隧道工程勘察篇1

目的是对隧道穿越段进行岩土工程勘察，查明工作区范围地层岩性、岩层产状、构造及不良地质对隧道通过的影响程度，为隧道穿越工程初步设计提供所需的相关工程地质依据和工程设计所需的岩土工程参数等。

【关键词】

岩溶；地质；隧道；岩土工程

1引言

某管道工程隧道位于山西省某县境内，穿越段主要出露奥陶系-套碳酸盐岩，地层稳定，岩性变化较小，岩层具水平层理构造，产状平缓，岩层倾向多往南东及南西方向倾斜，局部因褶曲呈波状微起伏，岩溶较发育，溶蚀形态主要为溶洞、溶沟、溶蚀裂隙及蜂窝状溶孔等，一般为半充填，充填物为粉质粘土及灰岩碎石、块石等，岩溶发育在很大程度上与构造裂隙发育程度有关。

2主要任务及勘察技术手段

为完成隧道勘察任务本项目采用了多种勘察技术手段以探明隧址区工程地质情况。

2.1主要任务

查明隧道通过地段的地层、岩性和褶皱、断裂破碎带、不良与灾害地质（滑坡、崩塌、泥石流等）、特殊地质（如岩溶、采空区等）情况。

2.2岩溶分析

溶洞与构造的初步评价：

2.2.1岩溶与岩性的关系

岩石成分、成层条件和组织结构等直接影响岩溶的发育程度和速度。一般地说，质纯厚的岩层，岩溶发育强烈，且形态齐全，规模较大；含泥质或其他杂质的岩层，岩溶发育较弱。结晶颗粒粗大的岩石岩溶较为发育；结晶颗粒细小的岩石，岩溶发育较弱。隧址区共有七个地层，根据地表调查岩溶发育的地层为灰岩、泥质灰岩及白云质灰岩地层。

2.2.2岩溶与地质构造的关系

溶洞与裂隙的关系：裂隙的发育程度和延伸方向通常决定了岩溶的发育程度和发展方向。在节理的交叉处和密集带，岩溶最易发育，隧道进口岩石节理裂隙发育，岩体较破碎岩溶较发育，岩芯多见蜂窝状溶蚀。与断层的关系：沿断裂带是岩溶显著发育地段，常分布有漏斗、竖井、落水洞及溶洞、暗河等。往往在正断层处岩溶较发育，逆断层处岩溶发育较弱。隧址区发育-断层，因断层破碎带影响，岩溶裂隙发育，岩芯多为碎块状，局部短柱状。

2.2.3岩溶与地形关系

地形陡峻、岩石裸露的斜坡上，岩溶多呈溶沟、溶槽、石芽等地表形态；地形平缓地带，岩溶多以漏斗、竖井、落水洞、塌陷洼地、溶洞等形态为主。现场地表调查可知，在地形陡峻山沟内多见溶沟，有明显水流痕迹，岩石表面有松散溶蚀风化残留物附着于岩体表面。

2.3勘察技术方法

本次岩土工程勘察采用的主要技术方法包括：

2.3.1资料收集、分析整理

收集分析区域地质普查、区域水文地质普查、有关重大工程的地质勘察成果、气象、水文、地震和地区国民经济发展规划等资料，并进行整理、分析。

2.3.2地面工程地质测绘、钻探

对隧道通过地段及其附近地区的地质和水文地质工程地质现象进行调查、测绘机钻探。

2.3.3高频大地电磁探测、声波测试

采用高频大地电磁测深法、选用EH-4型StrataGem电磁仪，主要查明松散层、基岩风化层厚度和褶皱、断层破碎带、节理、裂隙密集带等构造、岩体破碎带深度与厚度，以及矿山采空区的分布深度和高度等。采用单孔法，选用是重庆奔腾数控生产的WSD-2A数字声波测试仪，在钻孔内测定岩体弹性纵波和横波波速，现场测试岩块弹性纵波和横波波速，计算岩体的完整性指数。

3勘察手段应用及地质解译

隧址区地貌属低山丘陵地貌，地形起伏较大，局部为悬崖，地形陡峭，沟谷纵横，切割深，从大的地貌上看隧址区南高北低，海拔高程790～1047m，相对高差257m。拟建隧道进、出洞口位于山脚下沟谷处，地形相对平缓。

3.1钻探及其成果

经钻探揭露及地表地质调查，隧道穿越范围主要出露奥陶系-套碳酸盐岩地层，地表基岩露头发育，现将场地各地层岩土层特征从上至下分述如下：

3.1.1第四系

①残坡积碎石土：黄褐色，碎石约占60%，母岩成分为灰黑色灰岩，角砾及泥质充填，不均匀分布，该层零星分布于沟谷及山坡-带，主要为悬崖顶部坡积灰岩残坡积而成。

3.1.2奥陶系中统上马家沟组

②中风化泥质灰岩：灰色，灰黄色，细晶结构，薄-中厚层状构造，节理裂隙发育，局部含方解石细脉，偶见溶蚀小孔，岩石一般较完整，局部风化破碎，岩石呈水平层理、产状平缓，夹灰岩及白云质灰岩，该层在地表分布于山顶一带，厚度大于40m。

