工程地質勘探與地鐵保護

1、 軌道交通大隊 宋 鐳 目錄 1 事故案例 2 工程勘探的介紹 3工程勘探的管理規(guī)范 4 工程勘探引發(fā)的保護區(qū)事故特點與原因分析 5 如何做好保護區(qū)內工程勘探的管理 2014年10月9日，南京南站附近發(fā)生一起意外，地鐵3號線的頂部 及管片突然被打穿了。 據介紹，事發(fā)地表面上看是一塊空地，一開發(fā)商在施工前做地質 勘探，但是沒摸清楚地下情況，就開始打樁，孔打深了，一下子就把 底下的3號線隧道頂部打通，形成一個7厘米左右的洞，“距離接觸網 只有15公分，要是打到接觸網，就是打在高壓電線上，后果不堪設想 ?！弊蛱欤暇┑罔F設施保護辦公室相關負責人透露，這事已經通報 給市住建委，然后將召集專家、法律人士

2、等會審，擬從重處理?，F代 快報記者了解到，把隧道打通，并不是南京首起，早在2011年，小龍 灣站也是施工單位違章操作，“上午還是好好的，到了中午就打通了 ，把地鐵隧道打通，危險性是相當高的，好就好在地鐵還沒有運營， 還在建設中，如果在運營，就會造成車毀人亡的重大惡性事故?！蹦?京地鐵設施保護辦公室主任趙德洪說。 據介紹，這是地鐵建設以來遭遇最嚴重的事故，相關房企已于10 月13日收到罰單：15萬元， 1 事故案例（1） 案例1 南京地鐵3號線隧道頂部被打穿 1 事故案例（2） 案例2 廣州地鐵11號線勘探 鑿穿5號線隧道 2014年8月28日，上午9時53分，地鐵五號線中山 八至西場區(qū)間隧道，

3、被地面的施工單位鉆探機鉆穿， 導致五號線運營受到較大影響，部分區(qū)段為減少對乘 客出行的影響，需要啟動公交接駁。經過技術人員檢 查和確認，中午12時08分，五號線全線逐步恢復正常 運營。此次事故導致地鐵5號線中山八路淘金站停 運近3小時。 1 事故案例（2） 經地鐵公司初步調查，該事件系由地鐵十一號線勘察 三標段的鉆探施工單位廣州中煤江南基礎工程公司未經許 可，擅自更改鉆探孔位置而造成的。地鐵公司表示，根據 設計方案，原鉆探孔的位置距離五號線隧道中心線有10.42 米，鉆探作業(yè)不會對五號線運營造成影響。但是，勘探單 位中煤江南以該孔施工影響交通為由，在未辦理相關手續(xù) 的情況下，擅自將原鉆探孔向北

4、移動，進行鉆探施工。而 監(jiān)理單位鐵道第三勘察設計院集團有限公司未對擅自移動 的孔位進行核查，導致隧道被鉆穿。 1 事故案例（2） 警方封鎖了現場，有關單位人員正在鉆機前調查，并用警方封鎖了現場，有關單位人員正在鉆機前調查，并用 帆布蓋住出事的鉆機。帆布蓋住出事的鉆機。 1 事故案例（2） 大量公交車前往地鐵出口支援接駁，大量公交車前往地鐵出口支援接駁， 導致環(huán)市路東往西方向車道出現嚴重擁堵導致環(huán)市路東往西方向車道出現嚴重擁堵 。 1 事故案例（3） 2013年10月13日上午9時21分，廣州地鐵三號線北延段 嘉禾望崗站至龍歸站下行區(qū)間隧道發(fā)生緊急事故，造成該 段地鐵運營失常3個鐘。盡管地鐵方啟

5、動應急接駁公交接送 乘客，但仍有近百乘客因此受阻誤機。 當日9時21分，一輛列車從嘉禾望崗站開往龍歸方向時 ，車頭突然撞上從上方掉落的一個不明物品。車頭玻璃被 撞碎，幸運的是司機并無受傷。事故發(fā)生后，地鐵公司出 現了短暫停運，隨后啟動應急公交接駁。 案例3 廣州一工地違法勘探 鉆機鑿穿地鐵隧道逼停列車 1 事故案例（3） 經過搶修人員檢查，撞上列車的不明物為一個鉆管， 在隧道被鑿穿時掉落?，F場清理完成后，故障排除，地鐵 恢復正常運營。然而不久后，被鑿穿的口子突然涌出大量 泥漿水，流向隧道軌道。為避免危險，地鐵再次啟動應急 措施。 后經初步調查，該地塊位于白云區(qū)太和鎮(zhèn)南嶺村，屬 龍歸經濟發(fā)展公司

