复杂地质（通用12篇）
复杂地质 篇1
温州大学行政信息中心工程由温州大学投资, 中建八局三公司总承包。其桩基为国内罕见复合桩型基础, 即同一承台下有两种不同类的桩型。该工程建筑面积27 000 m2, 12层框剪结构 (主楼区地下1层) , 采用钻孔灌注桩与预应力管桩复合桩基。
主楼区 (复合桩基) :钻孔灌注桩600径12根, 700径132根, 有效桩长68 m, 进入持力层———第 (10) 层黏土夹中细砂层1 000 mm, 混凝土坍落度为18 cm～22 cm, 充盈系数大于1.15, 孔底沉渣厚度不大于5 cm。管桩采用PTC-A500 (60) -12, 12, 10总桩数104根, 管桩进入持力层———第 (6) 层圆砾层50 cm。
裙楼区 (管桩基础) :A区、C区采用PTC-A400 (55) -12, 12, 10总桩数153根, B区管桩采用PTC-A400 (55) -10, 10, 12桩数76根。裙楼区采用600径扩大头, 施工时桩侧灌砂, 且接头处加焊比桩径大7 cm宽8 cm厚的钢板圆环。桩型布置示意图见图1。
1 工程特点、难点
本工程地质条件较差, 地基土地质层分布见图2, 淤泥层从地面往下接近30 m, 在70 m深的地基土中, 其中上部还含有夹层———第 (4) 层, 第 (6) 层圆砾层。
1) 主楼区复合桩基施工, 为了确保各桩型的成桩质量, 防止不可预见性事件的发生, 就必须制定出科学、合理可行的施工方案。
2) 由于地质复杂, 钻孔灌注桩在施工中易发生塌孔、难以下钻、蹩钻杆、堵管、串孔等质量事故, 为保证成孔质量及桩身混凝土灌注连续, 这就要求各工序合理衔接、精心组织施工。
3) 管桩在淤泥质土层中施打, 对桩位及垂直度的控制均提出了较高要求, 同时扩大头的使用也增加了施工难度 (见图3) 。
2 复合桩基施工方案
2.1 提出方案
方案一:先施工管桩, 考虑到管桩施工对土体的挤压应力会对后期施工的钻孔灌注桩成孔带来不利影响, 决定先施工主楼区复合桩基中的钻孔灌注桩, 然后再施工管桩;管桩的施打从裙楼开始, 最后施工主楼中的管桩。
方案二:管桩属挤土桩, 为了防止其在施工中对土体所产生的剪应力剪断已完工的钻孔灌注桩, 拟定先施工管桩, 再施工钻孔灌注桩。考虑到地基土层中应力的稳定性将来能为钻孔灌注桩成孔创造条件, 决定先施工主楼复合桩基中的管桩, 再施工裙楼管桩。
2.2 方案论证
由于方案二锤击管桩对土层的挤压力再加上地质条件的原因, 会增大后期钻孔灌注桩的施工难度和危险性, 后果无法预料、质量难以保证, 虽然钻孔灌注桩会扰动地质中管桩的持力层———圆砾层, 对后期管桩成桩质量和施工中各环节控制增加难度, 但这相对于先施工管桩后施工灌注桩给后者带来的施工难度和危险性要小的多;再结合温州当地的地质情况来看, 其孔隙率高达1.8, 土体中的孔隙很大, 管桩施工所产生的挤压力根本就不足以挤断已施工完的钻孔灌注桩, 当然影响是有, 但很小。因此, 决定采取第一种施工方案[1]。
3 钻孔灌注桩施工的主要技术措施
3.1 打桩顺序
因为过厚的淤泥层易造成成孔困难、后续混凝土灌注发生串孔, 决定采用“分段—跳打”的施工顺序, 可以减小对桩基的挤动。
3.2 成孔工艺
该工程的持力层为第 (10) 层黏土夹中细砂层, 且孔深达74 m, 通常选用泵吸反循环, 其清孔干净工作效率高, 但考虑到复杂地质淤泥层较厚的特点极易造成塌孔、缩颈等质量事故。经综合分析, 泵压正循环比泵吸反循环更有利于孔壁稳定确保成孔质量, 因此决定选用泵压正循环;在遇到夹层难以进尺时, 增大钻压和扭矩, 换用自制400小钻头钻进, 待穿过该层后再换用原钻头钻进成孔。
3.3 主要施工参数选择
泥浆比重:钻进成孔时控制在1.20～1.25;二次清孔时控制在1.15～1.20。泥浆粘度:钻进成孔时要求不小于24 s;二次清孔时要求不大于22 s。钻机钻速:钻进0 m～30 m内时控制在20 r/min, 30 m往下钻速为40 r/min, 当遇到砾石层时钻速为20 r/min, 在换上小钻头后增大钻压钻速为30 r/min。混凝土控制:确保首灌量, 导管插捣, 混凝土灌注连续, 施工中量化比控制[2]。成孔时间为22 h左右, 灌注时间不大于4 h。
4 管桩施工的主要技术措施
4.1 打桩顺序
为了确保主楼区桩身混凝土养护时间尽量长, 决定先从三个裙楼开始施打, 最后再施工主楼复合桩基中的管桩, 主楼区采用分段的施工顺序。
4.2 打桩
4.2.1 桩位控制
用锤击桩易使已对好的桩位发生位移, 由于地质条件及设计扩大头的使用, 更增加了桩位控制难度, 桩刚进尺1 m～2 m即跑位, 鉴于此, 我们自行设计了简易可折叠式定位器, 其既保证了桩位的准确, 又加快了施工进度保证了工期。
4.2.2 桩身垂直度控制
由于桩在淤泥质土中易被打歪, 我们每台桩机都有两个测量员、两台经纬仪全程监测以确保桩身垂直度。
4.2.3 停锤标准
本工程原定的所有管桩停锤都以贯入度来控制, 10 cm/5击, 4.0 t锤, 落距1.5 m～1.8 m, 但主楼区考虑到管桩持力层———第 (6) 层圆砾层受钻孔灌注桩施工影响, 按原停锤标准可能达不到要求即穿透该层, 为了避免不良后果的发生和不必要的经济损失, 且又不影响复合桩基的承载力, 最后决定严格根据地质报告, 标高控制为辅, 贯入度控制为主;但此时的贯入度降低为10 cm/3击。
5 结语
该工程桩基为国内罕见复合桩型基础。桩基工程竣工后, 477根桩经小应变检测和静载试验均符合设计承载力和沉降量要求。
摘要：结合具体工程实例, 根据工程地质特点、难点, 提出了复杂地质复合桩基施工方案, 并进行了方案论证, 详细介绍了钻孔灌注桩和管桩施工的主要技术措施, 得出了该桩基工程符合设计承载力和沉降量要求的结论。
关键词：复合桩基,桩位,垂直度,承载力
参考文献
[1]GB 50007-2002, 建筑地基基础设计规范[S].
[2]JGJ 94-94, 建筑桩基技术规范[S].
[3]GB 50202-2002, 建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].
[4]王健.钻孔灌注桩的施工[J].山西建筑, 2008, 34 (13) :111-112.
复杂地质 篇2
低地应力是地下工程中经常被忽视的.一种应力状态,低地应力对地下工程稳定性有重要影响.结合白鹤隧道复杂地质段施工,本文详细分析了其工程地质特征,并结合低地应力的地质标志,得出了低地应力为该复杂地质段主控制因素的结论,为进一步设计施工提供参考.