3.1.3奥陶系中统下马家沟组

③中风化灰岩：深灰色，薄～中厚层状构造，细晶结构，岩芯呈短柱及长柱状，少部分岩芯呈碎块状，RQD值为极差-较好，层状裂隙较发育，局部受构造影响溶蚀发育，溶蚀空间被灰岩碎屑及泥质充填，该地层见于隧道进洞口及中部钻孔。该层在地表分布于山体北东坡及隧道进口处山坡、沟谷一带，厚度约60~80m。④中风化白云质灰岩：深灰；薄-厚层状构造，细晶结构，岩芯呈短柱及长柱状，少部分岩芯呈碎块状，RQD值极差-差，层状裂隙较发育，溶蚀发育。地质钻探及高频大地电磁探测在该层内发现有-岩溶裂隙发育带，岩溶发育带内溶蚀裂隙发育，岩芯破碎成碎块状，局部短柱状，岩芯溶蚀现象明显，块状、柱状岩芯上有较多溶蚀孔洞，半充填或无充填，岩芯采取率较低，RQD值极差-差。该层见于中部钻孔号孔。地表直径2～4cm的溶孔较发育。该层地表主要分布于山体北东坡-带，厚度60~100m。⑤中风化泥质灰岩：灰色、灰黄色，中风化薄～中厚层状构造，细-微晶结构，节理裂隙发育，该层分布山体北东坡及沟谷一带，厚度10~20m。

3.2高频大地电磁测深处理与解释

EH-4野外采集的时间序列的数据进行预处理后，在现场进行FFT变换，获得电场和磁场虚实分量和相位数据，对每一个测点进行编辑，舍掉畸变的频点，保留高质量的频点数据。然后进行一维BOSTICK反演和地形校正，在一维反演的基础上，再进行带地形二维反演成像。最后使用surfer软件绘制电阻率等值线图。高频大地电磁测深法勘探以地下介质的电性差异为基础。由于地下岩石成因环境不同，同时受构造运动的影响，从而在纵向和横向上产生电阻率的变化；此外岩石的电阻率值还与地层结构、成份、岩石颗粒的大小、密度以及地下水含量等因素有关。从而可根据反演断面图电性特征的分布情况，推断解释地下目标体的埋深、形态及分布规律等。在断面上，电阻率等值线密集带或横向斜率突变带，说明在该处两侧存在不同地质体，往往是不同电性地质层的分界处或断裂带。推断断裂时，低电阻显示区范围广，视电阻率值过低，很可能为断裂破碎严重区。在资料解释时，判别异常区主要是根据电阻率值变化及电阻率等值线的形态等综合因素考虑的。根据隧道左线、中线和右线高频大地电磁测深二维反演，可以看出电阻率异常形态较为复杂，发现断层1条，并且几乎都位于反演资料上相对应的位置处，说明异常沿走向是连续的，而且向深部也有一定程度的延伸。发现1条岩溶发育带，电阻率很低，基本在100Ω•m以下，该隧道工程地质条件较差。在中部内有一明显低阻异常带，并向深部延伸约350m，电阻率值在50～350Ω•m，推断为一断层，倾角约60°。在断层附近，岩溶裂隙较为发育，施工时应引起注意。

3.3声波测井资料解释成果

3.3.1进洞口测井资料解释

从声波测井及电阻率测井资料来看，测井波速背景值在2875～4050m/s之间，电阻率背景值在4370～6050Ω•m之间，总体岩石声波与电阻率变化有-定幅度。在深度5.3～5.9m，声波测井出现低速值，约为2600m/s左右，电阻率测井出现低阻值，约为3250Ω•m，推测为裂隙或溶蚀带；在深度8.1～10.7m内声波测井出现低速值，约为2700m/s左右，电阻率测井出现低阻值，约为3870Ω•m，推测为裂隙或溶蚀带；在深度14.0～15.1m内声波测井出现低速值，约为3320m/s左右，电阻率测井出现低阻值，约为4100Ω•m，推测为裂隙或溶蚀带；在深度18.0m以下内声波测井及电阻率测井出现值往下的趋势，声波速度约为3700m/s左右，电阻率约为5350Ω•m，推测为裂隙或溶蚀带。

3.3.2出洞口测井资料解释

从声波测井及电阻率测井曲线图来看，测井波速背景值在3250～4200m/s之间，电阻率背景值在5850～6250Ω•m之间，总体岩石声波与电阻率变化不大，岩石较完整。在深度4.4～5.2m，声波测井出现相对低速值，约为3050m/s左右，电阻率测井出现低阻值，约为4200Ω•m，推测为裂隙或溶蚀带。根据对物探数据分析，结合地质调绘、钻探成果，地面以下物理层大致可分为三层：第一层纵波波速为2125～2378m/s，结合地表调查及钻探揭露，综合解释该层为第四系残坡积碎石土层；第二层纵波波速为3030～4545m/s，结合已知结果，解释为中风化层，岩性主要灰岩等；第三层纵波波速为3257～4426m/s，结合已知结果，解释为微风化层，岩性主要为灰岩。通过本次高频大地电磁探测及声波测井成果显示：（1）通过本次物探勘查，基本查明了指定剖面段地表下450m左右深度范围内的断裂构造及风化带（或物性界面）的起伏变化情况，总体结果较可靠。（2）在根据声波及电阻率测井资料，进口区域岩溶裂隙较发育。（3）通过高频大地电磁探测，在中部范围内有一明显低阻异常带，并向深部延伸约350m，电阻率值在50～350Ω•m，推断为-断层，倾角约60°。另在中部范围（断层周围）发现1条岩溶发育带，电阻率很低，基本在100Ω•m以下，受断层影响，岩溶裂隙较为发育，该段隧道工程地质条件较差。

