淺談山嶺隧道勘察工作的重點(diǎn)

吳春蓉

（湖南恒基隧道工程有限公司， 湖南 長沙 410000）

0 引言

金麗溫輸氣管道工程起自金華首站，經(jīng)浙江省金華市、麗水市，終止于溫州市，該段干線水平長度約258km，設(shè)計(jì)輸量45×108m3/a，管線規(guī)格為φ813mm，采用L450 鋼級(jí)管道輸送用管，設(shè)計(jì)壓力6.3MPa。筆者就金麗溫輸氣管道工程金華市段6 條隧道勘察中需要注意的重點(diǎn)進(jìn)行了分析、總結(jié)，希望給今后的隧道勘察工作有一定的幫助。

1 山嶺隧道勘察工作步驟及重點(diǎn)分析

1.1 收集資料

收集隧址區(qū)有關(guān)的區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)、附近工程的勘察成果、氣象、水文、地震等資料，對(duì)場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)條件、水文特征、區(qū)域構(gòu)造、特殊性巖土、不良地質(zhì)作用等有一個(gè)初步了解。不能因?yàn)榭辈烊蝿?wù)急、工期短，盲目開始工作，應(yīng)制定合理的工作計(jì)劃，抓住重點(diǎn)，有的放矢。

1.2 工程地質(zhì)調(diào)繪

工程地質(zhì)調(diào)繪是山嶺隧道勘察的基礎(chǔ)和前提，它與工程地質(zhì)鉆探相輔相成，是其它手段無法代替的。工程地質(zhì)調(diào)繪是為了查明場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)巖性分界、地形地貌特征、水文地質(zhì)條件、有無地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育、巖溶發(fā)育情況、有無不良地質(zhì)作用等。重點(diǎn)為：其一，根據(jù)調(diào)繪結(jié)果繪制節(jié)理裂隙玫瑰圖，繪制結(jié)構(gòu)面赤平投影圖，判斷巖體的穩(wěn)定性；其二，水文地質(zhì)的調(diào)查需要注意泉（井）的分布，查明地下水的賦存條件、地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄情況。其三，調(diào)查隧址區(qū)斷裂帶分布，崩塌、滑坡、泥石流、巖溶等不良地質(zhì)作用分布情況。

1.3 工程物探

工程物探具有多解性，因此需要與地質(zhì)鉆探配合加以修正，同時(shí)，鉆探工作也需要根據(jù)物探資料反應(yīng)的異常分布區(qū)進(jìn)行有針對(duì)性的勘察驗(yàn)證，異常區(qū)勘探鉆孔需要加密，物探工作有助于提高勘察質(zhì)量?，F(xiàn)階段，常用的工程物探包括：高密度電法、電磁法、地震波法等，其中高密度電法是最常用的物探測(cè)試方法。物探的重點(diǎn)是選擇合適的物探方法，可以將幾種物探方法進(jìn)行比較以確定最適合項(xiàng)目的物探方法。

1.4 工程鉆探

長嶺隧道的工程鉆探是隧道勘察中的關(guān)鍵工作，勘探孔的設(shè)計(jì)需要綜合考慮工程地質(zhì)條件、場(chǎng)地地形條件、水文地質(zhì)條件、不良地質(zhì)條件等，同時(shí)需要兼顧水文地質(zhì)試驗(yàn)（包括：抽水、壓水、注水、提水等）?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試項(xiàng)目還包括：地應(yīng)力測(cè)試、聲波測(cè)井、放射性測(cè)井及其它的綜合測(cè)試。山嶺隧道的室內(nèi)試驗(yàn)主要包括：巖石的抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、彈性模量、泊松比試驗(yàn)、巖礦鑒定試驗(yàn)、水（土）的腐蝕性試驗(yàn)等。山嶺隧道鉆探的重點(diǎn)是選擇技術(shù)可靠的鉆探隊(duì)伍，選擇合適的鉆探工藝，合理安排人員，優(yōu)化關(guān)鍵線路，保證鉆探質(zhì)量。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

金麗溫輸氣管道工程金華市段隧道勘察工程包含：皇甫坑隧道、黃家壟隧道、金山頭隧道、潘宅隧道、雙聯(lián)隧道及徐主隧道等6 條隧道，全部分布于浙江省金華市境內(nèi)，隧道區(qū)地形高低起伏，山谷陡峻，植被發(fā)育。