6、。1988年該公司在上述地塊建設龍歸加 油站，至1997年因經營不善關閉，地塊荒廢。2011年該公 司將地塊出租給商人周某某。2012年10月12日周某某委托 廣州市東勘工程勘察有限公司開展地質勘探，沒有履行報 批手續(xù)，也未向市地鐵總公司申報。經初步認定，這是一 起地鐵隧道上方違法地塊違法勘探造成的地鐵運營安全事 故。 1 事故案例（3） 地面的工地上豎立著一個勘探鉆機，周圍 留有大量泥漿水。 1 事故案例（3） 嘉禾望崗與龍歸區(qū)間，地鐵隧道與路面的厚 度在9.9米-15.9米之間。而違法勘探工地在此處 勘探深度約為10米，剛好刺穿隧道。 1 事故案例（4） 案例4 “7.23”杭州地鐵1號線

7、隧道受損事故 2014年7月23日13時30分，濱江區(qū)鐵嶺排澇站工程項目 勘探作業(yè)單位杭州瑞達基礎工程有限公司在我市軌道交通1 號線控制保護區(qū)內實施勘探作業(yè)時,造成軌道交通1號線西 興站至濱和路站區(qū)間隧道結構被鉆頭擊穿的事故。 該事故由于發(fā)現及時且破壞位置與程度均在可控制范 圍，未造成人員傷亡與運營停止，但依然迫使1號線部分區(qū) 間進行限速調整，并累計造成經濟損失 48.1萬元。 經調查，改起事故的主要原因為勘探作業(yè)單位杭州瑞 達基礎工程有限公司嚴重違反相關勘探操作技術規(guī)范，進 行勘探作業(yè)時實際鉆孔位置與圖紙坐標存在嚴重偏差（相 距300米）?？辈煸O計單位杭州水利水電勘測設計院有限公 司存在嚴重

8、管理失職。一是未經項目建設單位同意，擅自 將工程勘察勞務分包給杭州瑞達基礎工程有限公司，未依 法簽訂勞務分包合同；二是未對杭州瑞達基礎工程有限公 司勘察資質進行審查(經查“無勘察勞務資質”)；三是疏 于對勘探作業(yè)現場的管理，未派技術人員進行現場監(jiān)管。 勘察設計單位和勘探作業(yè)單位未按照要求，提前征得軌道 交通運營單位同意并依法辦理相關行政許可手續(xù)，擅自施 工。 1 事故案例（4） 1 事故案例（4） 1 事故案例（4） 1 事故案例（4） 2 工程地質勘探簡介（定義） 工程地質勘探一般在工程地質測繪的基礎上 進行。它可以直接深入地下巖層取得所需的工程地 質條件資料，是探明深部地質情況的可靠的方法

9、。 工程地質勘探的主要方式有工程地質鉆探、坑槽探 和物探。 2 工程地質勘探簡介（分類） 2、工程地質鉆探：是為進 行工程地質勘察所進行的鉆探工 程。是獲取地表下準確的地質資 料的重要的方法，可直接探明地 層巖性、地質構造、地下水埋深 、含水層類型和厚度、滑坡位置 及巖溶情況，還可鉆取巖心，在 鉆孔中試驗。 3、物探：應用物理學原理勘查 地下礦產研究地質構造的一種方 法和理論。簡稱物探。物理勘探的 主要工作內容是利用相適應的儀器( 見地質儀器) 測量接收工作區(qū)域的 各種物理現象的信息。（考古、油 氣探測、地下管線探測） 1、坑、槽探：是在建筑場 地挖探井或探槽以取得直觀資料 和原狀土樣，這是一

10、種不使用專 用機具的常用勘探方法。當場地 地質條件比較復雜時，利用坑探 可以直接觀測地層的結構和變化 ，但坑探可達的深度較淺。 2 工程地質勘探簡介（鉆探的概念） 鉆探是指在地表下用 鉆頭鉆入地層的勘探方法 。在地層內鉆成直徑較小 并具有相當深度的圓通形 孔眼的孔稱為鉆孔。通常 將直徑大于等于800mm 以上的鉆孔稱為大直徑鉆 井。鉆孔的要素如圖所示 。鉆孔上部口徑較大，下 部口徑較小，成階梯狀。 鉆孔的上部為孔口，底部 為孔底；四周側壁為孔壁 。鉆孔斷面的直徑為孔經 ；由大孔經改為小孔經稱 換經。從孔口到孔底的距 離為孔深。1-孔口；2-孔底；3-孔壁；4-孔 經；5-換經；6-孔深 2 工