4结语

由于岩土的特性以及勘察目标的不同，采用的勘探方式也应不相同。尤其岩溶地区地质构造复杂采用多种勘察手段方法进行综合勘探，各勘探手段之间可以相互依靠、补充，比单一钻探和地质调查等更为全面和精确、便捷、经济；钻探虽然使用最为广泛，但在进行岩石勘察时，应从经济性出发，避免盲目化和随意化。

隧道工程勘察篇2

关键词：软土地区；联络通道；勘察要点

在整个地铁隧道工程中，有多个联络通道将一段段承载路程的主隧道相连接，地铁隧道联络通道具有安全通行、及时逃生等重要作用。而在整体地铁隧道的建筑中，联络通道的建筑重要性一般不受主要重视。但在上海地铁四号线隧道崩塌事故发生后，地铁隧道联络通道的建设与勘察等工作备受重视。而通过上海地铁隧道事故的调查发现，造成事故的原因有三大块。一个是由于联络通道土层的结构问题；一个是由于土层水文地质的问题；另一个是由于周围地质环境问题，包括周围地貌、地质类型和潜在隐患等。为了减少地铁隧道联络通道事故的发生，相关部门应提高对隧道联络通道设计与施工的重视，而基于设计与施工之上的条件是勘察，因此要加强对地铁隧道联络通道的工程勘察工作，下面文章就上述三点主要勘察要点及合理的安排勘察工作等四个方面，进行软土地区地铁隧道工程勘察工作的分析，具体内容如下。

1 加强软土地区地铁隧道联络通道土层的分层勘察工作

加强土层分层的分析是对土质性质的判断，尤其在沿海地区，土层中都伴有夹层、间层或互层等多种土层，因此对土层的分析是保证联络通道建筑是否坚固的首要条件。而按照岩土分层的方法，将IP大于10的土分成黏土和粉质黏土，将IP小于等于10的土叫做黏质粉土，而这些土层内都含有砂质性和粉层性，将它们按照颗粒成分的不同进行分层命名是为了准确的判断土质的软、硬性，从而确保施工的固定和安全性。因此勘探人员对土质的测定、试验、分类非常重要，它关系到施工的牢固与安全问题。而土层的勘探均需要现场的实际观察并结合试验进行命名和确定。而在联络通道的土质分类上，一定将含有砂质、粉层、黏性土的土层单一划分，此类均为软性土。必须将其粉层厚度、剖面，砂质厚度、硬度，黏性土的夹层、密度等进行测定，尤其对黏性土中的粉层、砂质等观察与测定必须严密，并做好通道模拟试验，为设计、施工前的勘探工作做好万全准备。一旦在测试、勘察中有疏忽或遗漏，为日后施工完成通行中会留有极为严重的潜在危险，一旦发生事故，会造成人们严重的伤亡事故、交通链阻断、工程停用、费用加剧和周边环境影响等各种不良后果。

2 做好软土地区地铁隧道联络通道相应的水文地质工作

由于软土地区的土层中，所含的砂质、粉层等均含有自然的承压水，而地铁隧道施工时必然会进行地下挖掘隧道并对含承压水的土层进行挠动，为了减少地基及挖掘后周围环境稳定性的破坏，勘察时必须要做好含水层的检测工作。并通过承压水的突涌计算测评施工中土层的稳定性，也是为采用冻结法施工做好前提保证。计算需要了解地下土层的温度、含水量、含盐量、饱和度、地下水流速度及地表热物理指标等预算数据。而关于计算与土层的稳定性都与水文地质工作密切相关，在正常自然状态下，地下含水质的土层、砂质等均处于一个相对径流缓慢、稳定和处于停滞的态势，而一旦对其进行挠动、破坏，其原有的平衡状态则会被破坏，从而造成地下地上地表水体的直接接触，同时在施工中还要采用人为冻结法进行施工，因而形成一种水质需控制的局面。因此在采取冻结法时，需根据每段施工的实际进度进行就地取材计算，而采取的数据一定是该段含水质的土层。

3 做好软土地区地铁隧道联络通道的地质调查和地质灾害评估工作

地铁隧道施工是在黑暗的地下进行，工程施工时会动用大量挖掘机、运输车辆等对地下土层进行挖洞与土体运输，从而破坏了土层原有的生态平衡及周边环境。自然生态下，地下土层、砂质、粉层等含有的水质均处于稳定、舒缓、平衡的相对供给、流走的运动态势。而当大兴土木建筑时，影响了原有的平衡状态，造成含有水质的土层、砂质或粉层由于外界干扰导致水汽蒸发而快速形成干质状，从而对周边事物造成影响。所以，在隧道施工时采用冻结法将隧道周围环境进行人工制冷冻结避免发生事故，同时还要加强对周边因地质变动引起的灾害问题进行评估。包括对周围地下的建筑结构、管道铺设、缆线走向及其相关设置位置等，进行了解并估测施工后因地质破坏而造成的相关影响；同时对隧道施工中含有水质的土层、砂质、粉层及地下水等情况进行测评，估测并预计出一旦采取冻结法施工失败后引起的灾害程度及涉及范围等。

