掌子面地质素描指导手册

掌子面地质素描指导手册

内容介绍

随着隧道施工日益精细化，地质素描作为地质预报最有效的首段之一发挥着重要作用。施工单位的技术人员地质判识能力是隧道各种决策的基础和依据，因此围岩判识能力是隧道技术人员的基本业务能力之一，也是必备能力之一。今天【思考隧道】来给大家详细讲解一下地质素描的基本操作过程及要领，以便于大家更好的开展工作。

01 准备工作

进洞进行地质素描工作前，应做好如下准备工作：

1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征；

2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）；

3）准备好洞内素描所需要的工具：外业包、罗盘、地质锤、笔记本、数码相机等；

02 现场素描

现场素描，首先应对掌子面及掌子面附近开挖段进行详细观察。首先从岩性、岩体完整性、出水量大小等方面进行大范围、前后左右对比，宏观把握地层岩性等的变化。对于

地层颜色、软硬程度、节理裂隙发育状况、出水量与周围岩体发生明显差异的部位，进行重点详细观察，通过手触、锤击、采集样本详细观察查明差异的性质，分析造成差异的原因。地质素描应记录以下信息：

工程地质信息

① 地层岩性：描述地层时代、岩性、产状、层间结合程度、风化程度等。

② 地质构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征等。断层的发育位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系；褶皱的性质、形态、地层的完整程度等；节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。

节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。

③ 岩溶：描述岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位，充填物成分、状态，以及岩溶展布的空间关系。

④ 特殊地层：煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层应单独描述。

⑤ 人为坑洞：正在使用或废弃的各种坑道和洞穴的分布位置及其与隧道的空间关系。

⑥ 地应力：包括高地应力显示性标志及其发生部位，如岩爆、软弱夹层挤出、探孔饼状岩心等现象。

⑦ 塌方：应记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的地质原因及其对继续掘进的影响。

⑧ 有害气体及放射性危害源存在情况。

水文地质信息

出水段落及范围、出水形态及出水量大小（渗水、滴水、滴水成线、股水（涌水）、暗河）。必要时进行地表相关气象、水文观测，判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系。

影像信息

隧道内重要的和具代表性的地质现象应进行摄影或录像。

03 分析判断

根据现场素描获得的地质信息，依据工程地质现象发生的一般规律（地质前兆），结合勘察资料、其他预报手段成果进行综合分析判断，预测预报前方工程地质条件，对于可能发生重大地质异常的地段，提出进行进一步核实预报的措施手段。

断层破碎带的集中主要临近前兆：

1）节理组数的急剧增加。临近断层破碎带时，节理组数可多达6～12组；

2）临近断层破碎带时，出现牵引褶曲或牵引褶皱；

3）临近断层破碎带时，有时会出现由弧形节理组成的小型施卷构造或反倾节理；

4）临近断层破碎带时，一般岩石强度都明显降低；

5）逆断层为主的断层破碎带附近会出现压裂岩和碎裂岩(多数情况下出现夹泥或铁锈染压裂岩、碎裂岩)，平移断层为主的断层破碎带附近会出现以11节理为代表的节理密度明显增加。

大规模塌方的临近前兆主要有：

1）顶板岩石开裂，裂缝旁有岩粉喷出或洞内无故尘土飞扬；

2）支撑拱架变形或发生声响；

3）拱顶岩石掉块或裂缝逐渐扩大；

4）干燥围岩突然涌水等。

煤与瓦斯突出的临近前兆：

1）掌子面岩层发生鼓裂；

2）瓦斯含量突然增大或忽高忽低；

3）工作面有移动感；

4）工作面发出瓦斯强涌出的嘶嘶声，同时带有煤尘；

5）工作面附近，时常听到沉雷声或闷雷声。

04 提交资料

地质信息应在现场根据实际情况翔实记录，并经整理后反映在规定的表格、图纸上，具体提交资料如下：

1）开挖工作面地质素描记录表(现场架子队完成)

2）隧道地质展视图（预报项目部完成）

3）前方工程地质条件与水文地质条件的评价及进一步采取预测预报方法的建议。（预报项目部完成）

05 隧道围岩分类

续上表

06 岩石坚硬程度的划分

07 岩体完整程度的划分及节理宽度分级

08 层状岩层的层厚划分

巨厚层：大于1m； 厚层：大于0.5m； 中层：0.1m～0.5m； 薄层：小于0.1m。

09 围岩节理发育程度划分

09 地下水状态的分级

10 风化程度分级

隧道地质素描表格及样板：