關(guān)于海南三亞河口通道工程地質(zhì)勘察技術(shù)問題的研究

廖仁文

（廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊，廣東 湛江 524000）

在隧道工程施工中，隧道建筑施工受地區(qū)地質(zhì)環(huán)境的影響，施工地質(zhì)條件的好壞將直接影響到建筑物的設(shè)計方案、工期、施工難度、施工成本等。工程地質(zhì)條件的有效與否，直接影響著工程的正常使用和功能。地質(zhì)勘測工作的開展，主要是為各種方案的選擇與設(shè)計提供依據(jù)，在地質(zhì)條件好的地區(qū)進行工程建設(shè)，既能有效地保障工程的施工進度，又能有效地保障工程的施工質(zhì)量，降低工程造價，縮短工程建設(shè)周期。因此，在隧道建設(shè)中，必須加強地質(zhì)調(diào)查，合理運用有關(guān)技術(shù)，以提高隧道勘察的有效性。

1 隧道工程地質(zhì)勘察的現(xiàn)況

為了確保隧道的施工質(zhì)量，應(yīng)加強對隧道地質(zhì)調(diào)查的重視，并根據(jù)隧道的地質(zhì)特點，采取有針對性的勘察方法，獲取與隧道實際情況地質(zhì)資料，并做好圍巖等級劃分，以此實現(xiàn)對巖土穩(wěn)固性的準(zhǔn)確評價，為之后工程項目的設(shè)計和施工提供必要依據(jù)和參考。隧道建設(shè)的危險性很大，不僅從方案設(shè)計到最終的維修都要進行預(yù)防。隧道施工過程中的不確定性很大，必須由專業(yè)人士進行分析和處理。此外，還有大量的工作經(jīng)驗，這些都是在工作中需要不斷總結(jié)和積累的，單純靠程序的分析和計算是行不通的。所以，隧道工程地質(zhì)勘查要做到這一點，既要有技術(shù)上的支持，也要有經(jīng)驗的支持，還要有認真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，要從深度、高度上對勘探工作進行正確的把握。

工程概況：三亞河口航道項目是三亞市天涯區(qū)的一項重要項目，它跨越三亞河，將河西地區(qū)和鹿回頭半島連接起來。由于目前兩岸公路的接線狀況，河口段采取了雙向分層隧道的布局方式。同時，考慮多出口的設(shè)計，以避免局部道路交通堵塞。在三亞灣路和港務(wù)局地塊西側(cè)設(shè)置了兩個地下入口，其中港務(wù)局地塊的入口是遠期的，在建港路和勝利路設(shè)置了兩個上層出口。鹿回頭一側(cè)有兩個下層出口，兩個上層出口，一個在南邊海路的東西兩邊。

A線：南邊海路西側(cè)的設(shè)計起始點（AK0+000)，經(jīng)三亞河河口至河西作業(yè)井（AK0+976.367～AK0+990.367)，經(jīng)建港路向左拐進入勝利路后，與勝利路地面道路相接，線路長度1571.502m。

B 線：規(guī)劃起點BK0+000，為A 段的分岔線，在轉(zhuǎn)向后，向東向南行駛，分為上下兩個出口，在BK0+560和BK0+775 與南部沿海公路連接，線路全長840.663m。

C線：從設(shè)計起點CK0+186.897開始，接A線的上部分支線，沿著建港路線向北延伸，在CK0+440 處與地面公路相連，線路長度為328.103m。

D 號：設(shè)計起點為DK0+000，在三亞灣路上延展，首先通過隧道，然后通過規(guī)劃的地下空間；在DK0+778.872 處，與A 段相應(yīng)的低層標(biāo)高相連接，線路全長778.872m。

E 號：建港路平面交叉（EK0+000)，在規(guī)劃的綠化區(qū)域內(nèi)進入地面后[1]。

2 隧道工程地質(zhì)勘察技術(shù)條件

地質(zhì)勘查工作的實施，要在不同時期內(nèi)實現(xiàn)不同的目標(biāo)和需求，在踏勘階段，要進行大面積的調(diào)查和分析，以便為工程的開展提供地形、地質(zhì)等方面的資料，在前期勘測階段，要獲得有關(guān)工程建設(shè)的地質(zhì)、地形等方面的資料，通過對大量工程項目的調(diào)查，可以看出，地質(zhì)勘探工作包括物理鉆探、地質(zhì)測繪、測試和文獻資料等。在這些資料中，除了要提供地質(zhì)圖和工程區(qū)域的地質(zhì)狀況外，還要對區(qū)域的地形、地貌、巖層、災(zāi)害資料等進行全面的分析。在工程數(shù)據(jù)部分，包括了項目周圍的建筑工程，如水電、鐵路等，可以從施工紀(jì)錄等途徑獲得。在地質(zhì)勘查中，還要加強對巖體、軟土、泥石流、煤層、凍土等不良地質(zhì)的勘查工作的重視程度，弄清其成因、范圍、規(guī)模等，并了解其對整個工程的影響。同時，在勘測階段，還要提供有缺陷的地質(zhì)情況，為工程選址、方案制定等提供了必要的基礎(chǔ)和支持。