4 合理安排软土地区地铁隧道联络通道的勘察工作

有时候工作人员在地铁隧道联络通道图纸的初期设计中，已经将联络通道的设计加进去，当综合测评并确定联络通道的设定以后，工作人员在勘察主体隧道后会对联络通道进行单独勘探。对于软土地区的勘探，初次勘察时可设置一个勘探口，若出现流沙或粉尘土层灌注时，在下次详勘时应设置两个以上的勘探口，通过密切的观察土层及质地，设置具有抵住岩土、砂层土质的措施。而在设置勘探口时，设置的方式可采取两侧联络点各一个钻探孔，中间设置一个静探口的方法，钻探孔的勘察需要地上地下同时取土进行研究，目的是为了在采用冻结法加固施工时设定加固程度。

5 结束语

软土地区地铁隧道施工中联络通道的建设安全，是近年来随着事故发生后，相关部门提高重视的一项工程。而在联络通道设计、施工前较为重要的任务就是勘察工作，勘察是工程设计、施工与正常使用的前提条件。它可以确保施工的安全性，并具有危险因素的提前预知性。在软土地区施工中，冻结法是施工中比较常用的一种建筑方法。它通过人工制冷，将周围被挖掘后的含水质的土层进行冻结，确保施工者与机械在隧道内安全施工的一种方法，而且冻结法对含有砂质、粉层的土层及黏土具有固定性，为施工安全加上了一层保险。通过文章的探讨分析我们可以了解到，引起软土地区发生联络通道出现事故的主要原因包括土层分层问题、土质问题、水文地质问题等。因此在工程勘探工作中，这几个方面是勘探的重点，所以勘探人员需加强对土层分层的细致测评与试验；做好水文地质的预测与分析；做好施工周围环境地质的勘察与灾害评估；同时加强勘探工作的合理分配。通过勘察工作的细致性和全面性，来提高软土地区地铁隧道联络通道施工的牢固性与安全性。

参考文献

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隧道工程勘察篇3

关键词:高密度电法;水底隧道;低阻构造带;地层界线划分;基岩面起伏

中图分类号：U459.5文献标识码： A

前言

对于高密度电法来说，在水域工程勘察方面存在以下优势:一是电极所处环境均匀稳定，电极噪声小;二是电极与水接触阻抗小，对于供电电极，易于供出很大的电流，这在陆地上很难做到，而对测量电极来说，接地电阻不均匀面稳定，可提高测量精度。本文通过对地质模型的计算及实例证实了高密度电法在水底隧道工程勘察方面确实取得了显著的效果，可供类似工程参考。

1淡水水域高密度电法探测

1. 1某过江隧道工区概况

某过江隧道工程为盾构掘进江底隧道，分为南北线行的双洞隧道，隧道长约1 km，水底地层为粗砂或圆砾工，均为硬质工，基底为板岩、泥质粉砂岩、砾岩。初勘阶段发现有岩层不整合面等不良地质现象，这些不良地质体将对盾构掘进的安全施工及工期控制产生较大的风险。本次物探工作的目的是尽可能的探查清楚掘进区域的不良地质体的赋存情况，以便采取措施进行清除或制定穿越该处的工作方案。

1.2地质模型计算分析

初勘资料显示该地区具备开展高密度电法工作的地球物理条件，另据初勘电阻率测井数据建立地质模型，假定江水的电阻率为 40Ω.m，基岩的电阻率为200Ω. m，并将测区可能存在的构造破碎带的电阻率假定为60Ω.m;根据测区实际水深情况，取平均值为6m;采用温纳装置。模型建立及计算采用瑞典ABEM公司的RES2DMOD软件、RES2DINV软件进行。

图1上为构造破碎带地质模型，下为反演结果电阻率断面，从结果图上可以看到，反演结果与模型对应较好，可见温纳装置对6m水深下的构造破碎带反映良好。

1. 3高密度电法实测成果分析

本次现场数据采集主要参数设定如下:(1)装置类型:温纳;(2)电极数:60根;(3)电极距:

8m;(4)剖面数:16层;(5)供电电压:270 V 。测量时一使用一艘工作船抛锚固定在排列中间位置附近，测站位置上安放测量仪器，用不船利用RTK定位布置排列电缆线。

工区沿隧道边线完成了4条测线共4km高密度电法测量，测线编号依次为S1,S2,N1及N2，均取得了良好的效果。

从图2(a)可看出岩工层电性呈层状分布，电阻率P直上面下逐渐变大。电性层可分为3层结构，表层视电阻率10-45Ω.m为粗砂、粗圆砾工;中部视电阻率40一140Ω.m强风化板岩;下部视电阻率85一350Ω.m为中风化板岩。隧道沿线共存在4个低阻异常区，其中里程桩号SK6 + 925-SK7 +010段存在一个明显的低阻异常带，该异常阻值低，宽度长，垂向延伸大，参考测线附近JZ-16与JZ-17钻孔资料，基岩为泥质粉砂岩或砾岩，异常两侧均为板岩。综合各方面资料分析，推断该处为构造破碎带。SK.6 + 451一SK.6 + 502, SK.6 + 627一SK6+680及SK.7 + 204一SK.7 + 270三段低阻异常级别低、纵向延伸短，结合钻孔资料分析，推断异常反映局部岩体破碎、节理裂隙发育、风化厚度大，为风化槽。由图2 (b)可看出，根据物探成果推断划分出岩层界面(强风化与弱风化顶界面)在深度位置、起伏趋势方面与临近地质钻孔纵断面基本一致(隧道工程勘察一般将钻孔布置在隧洞纵线两侧附近，而电法测线S2布置在隧道纵线上)。