作 者：王坛华 陈剑平李杨 李燕俊 作者单位：王坛华,陈剑平,李杨(吉林大学建设工程学院)
李燕俊(云南路桥股份有限公司)
复杂地质 篇3
【关键词】地质；桥梁基础；施工；地质勘探
我国幅员辽阔，工程、水文地质情况复杂多变，尤其灰岩地区地质极其复杂，如溶洞、断层、裂隙、地下水等。如对其认识不足可能严重影响设计阶段桥梁基础形式选型，施工阶段桥梁基础安全隐患以及施工质量，乃至通车后的运营安全，造成严重的质量、安全、隐患和经济损失。对于地质条件复杂区域，桥梁基础施工阶段很难全面、深入的进行地质勘探，所以施工阶段对桥址区的补充勘探，甚至逐桩钻探是很有必要的。
一、工程概况
山西省太原至古交高速公路全长23.404km，主线双向四车道，设计速度采用80km/h，整体路基宽24.5m，分离式路基宽2×12.25m，建有目前全国第二长的公路隧道西山隧道一座（13.63km）。太古高速公路全线地质复杂多变，安全风险大。路线东端位于汾河冲积平原，中部属吕梁山余脉石千峰山中低山区，西端为汾河河谷。最大相对高差达546米，路线自东向西均位于吕梁～太行断块之次级地质构造单元，五台山块隆中的古交倾斜地块。
桥址区位于五台山块隆古交倾斜地块的中部，出露岩性以奥陶系峰峰组（O2f）地层为主，主要为强～中风化灰岩。物探解释、钻孔揭露及地质调查得知，奥陶系峰峰组（O2f）岩溶发育，陷落体较多，断裂构造发育较多，对该桥的桥梁基础施工影响很大。
三岔口汾河大桥是太古高速公路古交连接线为跨越汾河而设，上部结构采用13-30米装配式预应力混凝土连续箱梁，下部结构桥台采用U型台、柱式台；桥墩采用等截面柱式墩，基础采用扩大基础和钻孔灌注桩基础。
二、存在问题
在三岔口汾河大桥桩基础施工初期，通过钻渣的取样分析，发现与设计文件中的地质说明差别较大，7-1#桩孔在钻至桩顶标高下5米时入岩，岩质为弱风化灰岩，该桩在施工过程中出现泥浆流失现象，而原设计该桩为摩擦桩，应在13米左右入岩，就此情况设计单位又在该桥2#、4#、7#、8#墩进行了补充钻探，在钻探过程中多次出现漏浆现象，各孔相同深度的芯样差别很大，且均为泥灰岩、灰岩互层交错。根据补充钻探结果分析，该桥桥址区可能存在多次溶洞与裂隙、甚至断层。为了探明桥梁基础地质情况，准确确定桩基长度，嵌岩深度，决定对该桥进行逐桩钻探。
三、勘察方法与工作量
1、勘察工作布置原则
a、本次勘探钻孔为逐桩钻孔
b、在地层岩性、地质构造复杂、不良地质现象发育地段延伸勘探范围，加布原位测试点
2、勘察方法
本次勘探采用工程地质调绘，钻探现场原位测试和室内试验相结合的综合方法。勘探手段以钻探为主，原位测试手段主要为动力触探试验。
勘探点坐标由设计文件提供，使用索佳SET510全站仪进行放样，使用黄海高程系统。钻孔定位测差，陆地小于0.1m，地面孔口高程陆地不超过0.01m。
3、室内试验
a、室内土工试验按《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）
b、岩芯代表性试样进行天然饱和单轴抗压强度试验
c、采取地下水进行对建筑材料的腐蚀性试验
按照设计桥位图并结合国家现行有关规范、规程及场地地形地貌特点，勘探共完成了勘探点29个，其中：取土试样钻孔8个，深度均为33.0m，取土标贯钻孔21个，深度为33.0～35.0m。
四、勘探结果
1、桥基岩土体工程地质分层
桥址区地层在这次勘探深度范围内，根据岩土体的分布特征、成因类型及区域地质资料，这次勘探深度内所揭露的地层有如下几个工程地质层：
第一层：填土（Q42ml），第二层：卵石（Q4al+pl），第三层：卵石（Q3al+pl）
冲洪积层下为本区域奥陶系中统峰峰组（O2f）地层
该组地层为勘察深度范围内主要地层（角砾状白云质泥灰岩、泥灰岩灰岩互层）
2、不良地质现象
根据勘察，揭露地层情况结合区域地质资料，桥址区钻孔5#-1（18.0～21.0m）、6#-1（15.5～22.0m）、8#-1北侧5米（10.5～13m）、8#-1南侧5米（19.0～22.2m）、12#-1（27.0m～）、13#-2（30.0m～）、2#-0（24.0～29.0m）、9#-0（15.5～19.0m）（22.5～25.0m）、10#-0（11.8～13.00m）、11#-0（19.0～23.5m）、12#-0（29.0m～）处均揭露溶洞，岩芯破碎，局部溶洞填充物为粗砂砾，大部分溶洞区存在漏浆及掉钻现象。
3、分析评价
本次桥梁桩基逐桩钻探，基本探明了该桥桥址区地质情况，准确判定了桥梁基础持力层的岩性状况和不良地质现象，对原设计桥梁基础中不符合持力层承载力要求的桩基长度进行了调整，确保桥梁基础的承载力，同时也为桥梁基础施工方案的确定，提供了宝贵地质资料。
五、结论
太古高速公路在工程施工阶段进行桥梁桩基础的逐桩钻探，详细、准确的探明了桥址区的地质情况尤其是不良地质情况，是对大型工程设计阶段地质勘探的有效补充，确保了桥梁桩基地基承载力满足桥梁荷载的要求，避免了施工过程中的重大方案变更，大大缩短了工期。太古高速公路施工阶段由项目业主组织、施工单位实施的桥梁桩基的逐桩钻探，改变了地质探察从来都是设计单位负责的常规。经过项目业主、设计单位、施工单位的互相配合、勘测、综合分析，全面细致的地质勘探、精心的设计与施工，确保地质复杂地区桥梁的安全，对同类高速公路建设具有一定参考价值。
参考文献
[1]JTGD63-2007.公路桥梁地基与基础设计规范
[2]JTJ064-98.公路工程地质勘察规范
[3]GB50021-2001.岩土工程勘察规范
复杂地质 篇4
关键词：龙围隧道,综合超前地质预报,施工安全
随着国家交通基础建设的推进, 隧道工程建设的工程规模越来越大。在高速铁路建设中, 隧道工程普遍具有洞径大、埋藏深、洞线长、地质条件复杂的特点。大量铁路和公路隧道工程建设的实践表明[1], 由于受地质勘察精度、勘察手段等诸多条件的限制, 根据地质勘察资料做出的设计与实际不符的情况屡有发生。由此而来塌方、涌水、涌泥、涌砂、岩爆等灾害时有发生, 给施工造成极大的危害。据统计[2], 施工过程中由于塌方、涌水、涌泥、岩爆等地质灾害造成的停工时间要占总工期的30%左右。因此, 在地质条件复杂的地区进行隧道工程施工时, 做好超前地质预报, 对降低施工风险和减少施工安全事故具有极大的工程意义。
1 工程背景
龙围隧道位于桂林恭城县内, 是贵阳至广州高速客运专线上的高铁隧道之一, 起讫里程DK523+467~DK526+475, 隧道全长3008m, 最大埋深300m。隧道所在区域属剥蚀性低山地貌, 两翼基岩为砂岩夹页岩, 地质条件复杂。隧道工区所在地下水以土层空隙水、基岩裂隙水为主, 其中基岩裂隙水富集, 水量丰富, 地表降水丰沛, 正常涌水量达41250m3/d, 最大涌水量可达61875m3/d。
龙围隧道围岩多为角岩化砂岩, 弱风化, 岩体较破碎, 节理裂隙发育, 页岩局部夹软弱夹层, 裂隙充填软、流塑状粘土, 遇水易软化, 岩体整体性差, 局部呈碎块、砂砾状。隧道围岩整体完整性较差, 强度较低, 自稳能力弱, 其中隧道IV、V类围岩占总长的68.3%, 且在隧道中部区域, 有两断层通过。在隧道开挖施工过程中围岩易发生坍塌、涌水、突水等工程事故。
龙围隧道处于喀斯特地貌显著的桂林地区, 地下岩溶发育且极具规模和隐秘, 前期地质勘探和地质调查无法保证获取的地质资料的完整性, 加之如前所述的围岩、水文地质条件, 这些复杂因素给隧道的施工带来很大的安全隐患。为保障工程的安全施工, 保证工程的顺利开展和推进, 在隧道施工过程中, 就必须对复杂地质情况足够重视, 切实做好了地质超前预测、预报工作, 以便及时采取相应的工程措施, 降低施工风险, 避免灾害的发生或在一定程度上减少因灾害造成的损失, 为快速、安全施工和优化支护参数提供有益的信息, 确保工程的安全和效益。
2 超前地质预报的基本原理
在地质预报技术上, 国内外前沿的技术主要有如下几种[3,4], 一是地震波探测法, 一是地质雷达探测法, 还有红外探水法和超前钻孔探测法等。
2.1 地震波探测法原理
地震波探测法简称TSP法, 其基本理论是基于通过测量弹性波在介质中的传播特性的变化来获得介质的物理力学等性质的变化, 进而获得介质结构的变化规律。TSP (Tunnel Seismic Prediction) 技术由AMT公司研制, 是一种用于超前预报隧道前方地质变化的地下反射技术, 利用地震波的反射原理进行地质探测。TSP得探测原理可由图1来说明。在隧道掌子面的前方边墙一定区域设置一系列炮孔, 并在隧道两侧壁各设置一个传感器孔, 将传感器置入套管中, 使用环氧树脂将套管与围岩紧密耦合。依次微差激发各炮孔炸药, 炸药爆炸产生的震动波信号沿隧道方向以球面波的形式传播, 在不同的岩层中地震波以不同的速度传播, 震动波会在围岩介质的结构面或前方任意波阻抗差异界面反射回震动信号, 界面两侧岩石差别越大, 反射回来的信号发生变化越大, 这些反射信号及直达波信号将被高灵敏的三轴传感器接受下来。通过计算机软件对传感器捕获的信号进行分析, 就可以判断围岩的变化及洞穴位置, 分析出前方围岩性质、节理裂隙分布、软弱岩层及含水状况等, 最终获得各种围岩构造界面与隧道轴线相交所呈现的角度及距掌子面的距离, 并可初步测定岩石的弹性模量、密度、泊松比等参数以供参考。该法适用于划分地层界线, 查找地质构造, 探测不良地质体的厚度和范围。但仪器在作业过程中对环境的要求较高, 若噪声过大则会影响采集数据的准确性。TSP的有效预报距离可达120m, 在围岩质量好的地段可达300m。
