1、中鐵二十局西成客專項目部GL-6000履帶式全液壓工程鉆機超前水平探孔施工方案中國鐵建一、工程概況2二、水平鉆探目的5三、鉆探任務及配置51、任務來源52、人員組織53、設備配置5四、鉆孔位置5五、超前水平鉆技術要求6六、鉆孔探測記錄及結果分析處理10七、其他12中鐵二十局西成容專項目部GL-6000履帶式全液壓工程鉆機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目部XCZQ-8標段，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）為高風險隧道、房家灣隧道（5814m/0.68座）為般隧道。根據設計要求，需要施作超前水平鉆

2、段落統計如下:中梁隧道超前水平鉆部位統計序號綜合物探預報范圍長度（m）圍巖級別巖性特點鉆探長度（m）備注1DgK253+464DgK254+4781014V隧道進口膨脹土覆蓋層及淺埋段強風化晉寧期花崗巖風化層2002DgK254+478DgK254+798320IV巖體受構造影響，巖體破碎1003DgK254+798DgK255+038240V巖體破碎，呈碎塊狀1504DgK255+038DgK255+328290IV巖體節理發育，較破碎1005DgK255+328DgK255+428100V巖體破碎，呈碎塊狀1006DgK255+428DgK255+618190IV巖體節理發育，較破碎30合

3、計680房家灣隧道進口橫洞超前水平鉆部位統計序號綜合物探預報范圍長度(m)圍巖級別巖性特點鉆探長度(勵備注1橫1+17橫1+4730m洞身位于灰巖夾砂巖夾頁巖弱風化層中，巖體較完整20合計20房家灣隧道1#橫洞超前水平鉆部位統計序號綜合物探預報范圍長度(n)圍巖級別巖性特點探長度(m備注1橫4+57橫4+8730V巖性接觸帶，節理、裂隙較發育，巖體較破碎，局部富水302橫5+17橫5+4730V巖性接觸帶，節理、裂隙較發育，巖體較破碎，局部富水30合計60房家灣隧道超前水平鉆部位統計序號綜合物探預報范圍長度(n)圍巖級別巖性特點鉆探長度(nj)備注1DgK281+165DgK281+24580

4、IV灰巖夾砂巖夾頁巖弱風化層，節理裂隙發育，巖體較破碎502DgK281+245DgK281+665420m灰巖夾砂巖夾頁巖弱風化層，巖體較完整1003DgK251+665DgK281+70540IV巖性接觸帶，灰巖夾砂巖夾頁巖與砂巖夾礫巖接觸帶，節理裂隙發育，巖體較破碎404DgK283+575DgK283+865290V砂巖夾礫巖若風化層，物性反應差，節理裂隙發育，巖體較破碎，富水1505DgK285+975DgK286+445470IV巖性接觸帶，巖體節理裂隙發育，巖體較破碎506DgK288+275DgK288+715440IV巖性接觸帶，巖體節理裂隙發育，巖體較破碎2007DgK28

5、8+715DgK289+525810m白云巖若風化層，巖體較完整1008DgK289+525DgK289+59570IV白云巖若風化層，節理裂隙發育，巖體較破碎50合計740阜川隧道1#M井超前水平鉆部位統計序號綜合物探預報范圍長度(m)圍巖級別巖性特點鉆探長度(m)備注1余8+60余8+1050V巖性接觸帶附近，巖體較破碎，節理裂隙發育50合計50阜川隧道2#M井超前水平鉆部位統計序號綜合物探預報范圍長度(m)圍巖級別巖性特點鉆探長度(m)備注1余10+48余9+08140m灰巖夾頁巖，巖體較完整502余5+14余4+8430V巖性接觸帶，巖體破碎，節理裂隙較發育，局部富水30合計80阜JI