11、程地質勘探簡介（鉆機的分類） 鉆機一般分為回轉式和沖擊式兩種。回轉式鉆機是利 用鉆機的回轉器帶動鉆具旋轉，磨消孔底地層而鉆進，通 常使用管狀鉆具，能取柱狀巖芯樣品。沖擊式鉆機則利用 卷揚機借鋼絲繩帶動有一定重量的鉆具上下反復沖擊，使 鉆頭擊碎孔底地層而形成鉆孔后用抽筒提取巖石碎塊或擾 動土樣。針對不同的巖石及地層條件，可選取不同的鉆進 方式、鉆機與鉆具。 2 工程地質勘探簡介（鉆探的程序） 鉆探過程中有三個基本程序： l 破碎巖土：在工程地質鉆探中廣泛采用人力和機械方法， 使小部分巖土脫離整體而成為粉末、巖土塊或巖土芯的現 象，叫做破碎巖土。巖土的破碎是借助于沖擊力、剪切力 、研磨和壓力來實現

12、的。 l 采取巖土：用沖洗液（或壓縮空氣）將破碎的碎屑沖到孔 外，或者用鉆具（抽筒、勺形鉆頭、螺旋鉆頭、取土器、 巖芯管等）靠人力或機械將孔底的碎屑或樣芯取出于地面 。 l 保全孔壁：為了順利地進行鉆探工作，必須保護好孔壁， 不使其坍塌。一般使用套管和泥漿來護壁。 2 工程地質勘探簡介（鉆進的方法分類） 工程地質鉆探可根據巖土破碎的方式，將鉆進的方法分為以下四種： 1 沖擊鉆進 沖擊鉆進法采用底部圓環(huán)狀鉆頭。鉆進時將鉆具提升到一定高度，利用鉆具自 重，迅猛放落，鉆具在下落時產生沖擊動能，沖擊孔底巖土層，使巖土層達到 破碎之目的而加深鉆孔。 l 回轉鉆進 l 回轉鉆進法采用底部嵌焊有硬質合金的圓

13、環(huán)狀鉆頭進行鉆進。鉆進中施加鉆 壓，使鉆頭在回轉中切入巖土層，達到加深鉆孔的目的。在土質地層中鉆進， 有時為有效地完整地揭露標準地層，還可以采用勺形鉆鉆頭進行鉆進。3 沖擊 -回轉鉆進 3 沖擊-回轉鉆進綜合了前兩種鉆進方法在地層鉆進中的優(yōu)點，以達到提高鉆進效 率的目的。其工作原理是：在鉆進過程中，鉆頭克取巖石時，施加一定的動力 ，對巖石產生沖擊作用，使巖石的破碎速度加快，破壞粒度比回轉剪切粒度增 大。同時由于沖擊力的作用使硬質合金刻入巖石深度增加，在回轉中將巖石剪 切掉。這樣就大大提高了鉆進的效率。沖擊-回轉-振動鉆進 l 沖擊-回轉-振動鉆進 2 沖擊-回轉-振動鉆進綜合了前三種鉆進方法在

14、地層鉆進中的優(yōu)點，以達到提 高鉆進效率的目的。采用機械動力所產生的振動力，通過連接桿和鉆具傳到圓 筒形鉆頭周圍土中。由于震動器高速振動的結果，圓筒鉆頭依靠鉆具和振動器 的重量使得土層更容易被切削鉆進，切鉆進速度較快。 2 工程地質勘探簡介（鉆頭的分類） 鉆頭一般有合金鉆頭、金剛石鉆頭、復合片鉆頭等， 每個鉆頭都有它適合的地層范圍， 合金鉆頭一般是土層、軟巖層或者砂層。金剛石和復 合片一般適用于硬質巖層。 2 工程地質勘探簡介（鉆進的方法分類） 鉆探方法主要鉆具使用條件優(yōu)點缺點 沖 擊 鉆 探 人力 洛陽鏟、 鋼絲繩鉆 探、錘擊 鉆探 碎石土、砂土 、粘性土、軟 質巖石 設備簡單經濟， 能準確了