该技术特别适用于高分辨率的折射微地震探测, 以及对断裂带和岩体强度降低的软弱破碎带的探测, 对于掌子面前方及其周围的地质界面情况的位置, 均用数据处理后的图像来直接反映, 对剪切横波 (S波) 的数据处理能籍以提高含水断裂带和地质构造走向的辨识率, 并能自动进行数据分析。对不同岩体及断层带等界面、富水地段的预报效果最好, 同时预报距离长。节省时间, 对施工干扰少, 每次爆破记录时间仅需45 min, 整个量测循环 (包括仪器清理) 共需2h。
2.2 地质雷达探测法原理
地质雷达是基于地下介质的电性差异, 向地下发射高频电磁波, 并接收地下介质反射的电磁波进行处理、分析、解释的一项工程物探技术。其工作原理如图2所示。
由发射天线送入地下高频电磁脉冲波, 当其在地下传播过程中遇到不同的目标体 (岩土体、空洞等) 的电性介面时, 有部分电磁能量被反射回来, 被接收天线所接收, 并由主机记录, 得到从发射经地下界面反射回到接收天线的双程走时t。地质雷达方法是由已知条件推断未知情况的方法, 当地下介质的波速已知时, 可根据测到的精确t值求得目标体的位置和埋深。
2.3 红外探水法
红外探水的原理为用红外测温原理探测局部地温异常现象, 并以此判断地下脉状流、脉状含水带和隐伏含水体等所在的位置。地下水的活动会引起岩体红外辐射场强度的变化, 红外探水仪通过接收岩体的红外辐射强度, 根据围岩红外辐射场强度的变化值来确定掌子面前方或洞壁四周隐伏的含水体。根据构造探测结果, 趋近不良地质体和地质异常体时, 利用便携式红外线探水仪每隔20~30 m对掌子面进行一次含水构造探测。当洞内个别区段渗水量较大时, 亦用红外探水仪探测预报, 探明隧道周边隐伏的含水体, 保证施工安全。
红外探测属非接触探测。探测时在隧道边墙或断面上定好探测位置, 用仪器的激光器在确定好的探测位置上打出一个红色斑点, 扣动扳机, 就可在仪器屏幕上读取围岩场强探测值, 并做好记录。然后转入下一序号点, 直至全部探完。探测完毕, 根据所测场强值绘出一系列的曲线。当隧道掌子面前方围岩的介质相对正常时, 所获得的红外探测曲线近似为直线, 离散度较小, 即为正常场。反之, 当掌子面前方或隧道外围存在含水构造时, 曲线上的数据产生突变, 含水构造产生的红外辐射场叠加到围岩的正常辐射场上使探测曲线发生弯曲, 形成异常场。红外探水的有效预报距离可达20~30m。
2.4 水平超前钻孔法
在隧道施工掌子面或掌子面一侧的耳室进行超前水平钻孔, 通过钻进速度测试预测前方岩溶水量, 同时分析地层岩石的软硬程度、岩体完整性及可能存在的断层、溶洞的分布位置, 从而进行掌子面前方的地质预报。一般情况下, 在坚硬岩石中, 钻进速度低;在软弱岩石中, 钻进速度高。在节理裂隙发育岩体和断层两侧破碎带岩体中施钻, 容易发生卡钻现象, 钻进速度相对较低。遇到空洞时, 钻速突然急剧加快。
水平超前钻孔直观明了, 可以验证超前地质预报的精度, 同时对于含水、含瓦斯地段可以直接探明涌水压力、瓦斯突出压力及其含量。施工中将超前钻孔作为主要的探测手段。
3 龙围隧道地质预报方案
根据上述常用地质预报的原理结合龙围隧道本身的地质条件和本项目的施工条件来制定龙围隧道的地质预报探测方案。在日常正常施工中, 做好地质调查及监控量测, 对重点区域进行综合探测, 将TSP、地质雷达、红外探测以及超前钻孔综合运用, 相互验证。龙围隧道地质预报的方案安排详见表1。
根据表1的预报方案安排地质预报工作, 其中地质调查主要是采用地质素描的办法, 在掌子面开挖后立即进行, 对开挖围岩类型、岩性、风化变质情况、节理裂隙、岩层产状、地下水等方面进行观察和测定。
在综合地质探测区域, TSP预报距离应达到120m。需要预报区段大于有效预报距离时应多次预报, 两次预报重复搭接长度不小于10m。地质雷达的有效探测距离在完整性较好地段应达到30m, 具体根据雷达波形判定。两次预报的搭接重复长度5m左右。红外探测一般安排每30m进行探测一次。水平超前钻孔探测每次钻孔深度应大于50m以上, 必要时需达200m以及进行取芯分析。
4 典型预报案例
在隧道D3K525+240处, 地质调查发现掌子面围岩为蚀变砂岩, 带节理裂隙并充填软塑性粘土, 层厚约为20cm左右, 节理裂隙发育, 节理间距10~30cm, 微张型。地质综合预报发现前方施工围岩有一近直立状、宽约1.2m的软弱花岗岩脉带。红外探水发现前方裂隙水发育, 围岩含水量大, 水压力大。超前钻孔预报发现, 当水平超前孔钻探至掌指面前方12m时, 钻孔出现大量涌水, 水流射程4~5m, 经测算流量达600m3/h。进一步探测发现, 前方50m范围内, 水压力大。由预报的结果, 决定暂停该掌子面的施工, 封闭掌子面, 采取措施减压排水。在经过14天的固结注浆、减压排水后, 重新掘进施工, 施工纪录发现, 掌子面出水量已大大降低, 在第一天的重新施工中, 出水量约为1200m3/d。同时发现, 该段围岩呈软塑性土状, 遇水易软化, 花岗岩已处于全风化状态, 承压强度低, 与预报情况大致一致。
在里程D3K524+856.8处, 地质调查发现, 掌子面岩体破碎, 节理裂隙发育, 软弱夹层规模增大。地质雷达和TSP联合探测发现掌子面前方岩体节理裂隙发育, 节理面夹泥, 有断层通过, 岩体较破碎且稳定性差, 红外探水和超前钻孔预测含水量大, 预计总出水量可达31200m3/d。由预报结果, 决定降低掘进进尺和速度, 减少循环炸药量并优化爆破施工参数, 减少爆破施工对围岩的扰动, 加强施工管理, 采用超前管棚、锚杆、固结注浆等方式加固围岩。经采用以上方式后, 该段隧道施工获得顺利安全推进。
结束语
综合地质超前预报的应用表明, 在复杂地质条件下的隧道施工中, 做好超前预报是降低施工风险的非常有效手段, 积极恰当的预报结果能指导开展合理有效的隧道施工。
在龙围隧道的施工过程中, 结合各种地质超前预报大综合运用, 获得如下经验:
一是隧道通过砂砾状蚀变风化带时, 钻孔揭示地下水具有承压性, 且水位与蚀变风化带界面相近, 可以认为蚀变风化呈一富水囊状。隧道开挖将使相对静水条件改变为动水, 由于巨大的静储量, 容易导致砂砾状物质在高势能动水作用下产生大能量及大范围突水、突砂。
二是如果隧道断面大、围岩软弱、抗水能力弱, 采用全封闭抗水压衬砌的结构安全性就较低, 不得不采用限制排放的方法, 但排放可能使隧道周边固体物质流失而导致隧道结构工作环境恶化。因此有必要对隧道周边围岩进行固结性注浆, 限制流量, 防止固体物质流失。
三是在危险区域, 根据预报的结果应采用恰当的措施开展施工。一般可采用采用短循环进尺, 小药量微差爆破, 超前支护、固结注浆、强支护、快封闭, 加强监控和预报等的基本方法。
四是在施工中应结合预报情况及时制定和完善应急方案, 配备必要的报警、应急设施, 设置逃生通道和装置, 设置应急排水系统等。
参考文献
[1]龙浪波, 王鹰.多种超前地质预报方法在某隧道施工的应用[J].施工技术, 2008, Vol.37.No.11:100-103.[1]龙浪波, 王鹰.多种超前地质预报方法在某隧道施工的应用[J].施工技术, 2008, Vol.37.No.11:100-103.
[2]谭天元, 张伟, 陈友辉.深埋特长隧道超前地质预报体系综合技术研究[J].水力发电, 2008, Vol.34.NO.7:35-39.[2]谭天元, 张伟, 陈友辉.深埋特长隧道超前地质预报体系综合技术研究[J].水力发电, 2008, Vol.34.NO.7:35-39.
[3]司建涛, 贾留杰.综合超前地质预报方法在宜万铁路云雾山隧道施工中的应用[J].地质灾害与环境保护, 2008, Vol.19.No.1:102-104.[3]司建涛, 贾留杰.综合超前地质预报方法在宜万铁路云雾山隧道施工中的应用[J].地质灾害与环境保护, 2008, Vol.19.No.1:102-104.
复杂地质 篇5
复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术措施
文章主要介绍了在复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术成功的`经验,以供类似工程借鉴.