2.2 不良地質(zhì)和災(zāi)害地質(zhì)分布

隧址區(qū)存在的不良和災(zāi)害地質(zhì)問題主要有：1)斜坡變形，斜坡變形方式主要有：巖塊剝落，巖體、土體崩塌等；2)崩塌、剝落，隧址區(qū)自然邊坡陡峭，在植被稀疏地帶，巖石裸露，物理風(fēng)化嚴(yán)重，巖石塊體易崩塌、剝落；3)隧道洞口松散堆積層及全強(qiáng)風(fēng)化巖層段屬于強(qiáng)透水段，容易形成硐室塌方、大規(guī)模涌水；4) 巖石軟弱夾層的快速風(fēng)化崩解、軟化泥化，易造成硐室頂部剝落、塌方，硐室底板出現(xiàn)軟泥層。

2.3 圍巖級(jí)別的劃分

按照圍巖工程地質(zhì)特征，包括硐室所處構(gòu)造部位、頂板厚度、巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD 值、圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BQ 值、巖石單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度（RC）、巖體完整性指標(biāo)（KV）和巖體（軟弱）結(jié)構(gòu)面（褶皺、斷裂、節(jié)理、裂隙）及其組合特征，以及巖層含水性和圍巖初始應(yīng)力等，綜合評(píng)判圍巖級(jí)別，修正后的圍巖級(jí)別為Ⅳ～Ⅴ級(jí)。

2.4 圍巖透水性、滲透系數(shù)和涌水量

根據(jù)各隧道進(jìn)行的鉆孔壓水試驗(yàn)成果顯示，巖體透水率為1.00Lu～1.94Lu（呂榮），巖體滲透系數(shù)一般為0.027m/d～0.155m/d。巖體中節(jié)理、裂隙相對(duì)較發(fā)育，巖層透水性也相對(duì)較好，屬于弱透水。

隧道洞口段為第四系松散巖類孔隙潛水，含水層主要由第四系全新統(tǒng)殘坡積層碎石土、粉質(zhì)粘土等組成。通過計(jì)算，隧道巖土層涌水量約15～70.0m3/d，如果雨季施工，隧道洞口段巖土層涌水量將大幅增加，涌水量預(yù)計(jì)達(dá)100～200m3/d。

隧道洞身段主要為中生代沉積巖類裂隙孔隙潛水，含水層主要為中生代白堊系淺灰色、灰白色凝灰質(zhì)、含礫砂巖及灰綠色凝灰質(zhì)礫巖等。按照相關(guān)規(guī)范，滲透系數(shù)按最不利值取值計(jì)算，計(jì)算出隧道穿越主體基巖段涌水量約為2300-6000m3/d。

3 對(duì)隧道施工不利影響的應(yīng)對(duì)措施建議

1)隧道洞口宜按“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則，對(duì)洞口斜坡和坡頂?shù)奈r體、破碎危石和松散堆積體應(yīng)予以清除。洞口上方應(yīng)設(shè)截水溝，翼墻兩側(cè)設(shè)邊溝，洞口下方設(shè)排洪溝。

2)隧道施工過程中，要加強(qiáng)構(gòu)造破碎帶和巖石蝕變嚴(yán)重段的超前探水、注漿堵水、襯砌防水等探（堵）、防水措施。

在隧道開挖施工中，要注意防范抗彈性較高的巖性地段與地應(yīng)力相對(duì)較大巖體的復(fù)合部位發(fā)生微弱巖爆。

3)對(duì)隧道圍巖均應(yīng)采取噴混凝土初期支護(hù)，要求對(duì)隧道進(jìn)出口段、峒室淺埋段、第四系穿越段等地段加強(qiáng)超前管棚、超前錨桿、超前注漿和掛網(wǎng)錨噴初期支護(hù)措施，及時(shí)對(duì)開挖巖土面進(jìn)行封閉和支護(hù)。Ⅴ級(jí)圍巖采用鋼筋混凝土二次襯砌，Ⅳ級(jí)及Ⅲ級(jí)圍巖采用素混凝土二次襯砌，遇巖體破碎地段采用鋼筋混凝土加強(qiáng)二次襯砌。

4 結(jié)束語

山嶺隧道勘察中采取多種方法，綜合分析確定圍巖分級(jí)、洞身涌水量、進(jìn)出洞口穩(wěn)定性等，從而為隧道設(shè)計(jì)、施工時(shí)確定的支護(hù)類型、掘進(jìn)方法、襯砌形式、排水方法等提供詳實(shí)的原始資料。通過對(duì)金麗溫輸氣管道工程沿線隧道勘察工作重點(diǎn)的分析和總結(jié)，可以使我們提高效率、縮短周期、提高勘察質(zhì)量，并為今后同類型山嶺隧道的勘察工作提供經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。