15、解含水 層 勞動強度大，難 以取得完整巖芯 ，孔深較淺 機械 CZ-20C型 CZ-22C型 CZ-30C型 除上述巖土外 ，還可用于堅 硬巖層 可鉆進其他方法 難以鉆進的漂石 及大卵石土 不能取完整巖芯 ，無法鉆斜孔 回 轉 鉆 探 人力 螺旋鉆、 勺鉆 均勻砂、粉土 及粘土 設備簡單，能采 取試樣 勞動強度大，孔 深較淺 機 械 硬 合 金 鋼 粒 鉆 頭 XJ-100型 UX300- 2A型 SGZI-III型 XY2-3型 YDC-100 型 除漂石、大卵 石以上的各種 硬度的巖石和 土 巖石采取率高， 能取巖樣，可鉆 斜孔，可做孔內 各種試驗 硬合金只適用VIII 級硬度以下巖石 ，

16、鋼粒鉆進孔壁 不宜均勻平整， 機具較重 金 剛 石 鉆 頭 XY-IA型等鉆進VIII級硬 度以上的最堅 硬巖層最有效 鉆孔質量好，巖 芯采取率高，機 具較輕 在軟弱和破碎巖 層應慎重使用， 一般不適用于漂 石、卵石層 沖擊-回轉 鉆探 SH30-2型 碎石土、砂土 、粉土、粘性 土 鉆進效率較高、 適用于各種土體 孔深較淺，設備 較復雜 沖擊-回轉- 振動鉆探， 復合鉆探 G1-G3系 列型 GYC150型 GJD-2型 JK-1型 上述土層以及 不太堅硬的基 巖 半液壓傳動、回 轉、沖擊、振動 鉆具等功能齊全 ，可靜壓取土 大部分鉆具孔深 較淺，堅硬巖層 不適用 2 工程地質勘探簡介（圖片

17、） 2 工程地質勘探簡介（常用鉆機簡介） SH30型鉆機適用于工業(yè)建筑和民用建 筑以及公路、鐵路、橋梁等工程地質勘 察工作，具有沖擊、回轉兩種鉆進方式 ，適應性較強，可用于耕土、粘性土、 砂卯石多種雜填土等第四世紀覆蓋層， 可在不同深度取原狀土樣。SH30型鉆 機重量輕、結構緊湊、整體性能好、搬 運方便。該鉆機采用沖擊和回轉兩種鉆 進方式。 主要根據中華人民共和國建筑法、建 設工程質量管理條例、建設工程勘察設計管理 條例、建設工程勘察質量管理辦法、建設 工程勘察設計資質管理規(guī)定等。 3 工程勘探的管理規(guī)定 國務院建設行政主管部門對全國的建設工程勘察質量 實施統(tǒng)一監(jiān)督管理。 國務院鐵路、交通、水

18、利等有關部門按照國務院規(guī)定 的職責分工，負責對全國的有關專業(yè)建設工程勘察質量的 監(jiān)督管理。 縣級以上地方人民政府建設行政主管部門對本行政區(qū) 域內的建設工程勘察質量實施監(jiān)督管理。 縣級以上地方人民政府有關部門在各自的職責范圍內 ，負責對本行政區(qū)域內的有關專業(yè)建設工程勘察質量的監(jiān) 督管理。 建設工程勘察質量管理辦法 第4條 3 工程勘探的管理規(guī)定 3 工程勘探的管理規(guī)定 工程勘察企業(yè)必須依法取得工程勘察資質證書，并在 資質等級許可的范圍內承攬勘察業(yè)務。 工程勘察企業(yè)不得超越其資質等級許可的業(yè)務范圍或 者以其他勘察企業(yè)的名義承攬勘察業(yè)務；不得允許其他企 業(yè)或者個人以本企業(yè)的名義承攬勘察業(yè)務；不得轉包

19、或者 違法分包所承攬的勘察業(yè)務。建設工程勘察設計管理 條例 第8條 3 工程勘探的管理規(guī)定 3 工程勘探的管理規(guī)定 工程勘察資質分為工程勘察綜合資質、工程勘察專業(yè) 資質、工程勘察勞務資質。 工程勘察綜合資質只設甲級；工程勘察專業(yè)資質設甲 級、乙級，根據工程性質和技術特點，部分專業(yè)可以設丙 級；工程勘察勞務資質不分等級。 取得工程勘察綜合資質的企業(yè)，可以承接各專業(yè)（海 洋工程勘察除外）、各等級工程勘察業(yè)務；取得工程勘察 專業(yè)資質的企業(yè)，可以承接相應等級相應專業(yè)的工程勘察 業(yè)務；取得工程勘察勞務資質的企業(yè)，可以承接巖土工程 治理、工程鉆探、鑿井等工程勘察勞務業(yè)務。 建設工程勘察設計資質管理規(guī)定第5