作 者：刘龙 邓永丰 作者单位：中铁六局,呼和铁建公司,内蒙古,呼和浩特,010050刊 名：内蒙古科技与经济英文刊名：INNER MONGOLIA SCIENCE TECHNOLOGY AND ECONOMY年，卷(期)：“”(1)分类号：U445.55关键词：复杂地质 人工挖孔桩 施工技术 方案
复杂地质条件下岩土工程勘察分析 篇6
摘 要：在幅员辽阔的中国大地上，地形复杂，存在地质条件良莠不齐的现象，在一些区域的地质条件良好，而在另一些区域却存在不良的地质条件，诸如：湿陷地质、松软地质等，这些复杂的地质条件给岩土工程勘察作业增加了难度。为此，我们关注复杂地质条件下的岩土工程勘察作业及实施技术，要引入新技术和新知识，对原有的不良地质条件加以改善和优化，从而解决岩土工程勘察作业中的瓶颈问题，提升岩土工程勘察的准确性和质量。
关键词：复杂地质条件；岩土工程；勘察；技术
中图分类号：TU412 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）33-0066-02
随着我国工程建设领域的不断扩张，岩土工程勘察也日益突显出其重要意义和价值，在工程建设的施工过程中，必须以岩土工程勘察为前提和基础，要重视岩土工程勘察作业，综合分析复杂地质条件下的影响因素，运用先进而成熟的岩土工程勘察技术和手段，保质保量地完成岩土工程勘察任务，为工程建设施工提供详尽、完整的地质资料，确保工程建设的顺利进行。
1 复杂地质条件概念综述
根据我国现有的岩土工程勘察规范和标准，我国的复杂地质条件类型和等级可以划分为一级、二级和三级。这三个等级各有其特征和属性，其中：三级地质条件较为简单，容易辨识，它主要是指区域内的岩土种类的单一性、无变化的性质，在工程施工的过程中也不会受到地下水的干扰。二级地质条件较为常见和普通，它是指在区域内的岩土表现为较多的种类和性质变化，然而基本处于可控、可测的阶段，而且在工程建设施工的过程中可以规避地下水对施工的影响。一级地质条件则是最为复杂的地质条件，它处于地质灾害高发区，地形地貌复杂难辨，地质纹理也极为复杂，岩相和岩性都处于动态的未知状态之中，显现出不良的岩土地质条件和水文地质条件。如：多年冻土、湿陷性地质、膨胀性地质、盐渍性地质等，这些不良地质条件都需要加以特殊的处理和整治。
2 复杂地质条件下岩土工程勘察要把握的注意要点
2.1 野外踏勘作业中的踏勘注意要点
在岩土工程的勘察工作之中，首先要做好野外的踏勘作业，它是前提和基础，要依据相关的规范和标准，以实际现场为基准，布设好相关的踏勘点，在地质条件复杂的状况下，还要采用加密踏勘点的方法，以实现对野外踏勘的准确、完整踏勘作业，获得准确的相关参数和数据。同时，还要注意地层条件相差较大的问题，要进行野外踏勘作业时的灵活变通，还要注意特殊性岩土，在了解不同岩土特性的前提下，防止不合理踏勘点的间距问题，杜绝随意踏勘。
2.2 地下水位勘察作业中的注意要点
在岩土工程勘察之中，对于地下水位的勘察作业也是不可忽略的重点，在进行钻孔水位测量的时候，不可以忽略抽水井以及地下水陡壁的实际状态，要关注这些相关因素，实现对地下水位的准确测量。并且，在地下水位的勘察作业过程中，还要根据规范的要求，进行科学合理的试样采集，要注意在采集试样的作业中的问题，诸如：试样高度不足、密封状况不良、试样采集数量不足等，要在地下水位的勘察作业中，进行科学化、标准化、规范化的操作，避免出现含水量流失的现象。
2.3 岩土工程勘察作业中的原位测试要点
在岩土工程勘察作业的过程中，要依照严格的规范要求，实施原位测试作业，绝不能抱有侥幸心理，一些岩土工程勘察人员为了省事而没有依照规范要求进行测试，就会导致测试的不准确。例如：在岩土工程勘察作业中的静力触探作业中，需要定深、调零，然而一些勘察工作人员却没有依照规范和要求，没有将其按照规范要求调零，致使其采集的数据不够规范和标准，极大地影响了岩土工程建设施工。
2.4 岩土工程勘察评价问题的注意要点
在岩土工程勘察评价的过程之中，需要密切关注施工场地的类别、不同地质条件下的地基类别，要根据这些不同的地质条件，进行评价和分析。同时，还要重视地基的剪切波速，在对地基的剪切波速测试的过程中，也要给予密切的重视和关注，以确保其准确性。
3 复杂地质条件下的岩土工程勘察技术应用分析
3.1 原位测试岩土工程勘察技术
这个勘察技术主要是运用静力触探的方式，借助于液压静力的触探探头装置，采集相关的复杂地质条件的岩土信息，然后将采集的岩土信息传输进入计算机系统之中，加以自动分析、辨识和整理，从而获得最终的测试结果。在实施标准贯入试验的作业过程中，可以选取标准落锤，当其处于自由落体的状态时，以20次/min的锤击速率，可以实施有效的作业，但是值得一提的，在这种方法实施之前要注意清理好钻孔。还可以采用动力触探的测试方法，针对复杂地质条件，进行测试，从而获得准确的风化基岩物理指标。
3.2 地质测绘勘察技术
这项技术应用的主要作用在于对工程施工区域的地形，进行详尽的调查和分析，要利用这种技术全面把握工程区域的地形地貌特征、地质构造等内容，并针对不良的地质状况进行调查和分析，从而全面了解复杂地质条件下的岩土特性、纹理分布等状况，同时，还要注意做好岩土的风化鉴定工作，确保勘察测绘作业的准确度。
3.3 岩层钻探勘察技术
这种技术主要选用大功率的100A-D型钻机、KY-250型钻机，这种装置可以支持不同类型的岩层钻探方式，诸如：回转钻进方式、采芯方式、泥浆护壁方式等。就采芯技术应用而言，它对砂土层和粘性土层的岩芯采取率不尽相同，对于砂土层的岩芯采取率应当>75%； 而对于粘性土层的岩芯采取率则要>90%。同时，还要详细观察复杂地质条件下的不同土层，要对不同深度的底层进行采样，从水平方向和垂直方向两个角度，分析土层底层的变化状态，并加以全面的、完整的记录。
3.4 室内测试勘察技术
这种技术的应用主要是针对场地环境中可能出现的岩土问题，进行模拟，在室内对其进行试验、分析、判断等，通常而言，室内测试的试验主要包括对土层物理性质的试验、对水质的分析试验、土层的颗粒分析试验、土质压缩试验分析等，从而获知相关的物理力学性质指标，并加以详细而准确的判定，使其成为岩土工程建设施工的评价和分级依据。
4 复杂地质条件下岩土工程勘察案例分析
4.1 工程综述
某工程是框架结构。工程的岩土工程勘察重点在于了解场地区域的地基稳定性、地层结构、地下水状况、不良地质等，从而提出相应的设计和施工方案。
4.2 岩土工程勘察技术及设备状况分析
①钻探。在勘察过程中，主要采用DPP100-4型钻机，
Φ146 mm螺纹钻头，运用高速回转的钻进方式，在地下水位以下的砂土土层中则选择泥浆护壁钻进方式。
②取土试样。在地下水位之上时，采用Φ120 mm的黄土无衬薄壁取土器；在地下水位之下时，则选用Φ100 mm的普通活阀式取土器，在不扰动土层的条件下，进行试样。经测试，土层的试样质量等级为Ⅰ～Ⅱ级。在探井之中，采用人工井壁刻槽的方式，采取土层试样，测试土层的试样质量等级为Ⅰ级。
③原位测试。依照标准贯入试验的相关规定，进行原位测试试验。波速测试则采用人工激振的单孔速度检层方法，其测试设备为FDP204PDA型工程测试仪。
4.3 地形地貌及地质构造特征
施工场地位于大陆地质构造—浸蚀而成的黄土塬，地势相对平坦，没有断裂带。
4.4 地下水位状况
经勘察显示，在部分勘探孔内可以看见地下水，其含水层主要是粉质粘土，水位的深度为16.7 ～19.4 m，地下水位不深，由于自然降水以及生活用水的下渗，使之逐渐形成上层滞水。
4.5 施工场地不良地质条件
根据岩土工程勘察分析以及钻探、原位测试技术分析，在施工场地内的区域没有不良地质条件，适合于进行建筑施工。
4.6 施工场地地震效应
通过对该区域的钻孔波速测试分析得知，施工区域场地的覆盖层厚度以及其性质，可以由此判定：施工场地的类别应当归属于Ⅱ类，抗震设防烈度为Ⅷ度，可以实施建筑施工。并且按照地下水的埋藏条件分析，施工区域场地的土质为不液化土质，无须担心地震液化的干扰影响和效应。
4.7 施工场地黄土湿陷性评价
采用岩土工程室内试验技术分析可知，该施工区域场地的湿陷性黄土厚度为6.5～13.7 m，自重湿陷量为18～49 cm，依据相关的规范要求，可以将该施工区域场地的湿陷类型归属于较为严重的Ⅲ级。
4.8 岩土工程评价及地基施工方案设计
通过对该施工区域场地的岩土工程勘察分析可得，该区域场地的地基处于均匀稳定的状态，可以实施工程建设施工作业，其相关的量值，见表1。
该岩土工程施工的地基基础方案可以采用浅基础的方案，依照相关技术规范，使用灰土挤密桩法，进行地基的处理。在这个方案实施的过程中，要注意施工场地是自重湿陷性黄土场地，要扣除桩侧的负摩擦力。而且场地有部分粉细砂层，需要在施工时予以贯穿，使桩端伸入卵石层1 m以上。还有，在实施人工挖孔灌注桩时，要采用明排的方式降水，并注意安全防护。
