隧道布孔原则.doc

桥涵工程
1.桥梁 本线地质条件复杂，岩体受多期地质构造影响，岩体破碎，风化层厚度变化大，基底地质情况复杂多变，非岩溶地区当基岩出露或埋深较浅时，宜采用调查、钻探、挖探相结合的综合勘探手段，岩溶区应采用钻探和物探相结合的勘探方法。 岩溶复杂地段的桥梁应勘探 2 次，定测阶段按墩台位置进行控制性勘探，补定测阶段按桥梁基础布置形式结合岩溶发育程度进行勘探。 勘探以钻探为主，根据桥梁结构形式、墩台位置和基础类型，结 合地质调绘结果布置，一般布置在墩台基础轮廓线的中心或周边；桥 台必须有勘探点。原则上逐墩勘探；地质简单时，隔墩勘探；地层、 构造复杂地段、 风化层厚度不均地段、 斜坡地段， 根据地形地质情况， 在墩台基础对角勘探；非可溶岩区高墩、大跨 2～3 个勘探点；可溶 岩区第一阶段定测阶段按 1 孔勘探， 第二补定测阶段根据岩溶发育情 况结合基础布置形式 2～5 孔或逐桩进行勘探。各工点勘探孔数量视 工程地质条件及基础类型确定。 针对不同地层类型，制定主要勘探原则如下： （1）厚层第四系地层 桥梁墩台一般采用摩擦桩基础， 勘探点布置通常采用逐墩布置机 动钻探的原则。当地层层序较简单、层序规律性较强且桥梁孔跨小于 32m 时，可适当增大勘探间距至隔墩勘探。对第四系细粒土地层较厚 的地段适当布置静力触探，测定土的侧壁摩阻力和桩端阻力，完善勘 察资料。弃、填土地区桥梁墩台位置填土厚度大且条件复杂时应进行 横断面勘探。 勘探深度：应结合地质条件、桥梁结构形式、桥式布置、基础桩 长等综合确定。一般情况下，桩端地层为黏性土或粉细砂、中砂及全 风化层等地层时，应钻至桩尖以下 510～10m15m，孔深一般不小于 40m；桩端地层为粗砾砂或碎石类土时，摩擦桩应钻至桩尖以下不小 于 5m，孔深一般不小于 30m；遇有大漂(块)石，钻至基础底以下的深 度应超过当地漂(块)石或孤石的最大粒径的 2 倍，且不少于 10m5m。 （2）沉积岩地层 逐墩进行勘探，地质复杂的山前斜坡地段应进行横断面勘探。 勘探深度：应结合桥梁结构形式、桥式布置、基础类型及桩长等 综合确定。桩端地层为全～强风化层时，应钻至桩尖以下 5～10m； 对持力层为岩层的柱桩基础应钻至弱风化岩层时（或微风化层）应钻 至桩尖以下内 3～5m；扩大基础应钻至强风化承载力即可满足设计要 求即可。 （3）花岗岩及其他火山岩区地层 逐墩台进行钻探，当存在风化不均匀或地层起伏较大时，应加密 钻孔。 勘探深度：柱桩基础均应钻至弱风化层（或微风化层） 3～5m； 扩大基础强风化即可满足要求。具球状风化或不均匀风化时，钻至基 底或桩尖以下深度应超过当地弱风化～微风化球体直径的 2 倍 （由地 质测绘和钻探确定） ，且不小于 10m。 花岗岩全～强风化层中的桥孔钻探， 应加强标贯 （或动探） 试验， 每次标贯的间距不得大于 3m。 （4）可溶岩区地层 可溶岩地段桥梁：首先各墩台中心布置 1 孔，根据桥址区揭示岩 溶情况及基础类型，溶洞高度 1～3m 时，应采用梅花形补孔（每墩台 增加 2～5 孔） （补定测阶段结合基础布置形式实施） 。 出现下列情况之一时，该墩台原则上应按逐桩进行补孔（补定测 阶段实施） 。 1)钻孔揭示溶洞高度大于 3m； 2)梅花形钻孔中一半以上孔均发现洞高大于 1m 的溶洞； 3)既有勘探（钻探、物探）揭示，溶洞呈串珠状发育（揭示三处 以上（含三处）大于 0.5m 的溶洞）时。 若附近墩台的岩溶发育时， 相邻墩台应根据勘探揭示的岩溶发育 程度，考虑逐步适当增加钻孔。 钻孔深度至明挖基础应至基底以下完整基岩 10～15m；桩基础至 桩尖以下完整基岩 10m，当遇串珠状溶洞时，与桥梁专业共同研究钻 孔深度。 