20、條 3 工程勘探的管理規(guī)定 建設工程勘察、設計注冊執(zhí)業(yè)人員和其他專業(yè)技術人 員只能受聘于一個建設工程勘察、設計單位；未受聘于建 設工程勘察、設計單位的，不得從事建設工程的勘察、設 計活動。 建設工程勘察設計管理條例 第10條 3 工程勘探的管理規(guī)定 發(fā)包方不得將建設工程勘察、設計業(yè)務發(fā)包給不具有 相應勘察、設計資質等級的建設工程勘察、設計單位。 除建設工程主體部分的勘察、設計外，經發(fā)包方書面 同意，承包方可以將建設工程其他部分的勘察、設計再分 包給其他具有相應資質等級的建設工程勘察、設計單位。 建設工程勘察、設計單位不得將所承攬的建設工程勘 察、設計轉包。 承包方必須在建設工程勘察、設計資質證

21、書規(guī)定的資 質等級和業(yè)務范圍內承攬建設工程的勘察、設計業(yè)務。 建設工程勘察、設計的發(fā)包方與承包方應當簽訂建設 工程勘察、設計合同。 建設工程勘察設計管理條例 第17、19、20、21、23條 3 工程勘探的管理規(guī)定 任何單位和個人有權向工程勘察質量監(jiān)督部門檢舉、 投訴工程勘察質量、安全問題。 建設工程勘察質量管理辦法第21條 3 工程勘探的管理規(guī)定 作業(yè)單位在城市軌道交通控制保護區(qū)內進行下列作業(yè) 時，應當制定專項施工方案和安全防護方案，在征得運營 單位同意并依法辦理有關行政許可手續(xù)后方可按方案施工 ： （二）從事基坑（槽）開挖、頂進、爆破、樁基礎施 工、灌漿、噴錨、勘察、鉆探、打樁等可能影響城

22、市軌道 交通運營及設施安全的作業(yè)； 杭州市城市軌道交通運營管理辦法第24條 4 工程勘探引發(fā)的保護區(qū)事故特點與原因分析 一、工程勘探對軌道交通設施結構的破壞性大。 地鐵軌道結構的一般深度在地下10-20米的范圍，而 城市工程勘探的施工深度一般也覆蓋上述范圍，并且隧道 結構的強度很難抵擋施工鉆頭，因此一旦勘探作業(yè)錯誤的 在地鐵軌道結構上方或周邊進行，必然會在短時間內破壞 軌道結構與設施甚至直接打穿隧道危及到運行中的車輛， 造成無法估計的生命與財產損失。 4 工程勘探引發(fā)的保護區(qū)事故特點與原因分析 二、工程勘探對軌道交通設施結構的破壞性速度快。 不同于軌道交通保護區(qū)內基坑作業(yè)等大型施工作業(yè)， 工程

23、勘探的作業(yè)規(guī)模小，施工人員少，一般在1至2天內即 可完成，因此不當勘探作業(yè)對于地鐵軌道結構的破壞不同 于基坑作業(yè)等大型施工對于軌道結構的影響伴有一個量變 形成質變的緩沖過程，往往在短時間內就會直接破壞隧道 結構從而導致重大安全事故發(fā)生。 4 工程勘探引發(fā)的保護區(qū)事故特點與原因分析 三、現有保護區(qū)內工程勘探管理的滯后性大且被動 目前軌道交通運營單位對保護區(qū)內工程勘探施工的管 理往往是巡查中發(fā)現一處管理一處，而由于勘探施工的施 工速度快且隱蔽性好且運營單位人工巡查的覆蓋面與頻率 等因素限制，多半勘探施工都是在施工已經確實進行后才 得以發(fā)現，甚至有部分勘探施工全程都未發(fā)現，這給軌道 交通的運營造成了極大的安全隱患。 4 工程勘探引發(fā)的保護區(qū)事故特點與原因分析 四、現有保護區(qū)內工程勘探施工的信息獲取機制欠缺 現有保護區(qū)內工程勘探施工往往是工程項目建設流程 中的一個環(huán)節(jié)，一般處于項目前期準備階段，而地鐵集團 對項目主體建設施工專項方案的審查是在項目施工單位確 立后的項目建設階段，因此對于項目前期地質勘察的具體 勘察作業(yè)的單位、時間、方案等缺少相應的信息獲取渠道 ，致使無法做到事前介入管理與針對性的巡查。 立項階段 立項階段 項目前期準備階段 項目前期準備階段 5 如何做好保護區(qū)內工程勘探的管理 1、完善