5 结 语
综上所述，复杂地质条件是岩土工程勘察分析中的重要内容，要依照相关的技术规范和标准，对不同状况的岩土进行勘察和检测，要对施工区域场地进行全面、完整而详尽的了解，选用合适的勘察技术和相关设备，以实现对复杂地质条件下的勘察作业，并累积实践经验，在在各种技术应用之下获取完整、全面、精准的勘察数据信息，从而提升我国岩土工程勘察的整体水平，为建筑工程施工提供准确的参考和依据。
参考文献：
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复杂地质构造对煤炭开采的影响 篇7
煤炭是动植物体在死亡之后, 埋藏在地下, 然后经很多年之后缓慢形成的。煤炭还有它附近的一些岩石受到地质结构的变动、板块移动等等的因素的影响, 最后使地层出现褶曲和断层的情况。一般来说, 不同时期的矿区的形成会有着不同的地质构造。煤田周围的不同期次和不同规模的断裂互相交织最后慢慢的演变成了非常复杂的矿区构造。对矿区构造影响非常大, 是整个区域构造的相当重要的一部分。区域构造的复杂性最后直接性的影响了煤层分布特点、含煤地层、煤田地质相应的复杂程度。
2 地质构造对矿井开拓开采的影响
矿产资源形成矿之后, 断层会发生一些构造运动, 矿体把断层分成了好几部分, 造成矿体的产状、分布和形成产生复杂化, 最后会给矿区的开采带来一系列的麻烦与问题。在大型的断层生长发育的地方, 会很容易出现煤层的倾角、走向、倾向的变化。地质构造方面的区块的划定造成了采区和阶段的划分, 这给着呢改革开采过程的场地等等方面的布置带来了很大影响。因此, 在开采设计的时候, 要充分的考虑到, 开采巷道一定要避开那些所谓的断层破碎带, 特别是避开那些与巷道成较小角度的倾斜和平行的那些巷道, 做到将断层当作采区划分的相应边界。第二, 断层还会影响平巷的掘进, 因为巷道在掘金的过程中, 如果遇到稍微大一点的断层, 我们还要考虑巷道的稍微的又一点拐弯, 以确保煤层底板和平巷的距离, 但是巷道的拐弯还会增加一些巷道的长度, 最后造成了增加了运输的环节, 还会对许多管道的铺设带来很大的问题。
3 地质的构造在煤矿安全生产过程中的威胁
3.1 矿井水灾与地质构造的关系
地质构造的变化是发生出水事故从而造成影响的关键所在, 而地质构造是我们落实防御政策和措施、并进行相关方面的分析和预测的一个非常重要的基础。对矿井的回采率进行一些提升, 可以很大程度上延长矿井的使用时间, 并对缓解资源的枯竭速度产生非常大非常重要的作用。在矿井的开采过程中, 会涉及到一些地质构造的变化情况, 包括褶曲、陷落柱、断层等等的现象。而一些部分事故发生, 也正是由于这部分的构造发生了变化造成的。最后, 我们对矿井的出水原因进行分析的时候, 我们必须要明确形态体系的不同所造成的井下出水产生的变化的现象, 从而真正的掌握其中的变化规律所在, 最后以确保所有的危险因素我们都能够做到防患于未然。我们对近几年的煤矿水害的相关规律进行总结, 得出以下的几个结论:
1) 一般来说, 矿井出现水害的现象的发生多是在巷道的迎头的那些位置上, 造成这一现象的根本原因就是巷道在挖掘的过程中突然遇到了一些的地质水源的现象, 从而破坏了地质的结构, 最终造成了引发出水的情况。2) 在采取层面的出现的那些突水情况, 一般是因为在矿层进行回采的过程中, 会遇到了一些特殊的地质构造方面的条件, 最后造成了扰动诱发的情况的发生, 最后导水带的破裂, 并引发突水现象的发生。
3.2 瓦斯事故和地质构造方面的关系
众所周知, 我国的地质条件非常复杂, 是受瓦斯危害严重威胁的国家之一。瓦斯产生于煤层之中, 储存在煤层之中, 受到了历史演变与地质条件的严重控制。煤和瓦斯的突出的危险性受到地质构造方面的控制, 而瓦斯的治理和抽采又会受到煤发育特征的控制与影响。实践证明, 如果我们想对瓦斯进行更为准确的预测, 明确结构煤的相关的发育规律与突出的机理, 我们必须综合运用瓦斯赋存的构造的逐级控制发面的理论、板块构造理论以及区域地质演化理论。
3.3 采煤沉陷
我国煤炭矿区最大的安全隐患是之一就是采煤沉陷的问题。如果我们不能在这方面做好有效管理以及控制, 我们就不能保证煤炭在开采过程的安全、有序稳定的进行, 还有可能会造成人员的大规模的伤亡, 并给社会的安定造成非常不好的影响。发生采煤沉陷现象的根本原因之一就是因为煤矿的地质的构造不同造成的, 主要包括一下几个因素, 例如覆岩结构、倾角、煤层厚度以及埋深等等方面的因素。因此, 原因的不同, 发生此类现象的几率也会也有所不同。我们针对发生这一现象的原因, 总结了一下几方面的在矿区的设立时采取的防御措施:
1) 煤炭矿区的相关的技术人员和管理人员必须对矿井的周围的实际情况进行科学的和系统的勘察与测量。2) 慢慢的制定一套科学的、合理的和详尽的煤炭方面的开采的组织形式与计划。3) 我们在开采计划的时候一定要做好准备, 尽量的避免比较容易会发生采煤沉陷现象的区域。
4 改进相关的地质构造对煤矿的开采的影响的措施
4.1 加强对地质的构造方面的勘测
我们进行实地测量的时候, 可以通过一些传统的或是专业的勘探测量仪器进行地质方面的一系列的细致测量, 然后将这些数据录入相关的计算机系统, 进行相关数据的分析与综合, 最后进行数据的梳理, 从而模拟出地质的构造, 这是我们目前广泛应用的一种勘探测量方式之一。此举将勘测与人工进行结合, 利用我们自己构建的地质数据模型对地质的构造方面的性质进行合理化的判断与分析。
4.2 做好对地质构造的评价分析
我们为了确保开采的过程可以顺利的进行, 对地质构造进行合理化的勘测基础上, 我们要选择那些具有生产前景的矿区, 然后进一步的采取一些措施, 再具体查明开采矿区的探明煤层、规模和性质的相关破坏程度, 合理化的指导矿区的开采工作, 为制定方案提供了可靠依据, 最后最大程度的减小矿层的变化产生的影响。
4.3 加强煤矿开采过程的相关管理
我们要选择非常优秀的相关技术人员, 并且严格的管理工作人员, 这是保障开采工作顺利进行的一大基础之一。我们在进行开采作业之前必须做好相关的防护工作, 如果没有做好工作, 就不能进行相关的开采作业。
4.4 基于地质构造过程中的采取的保障措施
我们根据以前所做的那些工作, 再根据实地情况进行作业分析, 并根据可能出现的情况进行防御措施保护。
5 结束语
总而言之, 我们保证矿井生产可以稳定进行, 并延长矿井的使用寿命的有效手段就是加强地质方面的有效工作。无数的实践证明, 地质工作是设计的非常重要的依据, 也是煤矿产业发展的相当重要的保证。
参考文献
[1]李爱民.复杂地质条件下安全高效矿井的建设[J].能源技术与管理, 2009.
复杂岩溶地质隧道综合施工技术 篇8
关键词：岩溶隧道,地质预报,掌子面施工
1 工程概况
1.1 设计概况
南地头隧道位于四川省宜宾市兴文县麒麟乡境内,隧道起讫里程为D4K242+990-D4K243+765,全长775m。本隧为客运专线单洞双线隧道,线间距4.6m,设计行车速度250km/h。隧道位于半径为7000m的曲线上,纵坡坡度5‰单面上坡。隧道围岩类别为:Ⅲ级围岩70m、Ⅳ级围岩80m、V级围岩670m,洞身最大埋深约79m。
1.2 不良地质
(1)岩溶,隧址D4K243+210-D4K243+765洞身段穿过二叠系下统茅口组和栖霞组的灰岩。据调查勘探统计:全隧道15个钻孔有10个钻孔揭穿17个溶洞,见溶洞率为66.7%,其中包括空溶洞、半填充溶洞,充填物质为粘土、碎石及圆砾。
(2)隧道浅埋,地形偏压,且位于土石界面附近,局部位于软塑状软土内。
2 超前地质预报
考虑到隧道地质的复杂性,在施工中将超前地质预报纳入施工工序进行管理实施,结合本隧的特点,超前地质预报以地质调查法为基础,采用超前钻探、物探相结合的综合超前地质预报方法,用宏观指导微观预报、长距离预报指导中短距离预报、微观预报验证宏观预报、中短距离预报验证长距离预报的工作思路,开展本隧道的超前地质预报工作,以查明溶洞的分布范围、类型情况(大小、有无水、溶洞是否在发育中及有无充填物)、岩层的稳定程度和地下水流情况(有无长期补给来源,雨季水量有无增长)等,从而决定下一步的施工预防和技术措施。使用的主要预报方法为地质调查法、物探法和超前钻探法。
超前地质预报程序如下。
(1)在地质调查法的基础上,开展弹性波反射(TSP)法预报工作。利用人工激发的地震波在不均匀地质体中所产生的反射波特性来预报隧道开挖工作面前方100m左右范围内的不良地质体的位置、规模、性质,作较详细的预报,每100m施作一次,连续预报前后两次重叠10m以上。
