòu)造作用影響大，裂隙寬度以張開型為主，多有充填物碎石角礫狀結(jié)構(gòu)0.35Kv0.15極破碎結(jié)構(gòu)面雜亂無序，在斷層附近受斷層作用影響大，寬張裂隙全為泥質(zhì)或泥夾巖屑充填，充填物厚度大散體狀結(jié)構(gòu)Kv0.15層狀巖層的層厚劃分巨厚層：大于1m； 厚層：大于0.5m； 中層：0.1m0.5m； 薄層：小于0.1m。（注：沉積巖才有薄層狀，變質(zhì)巖一般可以叫薄片狀或薄板狀。）圍巖節(jié)理發(fā)育程度劃分等

16、 級基 本 特 征節(jié) 理不發(fā)育節(jié)理（裂隙）12組，規(guī)則，為原生型或構(gòu)造型，多數(shù)間距在1m以上，多為密閉，巖體被切割呈巨塊狀節(jié) 理較發(fā)育節(jié)理（裂隙）23組，呈x形，較規(guī)則，以構(gòu)造形為主，多數(shù)間距大于0.4m，多為密閉，部分微張，少有充填物，巖體被切割呈大塊狀節(jié) 理發(fā) 育節(jié)理（裂隙）3組以上，不規(guī)則，呈x形或米字形，以構(gòu)造型或風化型為主，多數(shù)間距小于0.4m，大部分微張，部分張開，部分為粘性土充填，巖體被切割呈塊（石）碎（石）狀節(jié) 理很發(fā)育節(jié)理（裂隙）3組以上，雜亂，以風化型和構(gòu)造型為主，多數(shù)間距小于0.2m，微張或張開，部分為粘性土充填，巖體被切割呈碎石狀3）巖溶描述巖溶規(guī)模、形態(tài)、位置、所屬地

17、層和構(gòu)造部位，充填物成分、狀態(tài)，以及巖溶展布的空間關(guān)系。4）特殊地層煤層、瀝青層、含膏鹽層、膨脹巖和含黃鐵礦層應(yīng)單獨描述。5）人為坑洞正在使用或廢棄的各種坑道和洞穴的分布位置及其與隧道的空間關(guān)系。6）地應(yīng)力包括高地應(yīng)力顯示性標志及其發(fā)生部位，如巖爆、軟弱夾層擠出、探孔餅狀巖心等現(xiàn)象。7）塌方應(yīng)記錄塌方部位、方式與規(guī)模及其隨時間的變化特征，并分析產(chǎn)生塌方的地質(zhì)原因及其對繼續(xù)掘進的影響。8）有害氣體及放射性危害源存在情況。4.10、產(chǎn)狀要素的確定  巖層的空間位置決定于其產(chǎn)狀要素，巖層產(chǎn)狀要素包括巖層的走向、傾向和傾角見下頁圖。巖層產(chǎn)狀要素極其測量方法1）巖層走向的測量巖層走向

18、是巖層層面與水平面相交線的方位，測量時將羅盤長邊的底棱緊靠巖層層面，當圓形水準器氣泡居中時讀指北或指南針所指度數(shù)即所求（因走向線是一直線，其方向可兩邊延伸，故讀南、北針均可）。 2）巖層傾向的測量 巖層傾向是指巖層向下最大傾斜方向線（真傾向線）在水平面上投影的方位。測量時將羅盤北端指向巖層向下傾斜的方向，以南端短棱靠著巖層層面，當圓形水準器氣泡居中時，讀指北針所指度數(shù)即所求。 3）巖層傾角的測量巖層傾角是指層面與假想水平面間的最大夾角，稱真傾角。真傾角可沿層面真傾斜線測量求得，若沿其他傾斜線測得的傾角均較真傾角小，稱為視傾角。測量時將羅盤側(cè)立，使羅盤長邊緊靠層面，并用右手中指撥動底盤外之活動扳

19、手，同時沿層面移動羅盤，當管狀水準器氣泡居中時，測斜指針所指最大度數(shù)即巖層的真傾角。若測斜器是懸錘式的羅盤，方法與上基本相同，不同之處是右手中指按著底盤外的按紐，懸錘則自由擺動，當達最大值時松開中指，懸錘固定所指的讀數(shù)即巖層的真傾角。 4）巖層產(chǎn)狀的記錄方法如用方位角羅盤測量，測得某地層走向是330°、傾向為240°、傾角為50°，記做330°/SW50°，或記做240°50°（即只記傾向與傾角即可）。如果用方位角羅盤測量但要用象限角記錄時，則需把方位角換算成象限角，再作記錄。 如上述地層產(chǎn)狀其走向應(yīng)為=360°330°=30°，傾向=240°-180°=60°。其產(chǎn)狀記作N30°W/SW50°，或直接記作