6、隧道超前水平鉆部位統計序號綜合物探預報范圍長度(m)圍巖級別巖性特點鉆探長度(m)備注1DgK271+937DgK272+500563V隧道進口淺埋段，巖性為頁巖夾砂巖，順層，巖體節理發育1003DgK275+440DgK276+065625IV砂巖夾礫巖，巖體次級揉皺發育，節理裂隙發育504DgK276+065DgK277+7101645m灰巖夾頁巖，巖體較完整2005DgK277+710DgK277+850140IV巖性接觸帶附近，節理較發育，物性指標差506DgK277+850DgK278+040190V巖性接觸帶，巖體較破碎，節理裂隙較發育，局部富水1007DgK279+350DgK2

7、79+460110V巖性接觸帶，巖體較破碎，節理裂隙較發育，局部富水808DgK279+460DgK279+610150IV灰巖夾頁巖，巖性接觸帶附件，節理較發育，物性指標差1009DgK279+610DgK280+270660m灰巖夾頁巖，巖體較完整10010DgK280+270DgK280+370100IV灰巖夾頁巖，巖體節理發育，較破碎10011DgK280+640DgK280+71070IV灰巖夾頁巖，巖體節理發育，較破碎7012DgK280+710DgK280+840130m隧道出口附件，巖體節理裂隙發育，隧道淺埋50合計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

8、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，根據探測結果提出科學合理支護方案，使得后續工作安全可控。三、鉆探任務及配置1、任務來源鉆探任務按照本方案第一章設計段落施作，由隧道工區提出申請,上報項目部物安全質量部，鉆機調運由項目部資設備部協調，項目部安全總監負責做好各級、各部門間相關協調安排工作。2、人員組織超前水平探孔人員配置情況：(1)鉆機操作手：每機2人；(2)鉆桿裝卸人員：2人；(3)工區現場技術組：2人。3、設備配置每臺超前水平探孔設備及鉆具配置：(1)鉆機：GL-6000履帶式全液壓工程鉆機鉆機3臺；(2)鉆桿：50鉆桿50m/臺；(3)鉆頭：98鉆頭。四、鉆孔位

9、置分為3個探孔：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?？孜徊贾脠D五、超前水平鉆技術要求超前地質鉆探是利用鉆機在隧道開挖工作面進行鉆探獲取地質信息的一種超前地質預報方法。1、超前地質鉆探法適用于各種地質條件下的隧道超前地質預報，在富水軟弱斷層破碎帶、富水巖溶發育區、重大物探異常區等地質條件復雜地段必須采用。2、超前地質鉆探主要采用沖擊鉆和回轉取芯鉆，二者應合理搭配使用，提高預報準確率和鉆探速度，減少占用開挖工作面的時間。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

10、液的顏色及流量變化等粗略探明巖性、巖石強度、巖體完整程度、溶洞、暗河及地下水發育情況等。復雜地質地段采用回轉取芯鉆。回轉取芯鉆巖芯鑒定準確可靠，地層變化里程可準確確定,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、溶洞及斷層破碎帶物質成分的鑒定、巖土強度試驗取芯等。3、超前地質鉆探應符合下列技術要求：(1)孔數1)斷層、節理密集帶或其他破碎富水地層每循環可只鉆一孔；2)富水巖溶發育區每循環宣鉆3-5個孔，揭示巖溶時，應適當增加，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采用不同的鉆孔深度。2)鉆探過程中應進行動態控制和管理，根據

11、鉆孔情況可適時調整鉆孔深度，以達到預報目的為原則。3)在需連續鉆探時，一般每循環可鉆30-50m,必要時也可鉆100m以上的深孔。4)連續預報時前后兩循環鉆孔應重疊58m。(3)孔徑鉆孔直徑應滿足鉆探取芯、取樣和孔內測試的要求，并應符合鐵道部現行鐵路工程地質鉆探規程(TB10014)的規定。(4)富水巖溶發育區超前鉆探應終孔于隧道開挖輪廓線以外58m。4、超前地質鉆探應符合下列工作要求：1)實施超前地質鉆探的人員應經技術培訓和考核，經考核合格后方可上崗2）鉆探前地質技術人員應進行技術、質量交底。3）超前鉆探過程中應在現場做好鉆探記錄，包括鉆孔位置、開孔時間、終孔時間、孔深、鉆進壓力、鉆進速度隨