高墩、特殊结构、大跨桥梁及岩溶强发育区，勘探深度应会同桥 梁专业研究确定。 适宜开展物探工作，且开展物探工作，且经试验有效果时，可适 当减少钻探。 （5）变质岩区地层 原则上按逐墩进行钻探。岩层差异风化严重、岩性变化大等地质 条件复杂地段的墩台应适当加密钻孔。 勘探深度：柱桩基础均应钻至弱风化层（或微风化层）内 3～5m 每个工点均需布置控制性钻孔， 控制性钻孔勘探深度较一般钻孔 深 5～10m，或钻入弱风化层不小于 5m，控制性勘探孔的数量应不少 于勘探孔总数的 1/3，且每个工点不宜少于 2 个。 2.涵洞 涵洞勘探点的布置应结合路基工程综合考虑，做到一孔多用，每 个涵洞应有勘探点，长轴涵洞（包括旅客地道）应沿轴向布置至少 2 个勘探点，地层情况复杂时适当加密，勘探深度应满足沉降变形计算 要求或钻至硬层不少于 5m。一般第四系黏性土地层的孔深满足路基 沉降检算要求。基岩埋深浅时，可采用挖探，基岩埋深大时钻探。 对于跨沟渠的涵洞，应查明沟渠中软弱层及其厚度。 6.2.2 路基工程 1.路堤 平原区地层简单， 以黏性土及砂类土为主， 勘探孔间距 50～100m 左右，勘探点的深度应满足沉降计算和工程处理措施的要求，钻探孔 深一般不小于 25m。 松软及软土地基勘探孔间距 50m 左右，以钻探为主，地层适宜地 段可用触探进行辅助勘探，孔深应根据填土高度确定，满足地基沉降 计算要求，细粒土勘探孔深可参照表 6-1 确定。 填土高度与勘探孔深参考值 填土高度(m) 2 3 4 表 6-1 5 6 7 勘探孔深(m) 25 28 32 37 41 45 对低填浅挖地段，查明基床底层的地基是否存在 Ps＜1.5MPa 或 承载力小于 180kPa 的土层（半填半挖断面更要重视上述问题） 。 软土、松软土路基地段，地质横断面间距一般不超过 100m 左右， 而且各个每个工点应确保有地质横断面；当软土、松软土地基连续地 段较长，且地层层位变化不大时，可适当加大横断面间距，每个代表 性地质横断面上应布置 2～3 个勘探测试孔。 选择代表性的松软及软土地基工点布置钻触对比孔， 以综合确定 合理的地基计算和设计参数。 高路堤、陡坡路堤应按地质横断面布置勘探，且每个工点至少应 布置 1 个地质横断面。地质横断面的间距不应大于 100m，地质条件 复杂时应适当加密。地质横断面宜垂直线路布置，必要时可按基底稳 定最不利方向布置，每个地质横断面上的地质勘探点不应少于 3 个。 在设置各类过渡段的地段应布置勘探点，查明基底的地质条件， 路桥及路隧过渡段上的软土及松软土地基应布置 1 个代表性地质横 断面，勘探深度不应小于一般路基的勘探深度。 岩溶发育地区以物探测试贯通，重点异常地段采用钻探进行验 证，孔深应钻至路基基底以下 10～15m，在此范围内遇溶洞时钻探深 度另行研究。 2.路堑 路堑勘探应在地质调绘的基础上采用综合勘探， 勘探点间距根据 堑坡高度和地质复杂程度确定，一般 50～100m 左右，应查明路堑范 围地层结构、 土石分界面、 地质构造、 风化程度、节理裂隙发育情况、 是否顺层及地下水情况， 并布置横断面勘探， 横断面间距 100～200m， 每个路堑宜有横断面，每个代表性地质横断面上应布置 2～3 个勘探 测试孔。钻孔深度根据地层岩性的不同，深度宜至路基面以下不小于 5m，当基底为硬质岩时可至路基面以下 3m，遇软弱结构层时应穿过 软弱结构面而进入稳定地层 3～5m。可溶岩地区钻孔应达到路肩设计 高程以下至少 10m，在此范围内遇溶洞时钻探深度另行研究，土质路 堑的孔深还应满足土质地基的要求。 当存在地下水时， 孔深适当加深， 并根据地下水含水层及埋藏情况等布置水文地质试验。 