中坝超前钻孔补充报告

新建地方铁路叙永—大村线B标合同段中坝隧道入口平导PD9K55+231.5段超前钻孔补充报告成都理工大学叙大铁路超前地质预报工作组四川省铁路建设有限公司叙大铁路项目经理部二○一四年六月2新建地方铁路叙永—大村线B标合同段中坝隧道入口平导PD9K55+231.5段超前钻孔补充报告主要研究人员：邓辉徐钟雍袤熊剑唐亚辉（理工大学超前地质预报组）张立明柳学根方勇刘宝山（铁建叙大铁路项目经理部）报告编写：徐钟雍袤熊剑唐亚辉统编：邓辉徐钟成都理工大学叙大铁路超前地质预报工作组四川省铁路建设有限公司叙大铁路项目经理部2014年6月1目录第1章引言...............................................................................................................................1第2章超前钻孔设计...............................................................................................................42.1钻进工艺及设备.............................................................................................................42.2钻孔布置.........................................................................................................................42.3预期成果.........................................................................................................................8第3章钻孔跟踪记录及数据处理........................................................................................93.1钻孔情况概述.................................................................................................................93.2钻孔资料处理成果.......................................................................................................11第4章地质情况综合分析与评价......................................................................................164.1工程地质与水文地质条件...........................................................................................164.2地质雷达预报分析.......................................................................................................164.3TSP预报分析................................................................................................................184.4超前钻孔资料分析.......................................................................................................194.5溶腔形态分析...............................................................................................................204.6涌水量分析...................................................................................................................214.7突泥风险分析...............................................................................................................22第5章结论及建议..................................................................................................................23附件...............................................................................................................................................24新建地方铁路叙永至大村线B标合同段中坝入口平行导坑PD9K55+231.5段超前钻孔补充报告1第1章引言新建地方铁路叙永—大村线中坝隧道研究区位于四川盆地西南部，行政区隶属于泸州市古蔺县护家乡。