S1, N1, N2 3条测线也各直发现几处低阻异常区，从图3可看出，这3条主测线各存在4个异常区，虽然异常形态特征略有不同，但各异常区一一对应，说明这些异常确实可靠，反映实际地质情况。物探成果推断1条构造破碎带与3个风化槽均己被钻孔证实。

2浅海水域高密度电法探测

2. 1某过海隧道工区概况

某通道作为沟通某某市南北两岸主城区最重要的交通干道。路线全长6. 8 km，其中北岸接线长490m隧道长5OlOm(其中北岸暗埋段长560m盾构段长4050m，南岸暗埋段长400 m )，南岸接线长1300m，互通式立交2处。

从初勘资料得知，有4段基岩面进入了隧道内，给盾构施工带来了较大风险，隧道轴线在平面位置上有优化的必要，尽可能的避开基岩凸起。详勘阶段海域段分两阶段进行，先以物探普查为主，钻探验证。海域物探的目的是在初勘成果的基础上，查明隧道附近基岩凸起的分布，重点是对线路方案影响大的基岩凸起和南岸风化残留体的分布，为线路可能的优化提供地质基础资料，为线路方向纵向钻孔布置提供依据。

2. 2地质模型计算分析

为了确定在浅海区使用高密度电法进行沉积层厚度划分和基岩面起伏情况的探测是否可行，进行了地质模型的正反演计算研究。对工区内XEGZ21#孔、XEGZ38#孔、XWGZ20#孔和XW GZ39一1#孔等4个钻孔进行了孔内电阻率测井测试，测试结果详见表1。

从测试成果可见，淤泥、淤泥质工的电阻率值大体上小于1Ω.m粉细砂、淤泥混砂的电阻率值为0. 77-- 0. 96Ω.m ，中砂、粗砂、卵石的电阻率值为0.98 --2.63Ω.m，总体上，海水下沉积层的电阻率值较低，随着深度增加，风化层中的电阻率值逐渐递增，中风化花岗岩的电阻率值在14. 79--123. 97 Ω.m之间，比沉积层高1一2个数量级，较大的电阻率差异也是该区可开展高密度电法的前提条件。

根据工区孔内电阻率测试数据建立模型，假设海水平均深度2m，海水电阻率值为0.4Ω.m。

海底饱和沉积层电阻率值为2.OΩ.m，中风化花岗岩电阻率值为100Ω.m，电极布置在海底，60根电极，电极距8m。图4为分别计算了宽16m，高8m的花岗岩凸起，在不同埋设深度下(顶面埋深分别位于8, 16, 24m位置)的温纳装置反演结果。模型的正反演K.一算采用RES2DMOD和RES2DINV软件，选择温纳装置。

模型计算表明，高密度电法在浅海水域能够比较准确的探测基岩凸起的位置及规模，从图4中也能看出高密度电法的空间分辨率与异常体的规模与埋深有关，当高阻异常体的规模(宽度)大于埋深时，反演的电阻率剖面有反映，埋深越浅，异常反映越好。

2. 3现场测试及结果分析

工区沿隧道边线完成了3条测线共7. 7km左右的高密度电法测量，测线编号依次为A, B及C， B线沿苏埃隧道初勘线位中线，长度约2. 6km ，A线、C线为拟建隧道的边线平行线，测线间距22m 。

本次现场数据采集主要参数设定与淡水水域类似如下:(1)装置类型:温纳;(2)电极数:60根;(3)电极距:8m;(4)剖面数:16层;(5)供电电压:270V 。测量时一使用一艘工作船抛锚固定在排列中间位置附近，测站位置上安放测量仪器，用小船利用RTK定位布置排列电缆线。

图5为3条平行测线的电阻率断面图，图中两条行实线分别为隧道洞顶和洞底位置，虚线连线为附近钻孔揭露主要岩工层的分界线:最上层表示淤泥、淤泥质工、淤泥混砂、淤泥质粉质粘工等的底界面;第二层表示粉质粘工、中砂、粗砂、砾砂等的底界面;底层表示推断的基岩顶面位置。可见电阻率断面图与附近钻孔资料分层基本吻合。断面图上电阻率值的变化范围大约0. 3一100Ω.m，电阻率值随深度增加逐渐增加，表明岩工层随着埋深的增加，其固结度逐渐变好;从图5也可看出，基岩凸起主要有两段，第一段为里程桩号为B K4 +749一B K4 + 966，长度约217m，第二段里程为BK6+ 611一BK7 + 090，长度约480m。A,B, C测线均有反映，表现为高阳异常。

图6为选取了3条测线里程K4 + 500一K5 +000段的数据，使用Res3 dinv软件反演及Voxler和Surfer软件显示的三维切片图，水底往下深度24 m的位置为设计隧道的洞顶位置，深度36m的位置为设计隧道的洞底位置，图6中显示里程K4 + 600K4 + 900段明显的基岩凸起侵入设计的隧道内部。

结束语

从陆域到水域，随着工程勘察难度的升级，对物探方法的要求也相应的增加，这也要求物探工作人员对各种物探方法的适用性进一步的研究和改进。本文仅对理论模型进行计算分析，及应用实例证实了高密度电法在水域工程勘察方面具有较好的效果，特别是在探测水底低阻构造带、地层界线的划分和基岩凸起等方面效果尤为突出，可以对类似的工程提供参考。

参考文献

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[3]刘宏岳，林朝旭，林孝城等.综合物探方法在某过江隧道工程勘察中的应用研究[J].隧道建设，2012. 32(3)275一280.