(2)在弹性波反射法(TSP)预报的岩溶强烈发育异常段落进行地质雷达法预报工作。利用地质雷达电磁波在不均匀地质体中的传播及反射,根据传播速度和反射脉冲波走势进行隧道开挖工作面前方30m范围超前地质预报,每30m施作一次,连续预报前后两次重叠5m以上。
(3)在弹性波反射法(TSP)预报的极破碎岩体并富水异常段落进行红外探测法预报工作。通过接受和分析红外辐射信号,定性预报掌子面前方30m范围内有无地下水,每30m施作一次,连续预报前后两次重叠5m以上。
(4)在物探法预报工作结束后,对物探异常段落进行超前钻探(超前地质钻孔、加深炮孔)法预报和验证工作。利用钻机在开挖工作面钻Ø76探孔获取地质信息,超前钻孔25m一个循环,单孔长度30m,相邻探孔间搭接长度5m;利用风钻在开挖工作面钻Ø42浅孔获取地质信息,加深炮孔长度为5m。
进行超前地质预报工作时,遵循动态设计原则,当地质情况发生变化,根据具体的地质情况及时调整超前地质预报方法和技术(表1)。
注:①D4K243+025—D4K243+130段采用的超前钻探为加深炮孔5孔;②D4K243+130—D4K243+540段采用的超前钻探为5孔+加深炮孔18孔;③D4K243+540—D4K243+745段采用的超前钻探为1孔+加深炮孔15孔。
3 施工方法
根据超前地质预报资料制订施工方法,在施工中根据开挖后的实际情况不断调整施工方法和各类参数,确保施工安全。应本着“稳妥可靠、保证工期、经济合理、不留后患”的目标,坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、紧衬砌、勤测量”的原则通过岩溶地区。
3.1 拱顶半填充溶洞
根据TSP及超前钻孔预报D4K243+250—D4K243+290段洞身穿过半充填溶洞,揭示掌子面后,发现隧道拱顶处溶洞宽约7.8m、高约2.5m,纵向延伸,黄泥填充,开挖时有塌落。
为避免溶腔内填充物层层坍塌,保证施工安全,超前支护采用Ø108大管棚,环向间距40cm,外插角5°,管棚单根长度20m,纵向间距10m。前后2环Ø108大管棚间增设2环Ø42超前小导管进行超前加固,防止拱部局部土体坍塌造成地层失稳,Ø42小导管外插角35°,每根长3.5m。
根据动态施工原则,将原设计台阶法调整为CRD开挖工法,将客运专线隧道双线大断面分化成小断面,减小隧道临空面,改变其应力状态。加强系统支护及临时支护,及早闭合,每循环进尺0.5m。施工过程中应密切注意安全,并随时观测溶洞走向及规模、地质变化情况。
对于脱空的溶槽,先对溶洞坍壁及坍口周边进行喷锚支护,待坍面稳定后,架设环纵向钢架及网片并预埋Ø75钢管,加厚喷射混凝土层厚度以防继续坍塌砸坏拱架,待封闭成环后对溶槽注浆回填。
3.2 仰拱基底溶洞
根据既有的地质资料结合超前地质预报综合判断仰拱基底是否存在隐伏岩溶,仰拱开挖揭示后,在仰拱基底面上采用凿岩机施作Ø42隐伏岩溶探孔,探孔深度5m,纵向间距2m,环向每个断面设置5个探孔,分别位于隧道中心线、左、右线路中心线和两侧边墙处。准确定位溶洞位置、大小和走向后,按照溶洞的性质采用不同施工技术对仰拱基底进行加固处理。
(1) D4K243+732-D4K243+746段基底发育两个空溶洞,该段仰拱以下范围设置Ø108钻孔,钻孔3m×3m,梅花形布置,通过孔口管泵送C25混凝土回填空溶洞。
(2) D4K243+757-D4K243+764段基底发育两个全填充溶洞,该段仰拱以下范围设置钻孔,通过采用Ø75钢花管注水泥浆进行加固,钢管桩1m×1m梅花形布置,桩底嵌入基岩1m,注浆材料采用1:0.5的水泥砂浆,注浆压力为1 MPa。
3.3 软土掌子面
D4K243+640-D4K243+680段经过土石分界面,围岩级别为Ⅵ级,掌子面上台阶部分位于土层中,该土层呈软塑状,自稳能力差,施工风险高。
针对该段不良地质,除施作Ø108大管棚超前支护外,采用Ø25玻璃纤维锚杆进行预注浆固结掌子面土体,单根锚杆长5m,锚杆间距1m×1m梅花形布置。采用CRD工法开挖,且每进尺50cm立即喷射8cm厚C25混凝土封闭掌子面,施作加强支护和临时支护,使钢拱架能及时闭合承载。玻璃纤维锚杆不但杆体全段提供锚固力,且通过注浆固结周边土体,同时它易挖出,减少爆破扰动,有效解决掌子面易滑塌的难题(图1)。
3.4 系统支护动态调整
(1)隧道洞身右侧地形偏压,初期支护采用不对称支护,线路左侧(靠山侧)系统锚杆长度增长lm,线路右侧系统锚杆长度缩短1 m。
(2)穿越土石分界线段,位于土层中的拱部及右侧系统支护改用Ø42小导管注浆。
(3)大拱脚施工。当拱脚位于稳定岩层,可直接施作锁脚锚管;当拱脚位于土层时,采用套管钻进后退式注浆加固土体,以形成加固范围为上台阶拱脚1m以上至土石分界面,加固厚度为开挖轮廓线以外3m的加固体,注浆加固完成后再施作锁脚锚管;对位于土层的拱脚加强处理,增加“拱趾”及U形钢筋,形成“大拱脚”(图2)。
3.5 软弱围岩变形监测
3.5.1 预留足够变形量
隧道施工中根据监控信息及现场情况,在开挖时预留足够的变形量,避免围岩及支护结构变形侵限。根据围岩变形特点,在开挖时尤其在拱部开挖时预留10～15cm沉降量,并及时施工仰拱和拱墙衬砌。
3.5.2 加强监控量测,以信息指导施工
软弱围岩施工中加强监控量测频率,建立监测变形管理等级标准,通过对监测结果的比较和分析判定支护结构的稳定性和安全性,并指导施工,随时调整施工工法和支护措施。
4 施工评价
隧道揭露如此大规模的溶洞给施工和管理方面带来了极大的困难,但在溶洞施工同时也在不断积累经验,在施工过程中认识到隧道地质的复杂性,加强地质预报并将其纳入正常的施工工序管理,在施工中做到“物探先行,钻孔验证,先探后掘”。在有溶洞区域施工时,及时分析地质情况,本着“先固后挖,尽量不揭开溶洞”的原则,加强超前支护,采用岩溶处理及综合整治施工技术。现场根据地质条件随时调整采取合理的开挖工法,严格控制其开挖高度和长度,合理进行围岩支护,衬砌结构及早闭合确保安全施工及岩溶区安全顺利通过。
参考文献
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复杂地质条件下矿井整合技术研究 篇9
窑街煤田位于祁、吕、贺“山字型”构造体系西翼的“多字型”构造部分, 成煤环境自始至终受祁、吕、贺“山字型”构造体系的控制。窑街煤电集团有限公司三矿 (以下简称三矿) 皮带斜井井田位于窑街煤田的东北部, 兰州市红古区獐儿沟煤业有限公司 (以下简称獐矿) 矿井位于窑街煤田东北边缘, 与三矿皮带斜井五采区相邻, 两矿以F15断层为边界, 断层以北为獐矿井田范围, 断层以南为三矿井田范围;由于皮带斜井井田位于窑街煤田中北部羊场背斜和塌山向斜的倾伏端, 该区域断裂构造极其发育, 使煤层的连续性局部受严重破坏, 给煤炭资源的开采带来了一定困难;加之两矿井开采的煤层空间位置存在上下重叠关系, 两矿井以+1420m标高为界, +1420m标高以上为獐矿井田范围, +1400m以下为三矿井田范围, +1420m-+1400m之间为矿井安全煤柱, 基本上属于“楼上楼下”关系, 互相制约影响严重, 所以安全管理上的难度极大, 国有企业与地方企业矛盾突出。
两井同属窑街煤田, 煤层赋存形式、地质构造形态、瓦斯与二氧化碳含量和涌出方式都很接近。在两井相邻地段, 存在一些较小的复式向背斜构造, 并造成局部地层倒转现象。2008年8月窑街煤电公司兼并獐矿, 其井田划入皮带斜井井田范围, 两井合并工程所处位置为CO2富集区、CO2高压力区和断层破碎带 (F604、F605、F15等断层以及众多分支断层) 等复杂地质构造区域, 该区域曾发生过多次煤与二氧化碳突出事故, 因此地质构造极其复杂。
2 复杂地质条件下两井整合技术研究
2.1 复杂地质区域施工准备
根据矿井地面勘探、井下探测、采掘工作面观测和区域地质构造的探测所获得的各类矿井地质资料, 综合分析区域地质条件和断裂构造性质, 绘制即将施工区域的地质预想剖面图、水平切面图, 标明地质断裂构造位置, 按照瓦斯分布赋存规律和断裂构造的展布情况, 分析设计巷道的突出危险性和位置合理性, 掌握巷道前方及周围瓦斯压力的高低情况。整合工程进行瓦斯地质预测预报:贯彻落实“安全第一, 预防为主, 依靠科学、综合治理”的瓦斯防治方针, 开工前进行必要的探测。根据各条巷道预测获得的各种相关技术参数和打钻过程中观察有无动力现象的结果, 经综合对照分析论证后, 预报巷道前方瓦斯地质情况, 实施“四位一体”的综合防突措施, 确认无突出危险后, 进行施工。并且建立地面永久瓦斯抽放系统对CO2富集区和CO2高压力区进行抽放, 同时对七采区抽放线路过长、抽采困难地点设移动式抽放泵进行抽放。
2.2 复杂地质条件下开拓布局的优化