2.1 隧道井眼的平面布局原理

在本項目詳查階段，明挖段、工作井及管理中心的施工現(xiàn)場勘察，必須嚴(yán)格按照《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ/120-2012）第3.2.2條規(guī)定，在明挖段、工作井及管理中心的施工范圍內(nèi)，勘探點的位置應(yīng)在15～25m之間，本次明挖段、工作井及管理中心勘探點間距為20m。在本項目詳查階段，明挖暗埋段的施工現(xiàn)場，應(yīng)嚴(yán)格按照《市政工程勘察規(guī)范》（CJJ56-2012)7.4.4.2條規(guī)定進行勘探。在地質(zhì)情況較復(fù)雜或巖體波動較大的情況下，必須進行加密。工作井是河口隧道的起始段和出口段，通常在工作井的位置設(shè)置1～2個探井，每個探井的橫向剖面3個，鉆孔深度、測試和取樣的要求均符合以上規(guī)定。

2.2 控制勘探深度的方法

依據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ/120-2012、《市政工程勘察規(guī)范》及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ56-2012，結(jié)合工程特點，在施工過程中應(yīng)遵循下列原則：本工程明挖段、工作井及管理中心處勘探孔的深度不宜小于基坑深度的2倍；當(dāng)基坑下方有軟土或有壓力的含水層時，勘探鉆孔的深度必須穿越軟土或承壓含水層?？刂菩钥碧姐@孔深度應(yīng)滿足地基、隧道圍巖和地下水的控制。在中風(fēng)化和中風(fēng)化的巖體中，控制探井的鉆進深度不少于3個洞的直徑（寬度），或進入建筑物的基底以下的中度風(fēng)化或微風(fēng)化的巖石，不低于5m，一般勘探孔的深度不低于2倍，或進入結(jié)構(gòu)基板以下的中等風(fēng)化或微風(fēng)化的巖石不少于3m。若有非均勻的風(fēng)化作用，或有較大的巖體波動，則應(yīng)在一定的深度范圍內(nèi)進行勘探。在使用承重樁、抗拔樁、抗浮樁時，鉆孔深度必須符合設(shè)計要求。取樣測試原則：現(xiàn)場取樣、現(xiàn)場測試勘探點數(shù)目不得低于全部勘探點2/3?？刂铺骄臄?shù)目不得低于總探井的1/3。

3 隧道工程地質(zhì)勘察的技術(shù)

在進行地質(zhì)勘探的時候，有鉆探、物探、坑探等多種鉆探方法，通過這種方法，可以對巖土的性質(zhì)、分布、地下水等進行全面的認識，并能充分利用勘測工作的采樣，提高現(xiàn)場的檢測和監(jiān)控效果。在勘察工作中，勘察方法應(yīng)與勘察目的、要求等相一致，選用最合理的方法，以達到預(yù)期的結(jié)果。目前，在工程地質(zhì)勘查中，采用的主要是電法、地震法等，而在人口稠密地區(qū)、地下水富集地區(qū)，則采用了電法。通過地球物理勘探，可以對地質(zhì)構(gòu)造、覆蓋層厚度等方面有較為詳盡的認識。物探勘探技術(shù)在工程實踐中有其局限性和局限性，必須與鉆探、地質(zhì)調(diào)查等數(shù)據(jù)結(jié)合起來，以便為工程物探、力學(xué)參數(shù)的確定等提供重要依據(jù)。鉆井勘探應(yīng)先取得巖土的巖芯，然后再進行相應(yīng)的觀察和試驗，以獲得正確的地質(zhì)條件。