3.路基支挡工程 支挡建筑物的两端应布置勘探孔， 中间视地质情况及地质复杂程 度增加， 一般情况下勘探孔间距 50～70m， 地质情况复杂时每 30～50m 布置一个勘探点，必要时布置代表性横断面勘探，每个代表性地质横 断面上勘探测试点应不少于 2 个， 代表性地质横断面的宽度应满足工 程地质分析、路基稳定性分析和设计需要。勘探孔深度不小于建筑基 底以下 5m 或满足查明基底地质条件的要求，地层软弱时，穿透软弱 层至硬层以下 5m。桩基应至桩底以下 5～20m5～10m。 4.不良地质和特殊岩土路基 （1）岩溶路基 原则上按路基路堤中心线或两侧路肩坡脚处平行布置 2～3 条物 探纵测线， 站场区等适当加密。 异常地段根据填方高度适当加密测线， 并对物探异常位置布置钻探验证，查明岩溶发育状况。勘探深度：当 上覆土层较薄时，一般应钻至灰岩岩面以下 10～15m；当上覆土层较 厚时，应钻至附加应力相当于自重应力 10%的深度处，一般深度不小 于 25m。 同时结合标贯、 动探等原位测试手段查明表层土的工程特性， 注意分析岩土分界面附近的地质条件。必要时进行抽水试验。 岩溶地区路堑地段岩溶勘探，定测时控制性勘探，待施工宜在路 基成型后再补充地质勘察工作。 （2）危岩危石及崩塌 原则上不进行地质钻探，可适量进行挖探，查明覆盖层厚度、裂 隙发育程度和充填特征。 （3）膨胀（岩）土路基 勘察手段以钻探为主，辅以适当挖探，查明地基条件。一般场地 勘探点间距不宜大于 100m，复杂场地不宜大于 50m；每隔 200m 布置 1 个横断面；膨胀（岩）土路堑工点勘探横断面间距 100m 左右，且 每个横断面上勘探点不应少于 2～3 个。 勘探深度应满足沉降和工程处理的要求，路堤工程一般不小于 25m，路堑宜至路基面以下不小于 10m；支挡工程勘探深度宜达到支 挡建筑物基底以下 5m，桩基应至桩底以下 5～20m5～10m。 6.2.3 隧道工程 隧道勘探一般采用综合勘探，应加强进出口、浅埋地段、穿越沟 谷地段等位置的调查和测绘工作，隧道勘探（含斜井）以物探为主， 重点和物探异常地段采用钻探核对验证，并辅以适量的挖探、槽探。 1.勘探布置原则 （1）地质条件复杂（岩溶、膨胀岩、煤系、片岩和构造发育等） 的隧道宜应采用综合勘探方法。 在洞身和洞口均应布置勘探点； 物探工作在既有资料和工程地质 测绘的基础上布设，查明隧道围岩类别、重要地层接触带、断层构造 及、岩溶发育特点、空间分布状况等。通过地质测绘及物探资料的综 合分析，针对重要的地质界线及对隧道工程影响较大的断裂构造、岩 溶发育带及重要物探异常等应有采用钻探验证孔控制。 （2）覆盖层及风化层较厚的洞口应布置勘探点。 （23） 洞身应按不同地貌和地质单元布置勘探孔查明地质条件； ， （3）埋深小于 100m 的较浅隧道或洞身段沟谷较发育的隧道，勘 探点间距不宜大于 500m；埋深较大隧道勘探点的布置应结合地质调 查及物探成果确定，原则上钻孔间距不超过 2000m 专门研究。 （4）物理勘探：物探测试全隧贯通，对特长隧道、地质复杂隧 道等的重点地段采用两种以上物探方法贯通测试。 地质条件复杂必要 时适当加密物探测线或增加横向断面。 2.勘探深度 钻孔深度应至路肩高程以下 3～5m， 遇不良地质时， 应适当加深。 3.单线隧道洞身钻孔应布置在中线外 6～8m，左右侧均可交叉布 置； 双线单洞隧道洞身钻孔应布置在中线左侧 6～8m 或中线右侧 12～ 15m，钻探验收完毕后及时回填封堵。 4.隧道深孔钻探应在现场调查情况绘和物探成果基础上， 进行专 门研究后实施。 （1）隧道深孔分为两类，一类为解决隧道地质结构（如揭示岩 层界线、断裂等）而布置，一类为验证重大物探异常而布置，所以深 孔必须在详细工程地质调绘及（或）物探的基础上安排，目的在于解 决通过地质调绘及物探无法解决的疑难地质问题。 （2）深孔开钻前必须重点复查认真分析隧道通过地段和钻孔附 近地表岩性、地质构造及有关水文地质内容。一般钻至路肩高程下 10～15m，以利需要做水文地质试验并为或线路可能调坡留出充分余 地，遇特殊情况时地质钻孔应适当加深。 （3）为保证孔内水文地质试验及采样要求，终孔孔径不小于 91mm。为获得含水岩组水文地质参数、评价含水层富水性，计算隧道 涌水量，需在钻孔内进行水文地质试验。水文地质试验应宜采用抽水 试验，当抽水试验无法实施时，可改用压水、注水试验或提水试验。 （4）全部深选择重要的钻孔都要进行综合测井，内容包括声波、 视电阻、自然电位、伽玛、井斜、井径、井温、井中电视等。 （5）地应力测试：根据地貌单元、地质构造结合勘探孔深度， 代表性进行隧道洞身附近的地应力测试。分析、判明发生岩爆及软质 岩流变大变形的可能性。 6.2.4 站场工程房屋建筑工程 可参照路基工点的勘察要求布置勘探、测试和试验工作，横断面 较长时可考虑增加横断面上的勘探孔数量。房建建筑工程执行《岩土 工程勘察规范》 （GB50021-2001） （2009 版） ，在补定测阶段安排勘探。 （1）高层、大型站房、大跨度建筑物及房屋集中区房屋建筑和 构筑 物 场地 工程 地质 勘 察， 原则 上执 行 《岩 土工 程勘 察 规范 》 GB50021-2001（2009 版） 《铁路工程地质勘察规范》TB10012-2007 和 相关规定。勘探手段以钻探为主，辅以静力触探。具体工作量结合桥 路工程以剖面勘探为主，每个剖面的勘探点数目不少于 3 个，剖面间 距、钻孔深度根据场地复杂程度、工程重要性等级和勘探阶段综合确 定。待相关专业提供构筑物详细位置和结构类型后在补定测阶段实 施。 （2）大型车站、生活区、动车运用所、大临工程等，应作进行 场地控制性剖面勘探，剖面间距 50～200m，每个剖面的勘探点数目 不少于 3 个，应结合桥路工程勘探点进行。勘探深度应能控制地基地 带格式的: 字体: 四号 格式 的 带格式的: 字体: 四号 格式 的 带格式的: 字体: (默认) 宋体, 格式 的 (中文) 宋体, 四号 带格式的: 字体: (默认) 宋体, 格式 的 (中文) 宋体, 四号 带格式的: 字体: 四号 格式 的 带格式的: 字体: 四号 格式的 带格式的: 字体: 四号 格式 的 带格式的: 正文 格式 的 层结构。 （3）车站范围应代表性进行孔内波速试验；地道、设有地下室 和维修坑道的大型房建应进行扁板侧胀试验和主要含水层抽水试验。 （4）高架站勘探结合墩台布置，以横断面勘探为主，间距 50～ 70m。 （5）定测阶段结合桥路工程布置代表性勘探点，在相关专业提 供构筑物详细位置和结构类型后在补定测阶段实施剩余勘探量。 （65）取样要求 1） 地基为黏性土或粉土时应分层采取原状土样作物理力学实验， 砂类土、碎石类土应分层取样进行颗粒分析实验，房建场地勘探取样 数量、实验项目按工程基础类型并结合路基设计需要确定，每层试件 数量满足统计要求。 2）地基为基岩时，按地层岩性分别取代表性岩样做物理性质和 岩石力学性质实验。 3）结合路基工程分段取地表水、地下水进行水质分析，在取水 样钻孔地表以下 0～8m 范围内取代表性土样进行土的侵蚀性分析。 建筑材料场地 场地勘察 6.2.5 建筑材料场地勘察 配合有关专业对所有选定的砂、石料、路基填料的质量、地质储 量进行现场详细调查及勘探， 查明开采范围内的地层成因、 地层结构、 剥土厚度、以及水文地质情况。