獐煤公司矿井与三矿皮带斜井五采区相邻。合并前皮带斜井在1400水平进行生产, 獐矿在1590水平进行生产, 两矿开采地点平面距离60m, 开采高差190m, 采煤沉陷影响日趋严重, 巷道变形严重, 矿压增大, 安全生产受到威胁;而且三矿皮带斜井1400水平以下的开采受到制约。根据两矿井的具体位置、开采标高和生产现状, 整合开拓方案充分考虑利用三矿皮带斜井已有的井巷工程, 利用闲置井巷工程以减少开拓工程量, 减少投资。獐矿井田范围划入皮带斜井后命名为七采区。三矿皮带斜井1500水平及其以上的阶段水平大巷处于闲置状态, 因此两井合并工程利用三矿皮带斜井现有1500东大巷, 向前延伸210m进入七采区, 然后布置1500-1510进风上山与獐矿1510水平巷道绕道贯通, 其巷道作为七采区运输、进风巷道;采区回风引入1550区段回风巷后进入东边下由三矿5-5风井引出。经过复杂地质条件下的两井整合技术研究项目的实施, 2009年9月七采区1500水平运输大巷顺利贯通, 形成七采区1500水平的主辅运输、行人、进风、供电、排水等生产系统, 为两井整合奠定了基础, 现獐儿沟煤矿生产系统已停止使用, 其生产系统全部并入三矿皮带斜井。
2.3 复杂地质条件下煤炭开采技术
七采区煤层赋存由北向南北呈“S”形赋存, 特别是F15-3以南受F15、F604、F605等断层或断层组的切割, 煤层扭曲严重、厚度变化较大 (介于24-60m之间) ;整合前獐矿采用走向长壁水平分层滑移支架炮采放顶煤采煤法 (工作面采高2m, 放顶煤高度6m) , 支架的稳定性较差, 开采高度低, 万吨掘进率高, 整合后利用三矿皮带斜井成熟的综采放顶煤 (工作面采高2.5m, 放顶煤高度7.5m) 开采技术, 通过伪采技术和零星加减支架的方法, 对七采区采用分块连续性推进的综采放顶煤采煤法, 提高了采煤机械化程度和煤炭资源的回收, 同时安全生产条件得到极大改善。
2.4 联合支护
技术研究分析了三矿与獐煤两井整合地点的复杂地质构造, 在该区域距煤层底板法线20-30米处新建井巷工程, 通过综合防突技术和锚-网-钢支架-喷砼联合支护方式穿越高瓦斯区域和复杂地质构造带。
3 结论
在即将进行的整合改造工程中, 开拓巷道将穿越CO2富集区、CO2高压力区和断层破碎带 (F604、F605、F15等断层以及众多分支断层) 等复杂地质构造区域, 通过复杂条件下进行矿井整合技术研究, 采用复杂地质区域施工准备、复杂地质条件下开拓布局的优化、联合支护、复杂地质条件下煤炭开采技术等技术研究、使两井顺利合并。
根据国家资源整合“以大并小, 以优并劣”的原则, 獐矿井田作为一个采区并入皮带斜井进行开采, 工程量小, 建设工期短, 可操作性强, 在技术上是可行的, 经济上是合理的;经过复杂地质条件下的两井整合技术研究, 解决了相邻矿井的边界纠纷问题和采煤沉陷引起的矛盾。通过调整生产布局, 缓解了相邻采区带来的采动压力。解决了两井整合过程中穿越复杂地质条件的技术难题。
参考文献
复杂地质条件下综采技术探讨 篇10
鹤煤十矿地质条件复杂, 12采区煤层厚度变化严重不均, 1206综采工作面煤厚为0.4~10.0 m, 平均煤厚3.1 m, 顶底板起伏不平。伪顶为黑色泥岩, 直接顶为灰黑色薄层状泥岩及砂质泥岩, 质软易碎, 遇水膨胀, 极易冒落, 而且1206工作面随着回采的推移顶板起伏变化频繁。工作面平均倾角27°, 两巷落差变化大, 造成工作面回采期间倾斜长度会发生明显变化, 而且工作面回采中后期回风巷临近采空区压力大, 底板鼓起。断面缩小, 导致工作面回采难度增大, 不利于工作面实现稳产高产。
1206综采工作面现安装有ZFG3000/19/28型过渡液压支架6架, ZF2800/16/24型液压支架102架, 工作面选用SGZ-630/264型刮板输送机1部, 其运输能力为450 t/h;运输巷铺设SGW-40T型刮板输送机1部。1206工作面所在煤层倾角大, 顶板破碎、底板起伏不平, 回风巷压力大, 通过对地质特征分析, 加强回采技术管理, 并采取了一系列安全技术措施, 保证了工作面安全高效生产。
2 采煤工艺合理选择与确定
复杂地质条件下的综采工作面, 尤其是煤层倾角大, 顶底板变化明显, 倾斜长度经常性变化, 选择合理的采煤工艺参数, 是决定工作面能否实现安全生产的重要因素[1]。
2.1 采煤机割煤方式
由于1206工作面顶板破碎, 极易冒落, 煤层倾角达到27°, 采用自下而上的移架方式极易造成工作面输送机下滑, 这也是该工作面能否实现正常生产的重要因素。因此, 采取在下端头留三角煤斜切进刀上行重刀割煤, 自下而上移架放顶, 返向下行拾煤完成一个循环, 避免了大倾角综采工作面输送机的下滑[2]。
2.2 端头支护方式
工作面上、下端头各采用3组ZFG3000/19/28型液压支架进行支护, 最小控顶距为5.1 m, 最大控顶距为5.7 m。经过支护强度验算, 可以保证工作面的支护强度。由于工作面顶底板起伏变化, 造成工作面倾斜长度变化大, 受矿井地质条件影响, 在工作面倾斜长度发生变化时无法安设端头支架, 增加了顶板控制难度。综合考虑采用∏型钢梁进行支护, 前面可采用4.0 m∏型梁配DW25-250/100型液压单体柱架设“两梁八柱”对棚, 后面可采用2.4 m∏型梁配DW25-250/100型液压单体柱架设“两梁六柱”对棚进行支护, 棚距为0.6 m。经过支护强度验算, 上述措施可以保证工作面的支护强度[3], 降低由于倾斜长度的变化和受地质条件影响无法安设端头支架时造成端头支护的管理难度, 采用∏型钢梁支护实用性强, 便于端头支护管理。
3 回采过程中的问题与对策
3.1 煤质松软极易冒落
由于1206工作面煤质松软, 回采期间沿底回采, 顶板破碎, 极易造成工作面煤墙片帮、冒顶, 顶板控制难度大, 造成采煤机不能正常作业, 需经常性停机采取措施进行护帮护顶。综合分析考虑, 在工作面安装前, 通过对液压支架安装护帮板, 合理确定注水参数, 对工作面进行煤壁注水, 增加煤体的黏结力和可塑性, 减小煤壁压力, 提高煤壁的稳定性, 从而有效控制煤墙片帮。在移架过程中及时伸出护帮板, 使工作面片帮、冒顶得到有效控制, 从而保证了安全生产[4]。
3.2 回风巷严重变形
由于1206回风巷为沿空掘进巷道, 在工作面推采过程中, 超前支护段底鼓严重, 按20 m超前支护管理, 很难满足日常生产要求, 而且工作面回采中后期巷道外段断面很难满足相关规定要求[5]。综合考虑, 采用门式支护对回风巷加强支护, 把超前支护长度20 m延长为30~50 m, 全部打撑子棚, 减少由于采动影响造成的巷道变形底鼓、棚梁折断现象, 提高抗压强度, 从而确保正常生产。
3.3 工作面倾斜长度变化频繁
由于受到顶、底板起伏变化的影响, 回风巷和运输巷落差变化大, 工作面倾斜长度会发生变化, 在回采期间造成液压支架上窜下滑。为保证工作面回采能够正常生产, 采用伪斜布置工作面, 一方面通过对运输巷的标高变化进行观测, 另一方面观测支架的下滑量, 从而确定工作面倾斜长度的变化, 及时调整回采方向, 确保上、下端头能够完全使用端头支架进行支护, 避免了支架上窜下滑造成超前支护段的管理难度和上、下端头架设∏型梁支护造成支护强度不够带来的安全隐患。根据日常观测分析总结, 运输巷超前回风巷10~15 m可以避免大倾角综采工作面支架下滑[6]。
3.4 工作面支架稳定性差
由于工作面顶板破碎极易冒落, 煤层倾角大而且起伏变化, 容易出现支架前倾后仰和倒架、咬架现象。为保证工作面支架的稳定性, 在工作面上、下端头支架安设防倒千斤顶, 先移中间支架, 将其作为稳定点, 然后再移最下端的支架, 最后移最上端支架, 并保证千斤顶始终处于张紧状态, 防止了支架下滑。日常移架过程中, 根据顶底板特征, 及时对工作面液压支架进行调向, 确保了工作面支架的稳定性, 从而也保证了工作面的工程质量, 实现了工作面的安全生产。
4 结语
在分析总结复杂地质条件下综采工作面回采过程中所面临的各种难题的基础上, 对地质条件特征进行分析, 结合现场经验, 提出了相应措施, 实现了工作面的安全生产。研究复杂地质条件下综采技术, 对实现工作面的安全生产、保证工作面的稳产高产具有重要意义。
摘要：综合复杂地质下影响综采工作面正常安全生产的各种因素, 通过对各种因素的分析确定了合理的采煤工艺和参数, 针对复杂地质条件特征, 结合现场经验总结出了应对复杂地质条件所采取的各种应对措施。实践表明, 采取的各种措施有效解决了复杂地质特征影响工作面正常推进的问题。
关键词：顶底板起伏,综采技术,倾斜长度变化
参考文献
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[5]袁河津.《煤矿安全规程》专家解读[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2010.