12、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、突進里程、沖擊器聲音的變化等。4）超前鉆探過程中應及時鑒定巖芯、巖粉，判定巖石名稱，對于斷層帶、溶洞填充物、煤層、代表性巖土等應拍攝照片備查，并選擇代表性巖芯整理保存，重要工程鉆探過程監理應進行旁站。5）在富水地段進行超前鉆探時必須采取防突措施；測鉆孔內水壓時，需安裝孔口管，接上高壓球閥、連接件和壓力表，壓力表讀數穩定一段時間后即可測得水壓。6）應加強鉆進設備的維修與保養，使鉆機處于良好狀態；強化協調和管理，各方應積極配合，減少和縮短施鉆時間。5、鉆孔質量控制可采取下列措施：（1）采用系統的鉆探程序1）測量布孔：施鉆前按孔位設

13、計圖設計的位置用經緯儀準確測量放線，將開孔孔位用紅油漆標注在開挖工作面上。2）設備就位：孔位布好后，設備就位，接通各動力電源和供風、供水管路。安裝電路要由專業電工操作，確保安全，供風管路要連接緊密，無漏氣現象。3）對正孔位，固定鉆機：將鉆具前端對準開挖工作面上的孔位，調整鉆機方位，將鉆機固定牢固。4)開孔、安裝孔口管：孔口管必須安設牢固。5)成孔驗收：施鉆滿足設計要求，經現場技術人員確認簽收后方可停鉆終孔。(2)控制鉆進方向1)鉆機定位完畢后，對鉆機進行機座加固，使鉆機在鉆進過程中位置不偏移，做到鉆孔完畢鉆機位置不變。在鉆進過程中應定期檢查機器的松動情況，及時調整固定。2)對鉆具的導向裝置盡可

14、能加長，并且選用剛度較強的鉆桿，從而提高鉆具的剛度，減少鉆具的下沉量，達到技術的要求。不得使用彎曲鉆具。3)當巖層由軟變硬時應采用慢速、輕壓鉆進一定深度后，改用硬巖層的鉆進參數。鉆進中應減少換徑次數。4)本循環鉆孔完畢后，根據測量結果總結出鉆具的下沉量，下一循環鉆探時通過調整孔深、仰俯角等措施控制下沉量在設計要求的范圍內，達到技術要求的精度。(3)準確鑒定巖性及其分布位置。6、超前鉆探鉆進中應防止地下水突出，可采取安設孔口管和控制閘閥等措施，確保工作人員和機械設備的安全，同時應使地下水處于可控狀態。(1)在富水區實施超前地質預報鉆孔作業，必須先安設孔口管，并將孔口管固定牢固，裝上控制閘閥，進行

15、耐壓試驗，達到設計承受的水壓后，方可繼續鉆進。特別危險的地區，應有躲避場所，并規定避災路線。當地下水壓力大于一定數值時，應在孔口管上焊接法蘭盤，并用錨桿將法蘭盤固定在巖壁上。(2)富水區隧道超前地質鉆探時，發現巖壁松軟、片幫或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異狀時，必須停止鉆進，立即上報有關部門，并派人監測水情。當發現情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅地區的人員，然后采取措施，進行處理。(3)孔口管錨固可采用環氧樹脂、錨固劑，亦可采用快凝高強度微膨脹的漿液錨固，錨固長度宜為1.5-2.0m,孔口管外端應露出工作面0.2-0.3m,用以安裝高壓球閥。7、超前鉆探法應編制探測報告，內容包括工作概況、鉆孔探測結果、鉆孔柱狀圖(格式見附錄H),必要時應附以鉆孔布置圖、代表性巖芯照片等。六、鉆孔探測記錄及結果分析處理現場技術人員填寫“隧道超前水平鉆記錄表”，填表時必要時征得鉆機操作司機的經驗，認真填寫，收集第一手真實資料，將記錄結果上報工區技術負責人，若出現異常上報至項目部工程管理部、安全質量部，必要時上報設計單位、建設單位等進行處理。隧道超前水平鉆孔記錄表單位：中鐵二十局西