作者简介：

1、徐召龙，男，1978年7月出生，清华大学研究生毕业，工程师，长期从事工程管理工作。

隧道工程勘察篇4

为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况，对围岩状况进行级别分段，为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案，地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。

1．1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法，对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较，打破了调绘范围的限制，让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式，能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况，尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。

1．2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性，进行地质钻探时需要布置多个钻孔，加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进，一部分煤系地层地带的岩石粉碎，采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外，都应当深入隧道设计标高2m～3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中，仔细测定地下水位，并及时记录，记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式，隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作，以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。

1．3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质，则能采用高密度电物探法，物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统，方法是用α排列方式予以高密度数据采集，采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况，改善隧道工程施工的危险性，降低严重社会问题的发生率，有时还能避免路线更改，从而节约建设项目的投资资本。

1．4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化，地表风化程度严重，钻探取芯能力弱，岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度，很少客观判断岩体基本质量，未能科学划分隧道围岩类型。因而，地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法，通过定性划分结合定量指标的整体分析，确定了岩石风化情况与隧道围岩类型，该方式更为合理，更具创新特色。

1．5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭，其水文地质单元更加复杂，含有较多含水单元与隔水层，其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性，准确预判隧道涌水量，于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施，其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段，空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验，以便同单一试验进行对比。

1．6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔，采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验，其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后，下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭，5min内进行解吸，获得现场瓦斯解吸量，最后采用图解法算出瓦斯耗损量，二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行，结果接近实际情况，具有相对开拓性。

2关于工程地质环境对隧道工程的影响

在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中，会遇到各种各样的地质环境问题，不仅会对工程工期与造价造成影响，还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。

2．1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中，软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内，此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道，必须考虑工程的地质问题。

1)该地质土性较软，受到隧道重负荷时容易发生沉陷，从而厚度发生改变，形成不均匀沉陷，导致隧道内衬砌等结构发生形变;

2)隧道结构会受软土蠕变的影响，及时进行支护与衬砌有重要作用;

3)软土一般存在于地下还原环境中，微生物作用容易形成甲烷气体，聚积在软土层孔隙内，隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害，若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时，对于软土地基，长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道，因其软土的蠕变特点，会形成超量切削，导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽，如果软土层厚度不够，容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此，在海域上存在众多沉积软土地带时，借助盾构穿越软土层，必须充分重视所存在的安全隐患。

2．2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中，会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响，各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:

1)因为隧道施工排水，使得周边砂层的机械塌陷与管涌;

2)砂层涌入会引发丰富地下水;

3)砂层地质结构的不同，形成不规则沉陷，为隧道带来安全隐患;

4)砂层内夹杂的大块卵石，影响盾构施工，严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道，容易使沉管下砂层形成冲刷，损害沉管隧道。

在厚砂层上建设隧道时，要注重下述几点:

1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;

2)进行大量抽水后，水位降低迟缓，产生压力水头，极易使得下方的大量砂层溃入;

3)下方存在相对隔水层时，因为上方隧道抽水降低水压，下方高压水汇合;4)透水层凸起，形成众多越流向上补给，影响隧道运行。

2．3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区，受到不同程度的喀斯特化作用，作用结果为在地表上形成奇特山峰，地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等，存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点，具体包括:

1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;

2)不含水岩体与含水岩体同时存在;

3)非承压水流同承压水流之间互相变换;

4)层流运动和紊流运动同时存在;

5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中，具有相当明显的三相流，即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性，泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的，而气体能被压缩，受压气体还会发生多种变化。

3结语

区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究，监测隧道结构收敛变形情况，对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境，得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论，希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。

隧道工程勘察篇5

关键词：输气隧道； 勘察技术规程；问题

Abstract: Gas transportation tunnel is a new kind of gas, oil and other pipeline construction projects across the way.In the country have been widely used and recognized, to further promote the use of gas tunnel, the author according to the more than ten years in the gas tunnel construction experience lesson, in view of the current related survey standard enough gas tunnel geotechnical engineering investigation easy problems to put forward his own knowledge and experience, and put forward the preparation of gas tunnel engineering investigation specification for advice.

Abstract：Gas transportation tunnel; Reconnaissance technology rules; Problem

中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：

1．引 言

输气隧道是指在输油气管道建设中，为了穿越山岭、江河或地质灾害体、建筑物、构筑物等不宜管沟敷设的地段而建设的地下通道工程。其主要功能是用于安装敷设输油气管道及通讯缆线等线路。其中的江底输气隧道首先由四川九一五建设工程公司于上世纪九十年代初期提出，并在四川、重庆、湖北、湖南、陕西、山西等地的大江大河穿越中广泛地实践应用，成功地解决了输油气管道穿越大江大河的难题，取得了良好的经济社会和环境效益。由于输气隧道是一种新兴的穿越工程，在实践中发现输气隧道的岩土工程勘察还存在着一些十分值得注意的问题，如规范的选取及现行规范对输器气隧道不尽适用等等，这些问题严重地制约了输气隧道的进一步推广应用。为了更好地使输气隧道在勘察、设计、施工等方面日臻完善，笔者抛砖引玉，谨就勘察工作中易出现的几个主要问题进行探讨。