复杂地质 篇11
关键词：越岭隧道；煤系地层；地表水体
近年来我国社会经济已经取得了突飞猛进的发展，轨道交通建设也随之得到了空前的发展，现在我国已经对将近30个城市进行了轨道建设。本文以工程实际为背景，针对复杂地质条件下轨道交通长大隧道设计技术展开了一系列的分析。
1.工程概况
某轨道交通一号线是我国现阶段轨道交通领域中最长，同时也是地质条件最复杂的一条长大越岭隧道，隧道全长为4.50km，隧道的最大埋深大约是270m，按照奥法原理进行设计，同时采用复合式衬砌结构，隧道沿线共穿越了侏罗系中的新田沟组、珍珠冲组以及飞仙关组等地层。隧址区岩层主体为碳酸盐岩石，在岩层中约占60%，砂岩与泥质岩其次，在隧道所遇岩层中占到了40%左右。
地层富水性受到岩性、地形地貌以及岩溶等因素的控制，须家河组与珍珠冲组地层中富含一定量的地下水，碳酸岩盐类岩石主要包括嘉陵江组、雷口坡组等，其地层岩溶发育中含有非常丰富的地下水，飞仙关组中发育着灰岩以及泥灰岩等内岩，含有非常丰富的岩溶水。
2.隧道穿越含瓦斯地层和煤层采空区应该如何应对
隧道的施工过程中极有可能会遇到一些有害气体或者有毒气体，同时也会遇到一些采空区和洞顶薄煤层失稳的现象。在隧道设计过程中，针对有关穿煤过程中最大瓦斯涌出量不能0.5m?/min以上的判断，结合隧道埋深实际情况，并经过仔细分析之后，才得出这样的结论：穿越煤层不能超过200m同时煤层应该露出地表以上，因为瓦斯露出地表时间一长变会受到溢出的作用，瓦斯溢出的可能性会比较小，但是对煤层受挤压过程中可能会出现的瓦斯聚集情况进行综合考虑，可能会出现高瓦斯段，这时应该充分重视对瓦斯的防治，尽量避免意外情况的发生。
站在节约投资以及工程安全的角度进行考虑，应对瓦斯监测体系进行提高，并严格按照高瓦斯隧道对其进行监测，在工程施工过程中采取相应的工程措施通过相关煤系地层。结合瓦斯监控结果可以看出，如果有高瓦斯再动态问题出现，应对工程措施进行调整，最终对工程施工安全进行保证。另外，因为充分考虑到隧道穿越煤层可能会碰到采空区，在设计过程中应该结合采空区的规模大小采取相应的解决办法。如果采空区的规模相对较大，可以通过超前预报、采空区积水排放、采空区的加固与揭开、采空区的加固与回填、施作隧道衬砌等相关方式进行处理；如果采空区的规模比较小，可以通过超前预报、对采空区进行超前的预注浆回填、开挖通过采空区以及施作隧道衬砌等相关方式进行处理。
因为隧道穿越煤系的岩层存在比较大的倾角，岩层的走向为92° 57°，与隧道相接近的方向为正西，掌子面穿越煤层之后，拱顶砂岩将会受到煤层切割的影响，进而形成一种楔形体，在开挖的过程中很容易会使拱顶出现垮塌等现象，进而对隧道的施工安全带来严重影响，这时应该使开挖进尺得到适当的减小，同时增加超前预支护、减小爆破扰动等因素带来的损失，最终对隧道围岩整体的稳定性进行保证。
3.隧道穿越岩溶富水区段应该如何应对
3.1岩溶富水区段的分布和主要特点
本工程隧道穿越地层之中的岩溶富水区在整个隧道中占到60%以上的比重，其总长度在2600m以上，隧道工程设计的难点与重点都集中在了本区段中，同时这也正是隧道建设成功与失败的关键。岩溶富水区的主要分布区域是背斜核部的嘉陵江组、雷口坡组等区段，尤其是不同地质分段的接触带发育的最好，经常可以遇到破碎带和岩溶等现象的出现。
本区段中的围岩主要是碳酸岩，在地下水的环境下，主要成分为岩溶裂隙水合岩溶管道水，岩溶发育具有压力高、水量大等一系列特点，最大地下水静水压力可以达到1.8MPa，在这种情况下，地表水和地下水之间的水力联系十分紧密。站在工程安全的角度来看，隧道设计应该对隧道掘进的安全性以及隧道投入运营之后衬砌结构的安全性與排水的可靠性等问题进行综合分析。此外，应与岩溶富水区段的具体工程特点相结合，同时应该从上述几个问题的角度对地下水进行控制与疏导。
3.2隧道穿越岩溶富水区段地下水治理
本隧道在穿越岩溶富水区段的时候需要对地下水进行综合治理，在这里应该围绕疏导和控制两个方向相结合，对隧道施工以及运营过程中出现的生态环境破坏和工程安全等方面问题进行综合考虑，并采用相应的技术措施对地下水进行处理，在治理的过程中应该对以下几方面因素进行分析：1）隧道的社会景象和隧道的地理位置；2）适应城市轨道交通功能以及实际运营期间的维护方式；3）使隧道建设过程中的地面建筑以及生态环境等方面需求得到满足；4）保证工程施工的顺利进行，同时不能出现突泥突水以及高压涌水等事故；5）隧道上作用的水压力不能超过衬砌的正常承受值。与相关工程经验相结合，主要将高水压隧道集中在铁路与公路等工程之中，现阶段我国隧道耐水压隧道衬砌的成功案例并不多见，从这些成功案例中可以看出，衬砌承受水压力不会在1.0MPa，这主要是因为受到防水材料、混凝土抗渗性能以及施工水平等方面因素的制约和影响；6）处理方案一定要保证经济合理与技术先进。
从以上阐述中可以看出，在对地下水进行处理的时候应该将以下工作做好：首先，将超前地质预报作为治理地下水的基础，在以超前堵水为主进行隧道施工，在施工过程中不能出现瞬间大量涌水以及地下水自由排放等现象；其次，将“堵”和“排”的问题处理好，同时对“控制”与“疏导”二者之间的关系进行理顺，尽量做到防排结合，在此基础上对地下水展开综合处理；第三，一定要选择稳定性高、耐久性好的水泥浆液作为注浆材料，使用这样的工程材料对地下水进行治理。
4. 结语
综上所述，本文中提到的隧道设计是一个十分成功的案例，由此工程施工案例中可以看出，在复杂地质条件下，轨道交通越岭隧道设计过程中关键应该对以下几点进行充分的认识：首先，应该对隧道穿越的不良地质条件进行充分的认识，并在此基础上与轨道交通功能、环境、工程安全等方面要求相结合，对应对措施进行有针对性的制定，其次，一定要引起对超前地质预报的重视，同时与信息化施工数据的反馈相结合，及时修正与调整设计的动态。笔者结合自己多年来的实际工作经验，从多个方面对复杂地质条件下轨道交通长大隧道设计技术进行了相应的分析，供大家参考。
参考文献：
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[3]曹文宏，刘千伟，杨志豪，郑晋丽，季倩倩，申伟强，陆明，陈正杰，沈蓉，蔡岳峰，戴清，贺春宁. 2012年“华夏建设科学技术奖”获奖项目（二等奖）江海软基地区超大特长盾构法隧道设计关键技术[J]. 建设科技，2013，（1）：97-99.
复杂断块油藏地质建模技术综述 篇12
1 研究区域地质概况
王102断块不仅处于断裂带上, 还位于缓坡地带, 具有较强的刚性和较浅的基底埋藏, 地质特点相对复杂, 沉积具有较多的类型, 也具有较多的含油层系。因其储层具有较强的非均质性, 而且在进行开发时, 上下层产生的互相干扰过多, 给剩余油的分布状况造成了极大的影响, 储量的动用受到了约束。另外, 这一断块具有较为复杂的构造形态, 断层分布较广, 具有非常复杂的切割关系, 而且构造格局十分复杂。
2 复杂断块油藏三维地质建模技术
2.1 网格合理划分技术
网格是作为一种赋值单元, 在建模的过程中发挥着重要的作用, 对其数量进行分析可以得知模型的精度。其方向对模拟运算流体的流动会造成很大的影响, 要切实保障模型的构建, 就要对网格进行科学合理的设计。
首先, 在确定网格方向时, 应充分全面的对物源的方向进行考虑, 并严格参照主渗透率的方向, 努力保持这方向的统一性, 同时保障网格呈现正交的状态。
其次, 在划分平面网格时, 其边界应该设置为尖灭线以及断层。在一些特定的区域应该针对地区的实际情况加密网格。除此以外, 还应重视井距以及井网的大小, 使生产井与生产井间的距离超过三个网格, 生产井以及汪水井的距离超过六个网格。
最后, 在划分纵向网格时, 隔层的网格系统应该在一定程度上具有独立性, 以尽量的规避由于粗化造成的网格规模的损失。
2.2 精细构造建模技术
复杂断块油藏地质经过仔细的勘探后, 我们可以知道其面积在平方千米上时, 断层长度一般会超过十五千米。所以, 一些断块区由于地质条件相对复杂, 构建复杂断块油藏构造模型时, 断层模型是一种有效的参考依据。构建的构造模型的精准度与断层的描述精细度、空间定位息息相关。准确地描述构造的目的主要为促进断层解释精度的大大提升, 更加熟悉以及了解断裂组合规律, 能够实现断块地区产状的有效识别。通过地震解释度的相关数据以及单井资料, 可以对断层的倾向和断面进行明确的确定, 经过对比地层后, 可以匹配断面以及断点, 并随之进行锁定, 从而实现断层之间搭线关系的确定, 不断地完善断层控制线, 使断层模型更加精准以及科学。
2.3 沉积微相建模技术
由于在沉积相微的控制下, 我国油藏储层具有较强的非均质性, 地下油的流动也受到了极大的制约。就河流沉积储层而言, 注入水的突进方向一般情况下深受河道方向的影响。要构建精准的沉积微相模型, 就要对砂体的特征进行深入的研究, 详细的探究沉积环境。王102断块沉积砂体具有较大的厚度, 而且其分布也具有较大的变化, 所以, 应通过各种相关的数据以及分布概率进行研究, 对砂体进行更加精准的预测, 为沉积微相模型的构建奠定坚实的基础。
2.4 变差函数分析技术
变差函数能够度量物性参数在空间方面受距离影响而存在的差异性, 其数据构型是在三维空间上的, 能够对变量的特性进行描述。通过对井点的物性数据的求解可以得出准确的变差函数, 同时能够有效地在储层属性参数模型的构建中将其加以利用, 在构建砂岩油藏相控随机模型时, 这也是非常关键的重要步骤。变差函数图中的特征值可以利用理论模型来求得, 变程是其中非常重要的参数, 其大小能够表现出区域变量的变化情况, 并对砂体的延伸尺度进行反映, 能够对砂体的规模进行有效的精准的预测。王102断块在进行属性模拟时, 一般是采取以下步骤:第一, 对数据进行科学合理的处理, 使测井曲线呈现出离散型特征。第二, 根据部分砂体层的变化情况来分区, 同时分析其变差函数。
3 结语
总而言之, 在构建复杂断块油藏地质模型时, 应该实现对其重要内容和关键环节的严密掌控, 努力通过网格设计的合理规划促进建模质量以及效率的提升。通过仔细的识别以及描述低序级断层来达到对复杂断块油藏的精准认识的目的。除此以外, 在构建复杂地质体模型时, 还应合理的解决断层之间的搭接关系。总之, 在建模过程中应积极合理的运用各种技术, 以提高模型的可靠性以及精准度, 为油田的开发提供科学的地质依据。
摘要：复杂断块油藏不仅具有较多的断层, 其断块也相对较小, 断裂系统比较复杂, 给人们正确认识油水层分布状况带来了一定的影响, 油田的开发受到了很大的阻碍。在复杂断块油藏的开发过程中, 应正确认识并重视对地质基础的相关研究, 通过精细的三维地质模型的建立实现对剩余油的深入开发以及充分利用。本文将选取王家岗油田王102断块为具体的研究对象, 希望对地质建模技术进行深入的研究, 也为相关的工作者提供一定意义上的理论参考。
关键词：复杂断块,油藏地质,建模技术
参考文献
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