天然建筑材料的储量应根据所确定的 开采范围、地质断面图、勘探与试验成果，采用平均厚度法、平行断 面法、三角形法等，分别对有用层和无用层进行计算。 天然建筑材料场地类别的划分 场地类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 场 地 特 征 地形平坦，岩性单一，有用层厚而稳定，附近无不良地质发育。无表面剥离层 地形有起伏，有用层基本稳定，呈条带状分布或厚度变化较大，其中有少量无 用夹层，有不良地质发育。有剥离层或剥离层分布无规律 地形起伏大，有用层分布面积小，厚度小，岩性变化较大，断层发育，风化层 较厚，不良地质发育，水文地质条件复杂。普遍有较厚剥离层 表 6-2 1.调查测绘 会同有关专业对建筑材料场地进行调查测绘，详细记录地形地 貌、交通情况、岩土的名称及性状等，尤其注意岩石风化层的调查测 绘及取样，作好观测点记录。现场填绘平面地质图。要求对建筑材料 场地、材料进行拍照。调查记录本以及照片及底片作为资料的一部分 与勘察报告同期验收。 2.勘探及取样、试验 （1）路基填料 包括各类路基填料如：土，砂、卵砾石，级配砂砾石，风化岩石。 所有设计取土场均应布置勘探。 路基填料取土场地勘探点的间距单位：（m） 勘 察 阶 段 场 地 类 别 踏 勘 以地质调查为主，可辅 以少量的物探、简易勘 探和取样工作 表 6-3 定 测 100~200 50~100 ＜50 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 当地层单一或丘陵区有天然断面可做观测点时，勘探孔可适当放 宽， 勘探孔的深度应至有用层或开采高程以下 2m。 采用钻探、 简易勘探 （挖 探、 螺钻等） 相结合的勘探方法， 取样试验。 取大样数量不少于 100kg， 设计取土量大于 20 万 m3 的，土样数量一般不少于 2 组，取土厚度较 大且岩性变化时，应根据岩性分层取样。根据需要做 CBR 试验、夯后 剪（90%和 95%）和无侧限抗压强度（90%）。其中，Ip≤10 时加做筛 分试验， 砂类土筛分 （粉砂加做细颗分） 并做不均匀系数及抗冻指标。 现场根据需要确定是否进行土质改良试验， 取样数量应满足土质 改良试验的要求。 取土场资料应编制说明书及柱状图 （标识填料组别） 地质图 、 （平 原区地形地貌地层岩性简单的不做）。计算出合乎实际的地质储量。 按《铁路工程岩土分类标准》附录 A（2004.12 局部修订条文）进行 填料定名。 （2）砂、石料 做大筛分试验样品数量不少于 100 公斤。工程用砂不少于 10 公 斤。填料用砂不少于 100 公斤。工程用卵砾石土不少于 80 公斤。工 程用碎石不少于 80 公斤，块石:30cm×20cm×15cm 取 2 块。用作粗 骨料和细骨料的砂、石料除常规试验外，还应做碱活性试验。 （3）级配碎石 取样试验应符合 《铁路碎石道床底砟》 （TB/T2897） 的有关要求。 每一石场同一岩性取 1～2 组样品（各粒径碎石共计 150kg， 30cm×20cm ×15cm 块石 4 块）。 （4）碎石道砟 新建碎石道砟应现场调绘并填绘 1： 2000～1： 10000 工程地质图， 勘探采用观测点、 简易勘探、 钻探相结合的手段进行， 勘探间距 100～ 300m，控制性勘探孔应穿透开采深度 1～2m。道砟质量应符合特级道 碴要求。取样数量：碎石不少于 200 公斤，块石:30cm×20cm×15cm 取 6 块。 送样单要写明料场位置、工程名称、工程用途、试验期限、送样 单位及日期及具体试验项目。