2．输气隧道工程勘察中的主要问题及处理措施

2.1 输气隧道工程的类型及特点

输气隧道工程是隧道工程、穿越工程与地质工程的有机结合体，它具有以下几种类型及特点：

2.1．1输气隧道根据穿越对象的不同，可分为江底输气隧道、山岭输气隧道和其他类型输气隧道，不同类型的输气隧道具有不同的组合方式和结构型式，因此勘察工作的侧重点也应有所区别。

2.1．2输气隧道多为小断面隧道，一般的隧道断面面积均小于15m2，因此在勘察工作中应执行的规范条文宜以小断面隧道的规定为主。

2.1．3输气隧道是为输油气管道建设的通道，而输油气管道内为高压的易燃、易爆的天然气、成品油或原油等危险品，因此输气隧道对隧道洞口及洞身稳定性的要求很高。这就要求在勘察工作中特别重视洞口选址和对洞口地质灾害的勘察以及洞身段尤其是江底隧道洞身段的构造裂隙、富水性等的勘探试验工作。

2.1．4输气隧道的勘察必须根据输气管道工艺要求满足的隧道施工方案进行勘察。

2.2主要问题及处理措施

2.2.1江底输气隧道勘察

江底输气隧道主要是指输油气管道穿越江河修建的隧道，它具有五种基本组合方式：如竖井―平巷―斜井；竖井―平巷―竖井；竖井―平巷―管井；斜井―平巷―斜井；斜井―平巷―管井。不同的组合形式对勘察的要求也不尽一致。基于江底输气隧道的特点，根据不同组合方式的江底输气隧道，结合在江底输气隧道勘察、设计、施工中遇到的实际情况，在江底输气隧道勘察中应注意的几个主要问题如下：

（1）在选址勘察中，忽视资料收集和分析及地质调查工作是普遍存在的问题，应认真开展拟选轴线上下游各500―1000m，洞口周围200―500m范围的地质调查工作。充分运用物探技术，结合有限的钻探资料综合分析，根据输油气管道的走向合理拟定隧道轴线、并推荐隧道底板高程，初步选定弃渣场的位置。

（2）详细勘察阶段。选用适当的技术获得岩土工程技术参数是现行规范未加强调的问题。

（3） 竖井选址应高于河流历史最高洪水位，并特别重视与已建桥梁、水工构筑物的安全距离；详细勘察时，对松散冲积物和基岩分别进行分层抽水试验和混合抽水试验，定量地评价竖井开挖中的涌水量，同时应对松散层进行物理力学性质试验，并根据水文地质、工程地质条件推荐合理的开挖方式，设计施工中制定合理的注浆堵水方案。

（4）斜井选址应结合线路的总体走向避免低洼地形和地质构造发育地段。

（5）平巷勘察一般均为水上勘察和漫滩勘察，也是江底输气隧道勘察的重点和难点。首先应合理选择勘察时机，尽量避开丰水期，选择枯水期进行勘察；其次，应综合运用钻探、物探、山地工程、现场试验和室内试验等多种勘察手段定量查明隧道平巷围岩的物理力学性质和水文地质参数，并提供围岩支护方案的建议，预测巷道开挖时的涌水量；第三，勘探孔的布置必须沿隧道轴线两侧交错布置，距离隧道轴线5―8m为宜，并进行十分严格的封堵孔措施，以防止钻探孔成为隧道施工中的泄流通道；最后，平巷勘察多具水上勘探特点，可采用定向斜孔勘探、声波水下地形测量，地震物探等新技术、新方法，更快、更好地了解隧道轴线的工程地质条件。

2.2.2山岭隧道勘察中应注意的几个问题

（1）洞口勘察应特别注意选址。洞口选址的好坏直接关系隧道的长度，及隧道洞口的稳定性。洞口潜在地质灾害及已发地质灾害的调查和评价尤为重要，应以设计提供准确的岩土技术参数为目的布置洞口的勘察工作。

（2）对山体输气隧道有可能发生瓦斯、岩溶等特殊病害地段的地质勘察应适当增加勘探工作量，或以多种勘探和试验方法得出正确的结论。

（3）大多数山体隧道由于地形陡峻，植被茂密，为保护环境或受

工期、交通、钻探条件等因数影响，洞身段的钻探工作布置往往达不到现行规范的钻孔间距要求，因此应借助定向钻探技术及物探技术进行综合分析，同时分析收集相邻已有的勘探成果、区域地质资料，也十分有助于正确地评价洞身的岩土工程地质条件。

2.2.3 其它类型输气隧道中勘察应注意的几个问题

其它输气隧道是指为穿越除水体、山岭以外的其它穿越对象而建设的隧道，如为穿越浅部滑坡体、高等级公路、铁路、已建构筑物、建筑物等而建设的输气隧道，在其勘察过程中应注意以下几个问题：

（1）由于穿越对象多为已建的建筑物、构筑物及地质灾害体，因此对勘察技术方法上的选择应因地制宜，制定切实可行的勘察方案显得尤为重要。

（2）在勘察过程中应设置必要的监测点对已建建筑物及地质灾害体进行观测并根据监测数据进行分析，并为施工监测提供基础数据和合理化建议。

（3）在勘探施工中，应特别重视对既有管线的保护，制定切实可行的预防措施，防止意外事故的发生。

3输气隧道勘察中存在的共性问题和建议

（1）输气隧道勘察一般可分为选址勘察、初步勘察、详细勘察、施工勘察四个阶段，但实践中一般初勘与详勘多合并为一次性详细勘察，因此在选址勘察阶段应适当加大现行勘察规范规定的工作量，特别是勘探工作量，以满足隧道选址的科学性、合理性和经济性，避免因一次性详勘后否定隧道选址方案造成重复勘察工作。