鉆井調(diào)查涉及到地層、巖性、風(fēng)化程度、地質(zhì)構(gòu)造、地下水等方面，因此，在對圍巖進行分類時，必須測量巖石的硬度和完整性，采用鉆探技術(shù)，可以達到這一要求。應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)地質(zhì)資料的收集，勘測工作主要是進行地質(zhì)測繪，必要時，利用物探、鉆探等勘察技術(shù)，確定線路走向。初步勘查階段通常包括地質(zhì)調(diào)查、測繪、物探等方法，也有一定的代表性鉆孔試驗，綜合以上資料，可作為方案比較的重要依據(jù)和依據(jù)。詳細勘探階段是全面展開測繪、物探、鉆探等工作，該階段以鉆探勘探為主，取得較為可靠、精確的地質(zhì)結(jié)果，為工程設(shè)計提供地質(zhì)方面的數(shù)據(jù)支持。在巖土工程中，現(xiàn)場檢測和監(jiān)控是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，許多工作都是在施工和運行過程中進行的[2]。野外勘查和監(jiān)控工作通常都是在高級勘測階段進行，也是一種勘測技術(shù)。施工現(xiàn)場的檢測和監(jiān)控工作，是確保工程施工的安全性和施工質(zhì)量，使整個工程項目獲得更大的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)場監(jiān)測包括施工、巖土特性監(jiān)測、結(jié)構(gòu)物對環(huán)境的影響等，通過對現(xiàn)場監(jiān)測和監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集，可以對有關(guān)技術(shù)參數(shù)進行精確的計算，從而對整個結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，從而達到技術(shù)和經(jīng)濟效益的目的。現(xiàn)場的檢測和監(jiān)控工作多集中在工程建設(shè)的建設(shè)階段，由于某些不良的地質(zhì)條件和特殊的地質(zhì)條件，在建設(shè)工程的應(yīng)用中仍有必要進行檢測和監(jiān)控。

4 隧道工程地質(zhì)勘察的要點

4.1 勘察點線布置與地貌構(gòu)造聯(lián)系

隧道工程地質(zhì)勘察應(yīng)在全部地形單元中設(shè)置勘探點，如有較大的巖層變動、地形單位轉(zhuǎn)移等，則應(yīng)適當(dāng)增加勘探點的分布密度。在地勢比較平坦的地區(qū)，也可以采用柵格法進行勘探。在巖土工程中，勘察點的布置、勘察孔的深度必須與地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化條件等因素結(jié)合起來，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐囊?guī)范和經(jīng)驗進行分析。

4.2 勘察點線間距的測定

在確定勘探點和線間距時，應(yīng)根據(jù)有關(guān)法規(guī)進行全面的分析和考慮。在控制性勘探點布局上，按總勘探點數(shù)的1/5～1/3為適宜，并根據(jù)地形要素的不同，設(shè)置相應(yīng)的勘探地點。根據(jù)大量的實踐經(jīng)驗，在一些特定的地區(qū)，要根據(jù)實際情況，適當(dāng)增加或減少勘探孔的深度。當(dāng)勘探孔標(biāo)高與整平地面標(biāo)高相差很大時，必須根據(jù)實際情況，調(diào)整勘探孔的深度，在規(guī)定的孔深范圍內(nèi)有基巖時，不但要打好勘探孔，而且要把剩余的勘探孔全部打到一定的基巖上。若預(yù)先確定的鉆孔深度存在較大厚度、均勻分布的沉積土、碎石土等堅硬土層，則應(yīng)將勘探孔的深度控制在一定的范圍內(nèi)，并可適當(dāng)降低探井的深度。在預(yù)先確定的深度內(nèi)，若有軟土，則應(yīng)適當(dāng)加大探井深度，使控制探井達到預(yù)定的深度。

4.3 隧道工程地質(zhì)勘察細節(jié)

工程平面、地面標(biāo)高、工程結(jié)構(gòu)、規(guī)程規(guī)模等都是在確定后進行的，而詳細的勘察是勘察工作中最重要、最關(guān)鍵的一步。在進行詳細的勘察工作時，要將施工資料、巖土參數(shù)等與施工項目結(jié)合起來，并進行相應(yīng)的評估。對于具體的勘測重點，還應(yīng)收集與地形、坐標(biāo)相關(guān)的建筑物總平面圖，明確建筑物的規(guī)模、性質(zhì)、荷載等方面的信息。明確地質(zhì)災(zāi)害的成因、分布、趨勢及危險性，并提出相應(yīng)的對策和建議。在確定施工區(qū)域巖土層的類型、深度等方面，進行穩(wěn)定性和均勻性的評估和分析，在建筑物進行沉降計算時，必須提供地基的變形計算參數(shù)，以便對地基的變形進行精確的預(yù)報。同時，還必須對土壤和水的組成進行測試，以確定土壤和水對建筑的侵蝕程度。同時，還要考慮到地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化條件等因素的影響。對于高層建筑，應(yīng)根據(jù)施工工程的勘察級別，選擇合適的探測點間隔，通常為15～35m[3]。