隧道进口里程为D9K53+615，出口里程为D9K57+715，全长4100m，其中，D9K53+615~D9K54+800为上坡段，纵坡率3‰，D9K54+800~D9K57+715为下坡段，纵坡率-7.3‰，进口轨顶设计标高为719.79m，出口为701.56m，隧道最大埋深约409m。隧址区洞身局部地段有公路通过，进、出口附近均有乡村土路通过，交通条件较好。研究区属低山~低中山区构造剥蚀地貌，山高谷深，斜坡沟谷、山间凹地地形起伏较大，隧道穿越山体高程介于702~1128m，相对高差约426m，斜坡及山脊处植被发育，大多地段人烟稀少。山间多沟槽与洼地，坡脚及沟槽内地表多为旱地及水田。区内温暖潮湿，雨量充沛，沟槽及冲沟较发育，最终汇入东西两侧的最终排泄面头道河和水落河，河流切割较深，同时洞身段地表径流多为季节性流水，旱季断流，水量受季节影响变化大，主要由大气降水补给。古蔺县的气候特点是四季分明，日照充足，热量丰富，气温差异大，立体气候显著，降水量少，夏伏旱频繁。年平均气温17.7~17.97°C，7~8月份平均气温27.7°C~27.8°C，一月份平均气温7.0~7.7°C，极端最高气温41.9°C，极端最低气温-13°C。全年无霜期302~345天，全年平均日照1194~1318小时，平均降雨量为753.8mm，约三分之二约集中在5~8月份。研究区域内构造条件较为简单，但岩溶现象却极为发育，以水平溶蚀与垂直溶蚀相互交替呈现，局部形成密集复杂的地下岩溶通道，同时可溶岩段比例高、岩溶含水介质具有高度的非均质性和各向异性等特点。隧址区内大面积分布着三叠系嘉陵江组（T1j）和雷口坡组（T2l）灰岩，地貌以峰丛谷地为主，地表岩溶十分发育，形态多见溶洞、落水洞、漏斗、溶蚀洼地和岩溶槽谷等，沿构造线方向呈串珠状分布。中坝进口新增平导从正洞PD9K55+065处开始开挖，掌子面现已朝大里程方向开挖165m左右。掌子面里程为PD9K55+231，埋深约353米，设计资料显示该区为中低山构造剥蚀、溶蚀地貌，进口沟谷深切，地表覆土为粘性土，厚0~2m，溶蚀槽地稍厚，为2~5m。开挖段隧道围岩为三叠系下统飞仙关组（T1f）砂质页新建地方铁路叙永至大村线B标合同段中坝入口平行导坑PD9K55+231.5段超前钻孔补充报告2岩及泥质砂岩，遇隐伏溶洞易发生坍塌、突水、突泥等危害，D9K55+050—D9K55+400段位于可溶岩与非可溶岩交界地段，隐伏岩溶及岩溶水较发育，施工时必须做好地质超前预报，做好坍塌、突水突泥处理预案。2014年3月31日下午7点，叙大铁路B标段中坝隧道进口新增平行导坑施工段掌子面发生涌突水。涌水点出现在掌子面中部，孔位距地面约2.0m（具体情况见图1-1、图1-2）。施工队在涌水发生之后立即实施了应急预案，撤出了洞内的所有工作人员，封闭现场并及时向监理、项目部和业主方汇报了现场情况。掌子面岩体较为稳定，强度低，层状结构，层面产状：N70°E/14°NW；掌子面有五个渗水点而且水量较大，目测有0.6m³/s，水流呈喷射状，最大的射程可能有1m左右。通过设计资料和结合现场情况推测可能有暗河存在。根据2012年对中坝隧道涌水的监测可知，隧道的涌水量与当地的降水量有直接关系。降水量越大，隧道的涌水量也就相应地越大。根据当地气象部门的监测数据，每年的5至8月为降水量较多的月份，降水量情况如下表1-1所示。表1-1当地2012和2013年的5至8月降水情况5月6月7月8月2012最大值410179928167平均值38.631.173.513.22013最大值414865206259平均值29.765.615.934.9我单位接到通知后赶赴现场对涌水情况进行了初步调查，在此期间，中坝进口段施工单位对掌子面实施了钻孔作业，之后出现五处明显的涌水点，具体涌水图1-1掌子面涌水点图1-2掌子面1#、2#涌水点新建地方铁路叙永至大村线B标合同段中坝入口平行导坑PD9K55+231.5段超前钻孔补充报告3情况如图1-3、图1-4、图1-5所示。业主于4月27日协同设计、监理、B标项目部、施工单位召开会议，根据会议纪要，要求项目部通过超前钻孔对掌子面前方的岩体地质情况进行揭露，我单位协助项目部进行钻孔编录工作。基于现场相关钻孔情况，我单位在有调查报告的基础上编写该报告对掌子面前方地质情况进行补充。图1-33#与4#涌水点图1-4掌子面底部的5#涌水点图1-5掌子面涌水点素描图新建地方铁路叙永至大村线B标合同段中坝入口平行导坑PD9K55+231.5段超前钻孔补充报告4第2章超前钻孔设计2.1钻进工艺及设备本次ZGYX410型液压行走潜孔钻车进行钻进。钻头采用直径为0.064m、0.075m的两种金刚石钻头，单杆进尺0.76m。全钻进过程中采用单循环式冲洗液循环。同时结合掌子面涌水情况，要求钻机设置控制阀，对水压力进行控制。2.2钻孔布置结合现场掌子面情况和勘察需要，现在掌子面共布置钻孔14个，其中12个为超前钻孔，另外2个钻孔为泄水孔。由于根据现场情况施工，因此某些设计钻孔未钻，某些地方加钻了，总共计有12个超前钻孔（具体详见图2-1），其孔号依次为：1#、2#、3#、4#、5#、6#、8#、9#、10#、12#、13#、14#孔。其中1#、2#、3#孔位于掌子面，全为垂直于掌子面以水平角度钻入围岩。1#孔位于掌子面左上方，高度约4.0米，钻深30米；2#孔位于掌子面正下方，高度约1.8米，钻深30米；3#孔位于掌子面右上方，高度约4.5米，钻深30米。（具体详见表2-1、图2-2）4#、5#、6#孔位于里程D9K55+227.0处导洞左侧边墙，三个孔所钻路径均位于D9K55+227.0处隧道横截面（即B-B’横截面）上。4#孔距隧道底板高度约1.5米，钻深30米，角度向下约20度；5#孔距隧道底板高度约2.5米，钻深30米，水平角度；6#孔距隧道底板