5 隧道工程地質(zhì)勘察的方法

本次勘察采用了鉆孔、標(biāo)準(zhǔn)貫入等技術(shù)，采用抽水試驗、土樣、巖樣、水樣等多種方式進行調(diào)查。

5.1 勘察井眼測量

利用全站儀和精密水準(zhǔn)計，根據(jù)設(shè)計坐標(biāo)對鉆孔孔位進行測量，并在現(xiàn)場用涂料或木樁做標(biāo)記，在鉆井結(jié)束后，重新測量所有的井眼，包括測量座標(biāo)和高程。

5.2 勘察鉆井

在鉆井作業(yè)中，使用XY-100工程鉆機，其施工程序嚴(yán)格按照勘察大綱及相關(guān)規(guī)范規(guī)定進行。鉆井完成后，由現(xiàn)場工作人員進行封孔，然后用水泥砂漿進行打孔，并將孔洞填平，然后恢復(fù)路面。

5.3 實地勘察采樣與原理

在技術(shù)孔的主要土層中，利用取土機采集不受干擾的砂樣和原始的土壤樣品，而中風(fēng)化的巖石樣品因強風(fēng)化的石英砂巖破碎，形成了半巖石和土壤，難以在現(xiàn)場采集到樣品。現(xiàn)場勘察時，采用了地下水樣品。取下樣品后，應(yīng)按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，將其密封，置于陰涼的地方；按照本公司有關(guān)的管理制度文件規(guī)定，填寫樣品送樣表（請選定相應(yīng)的測試項目），并于當(dāng)日將樣品和樣品的送樣表送至實驗室，并于當(dāng)日進行測試。

5.4 勘察標(biāo)準(zhǔn)插入法

此次詳查井中的所有鉆孔都要進行標(biāo)準(zhǔn)貫入實驗，并按分層進行。測試操作和測試的需求符合有關(guān)的技術(shù)規(guī)范和要求。

5.5 勘察試驗波速

此次勘探安排了2 個鉆孔進行試驗。試驗點間距1m。在試驗之前，對儀器等進行了測量和校準(zhǔn)，并按照有關(guān)的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)要求進行了檢驗。

5.6 抽水測試

此次詳勘沒有進行抽水實驗，抽水試驗孔采用初勘z-0-2D03孔水文孔資料，抽水試驗孔采用?260mm成孔，下?127mm 濾管，周邊填礫，觀測第四系含水層水位。在測試之前，測試設(shè)備中的流量儀表等都經(jīng)過了計量校驗，并按照有關(guān)的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)要求進行了測試[4]。

5.7 勘察實地記錄和攝影

該站共有5 名地質(zhì)編錄員，負責(zé)編制地質(zhì)資料，拍照，并指導(dǎo)鉆井團隊進行規(guī)范貫入試驗、取樣、封孔等工作。

5.8 勘察實驗室測試

室內(nèi)巖土和水樣試驗按照勘察大綱進行，而常規(guī)的土樣、巖樣和水樣試驗則由廣東省地質(zhì)勘測設(shè)計院承擔(dān)，由中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境研究所進行。所有的實驗室都已通過CMA的檢測。

5.9 編制勘察資料和報告

鉆探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等原始資料，利用四院的資料進行分析，并編制柱狀圖、剖面圖和有關(guān)的統(tǒng)計圖。

5.1 0 勘察鉆井的標(biāo)號原理

勘探孔（點）原則上應(yīng)當(dāng)按照三亞河口航道工程詳勘工點的統(tǒng)一編號，以區(qū)分不同線路、階段、工點的勘察，Jz 代表機動鉆孔，Ⅲ代表初步設(shè)計階段，Ⅳ代表施工圖階段，20代表2020年，隧A、隧B、隧C；隧道D和E洞代表了各個工位的隧道，而隧道則是工作井的鉆孔，而01～20則是鉆井編號。原則上，從小里程到大里程，從小到大，在勘探期間，如果地質(zhì)情況比較復(fù)雜，就在原來的井眼之間進行加密[5]。

6 結(jié)論

綜上所述，科技的發(fā)展，是一個不斷發(fā)展的時代，現(xiàn)在的地質(zhì)勘查技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展空間，但是，在不久的將來，勘察人員還需要不斷的積累。隨著我國交通基建投入的不斷增加，環(huán)保意識也越來越強，隧道工程的發(fā)展也越來越快。從勘察的實際情況來看，要想實現(xiàn)項目的順利施工，必須大力發(fā)展勘察項目工程，建設(shè)好隧道項目，從而促進地區(qū)經(jīng)濟的積極發(fā)展。