（2）施工勘察是隧道勘察的重要组成部分。不论是江底隧道、山体隧道还是其它输气隧道，在施工中的岩土工程勘察工作十分必要，而且对施工具有重要的指导意义，在合理编制施工方案，事故预案中起到至关重要的作用。由于施工勘察一般是由施工单位在施工过程中进行的，一方面缺少专业技术人员，另一方面施工单位出于工期、成本的考虑，往往忽视其重要性，因此一方面要求业主选择施工队伍时应充分考虑其技术门类，尤其是岩土工程师、地质工程师的配备，同时业主在成本和时间上给予施工单位必要的补偿。

（3）施工勘察目前以地质编录、超前钻探、TSP、TDP、地质雷达等多种物探手段组合而成。对于输气隧道，建议首先关注地质编录，同时辅以TDP、地质雷达等物探手段，在存疑问时再用超前钻探验证的方法，能有效的减少施工勘察对施工的干扰，同时又能确诊隧道开挖前方的地质病害。

3.结束语

笔者根据多年从事输气隧道的勘察、设计、施工的实践经验教训，对输气隧道勘察中的问题进行了概略性的总结，并结合设计施工要求，针对现行规范的规定提出了自己的一些看法，并建议由有关单位牵头组织编制专门性的输气隧道勘察技术规范，以进一步提高输气隧道勘察工作的质量，使输气隧道的岩土工程勘察成果更好地为国家的大能源建设服务。

参考文献：

[1]中华人民共和国标准.《岩土工程勘察规范》（GB50021―2001）(2009年版).北京：中国建筑出版社，2009年

[2]中华人民共和国标准.《油气管道岩土工程勘察规范》（GB/50568-2010）.北京：中国计划出版社，2010.09

[3]公路工程行业标准.《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011). 北京：人民交通出版社，2011.11.

隧道工程勘察篇6

（一）苏丹喀士穆炼油厂的应用实例

苏丹喀士穆炼油厂所处的地理环境为沙漠性气候，常年高温，空气湿度低。地处高原，炼油厂附近是开阔的戈壁滩，地形平坦。该地区的地层主要是前寒武系的变质岩系列地层，并且侵入岩与变质岩相互交错，使得岩性的分布情况变得十分复杂。为弄清楚炼油厂地区基岩的分布情况，以及查明构造破碎带的规模，相关人员进行了勘察。首先勘察人员在东西方向设置了9条霍达测线，南北方向设置了7条霍达测线，一共16条测线。测线的交点处用来钻孔，这样分布霍达测线就提高了钻孔效率，将原本的500个钻孔减少为63个钻孔，大大节约了人力物力。经过试用挖地雷达技术勘察后，一共探测到了16条剖面，经过分析，大致上可以分析出炼油厂地区的基岩的分布情况。如前文所说，侵入岩与变质岩相互交错，所以在雷达的不同区段上反映的反射线强度差异较大，分析时要尽可能节选测线典型的区段来进行。这里节选1号测线和2号测线进行简要举例分析。1号测线：在测线的60～110m范围，最浅2.6m，最深4.2m；在测线的220m～310m范围内，根据雷达上的反射线可分析出强风化带面起伏较大；在测线的0至30m范围内，在深度1.7m以下探测到了强风化岩石；而在测线的180～270m范围内，由于雷达波形反射十分强烈，可以由此推测在深度7m以下存在闪长岩。2号测线：整体分析岩面起伏不大，比较平缓。在测线390～425m内，分析在地面7m以下可能存在中风化岩石，雷达显示的波线表现为反射强烈，主轴附近较周围介质连续性很差。测线515m附近探测发现有缓倾破碎带。

（二）GPR技术在路基路面工程中的应用实例

在路基路面工程中，以前主要以钻孔取芯的方法来进行勘查，但是这种措施的局限性非常大。经过长时间的使用后，容易出现很多问题，比如路面隆起、破损等，严重时需要封路进行整修或者重建。重修前，需要了解砼板的破坏程度、路面基层的构造、路基土是否过湿、路面各结构层厚度等相关信息。由于高级公路对路基路面的要求较高，以前的老方法对路面容易造成很严重的破坏，但是挖地雷达技术由于使用的是电磁波，不仅分辨率高，而且对路面没有任何损害。应用在路基路面工程中可以准确探测出公路的平整度、路基病害、路基密度等情况。这样可以为路面的保养、重修等工程提供有效而且准确的参考数据。

（三）GPR技术在桩基工程中的应用实例

随着社会城市化的提高，城市高楼、高层建筑以及桥梁等工程在城市中越来越普遍。在这些工程的基础中也越来越多地应用到了桩基础。在建设高层建筑前，需要全面详细地了解建筑位置附近的地质环境。桩基工程之所以采用GPR技术来探测，是因为钻探取样等以往的探测方法既无法探测出桩基工程在施工中故障的成因分析，也无法探测出桩基的长度，在探测桩身垂直度和持力层的位置等情况的时候效果也达不到要求。而且传统的钻探法也无法准确获得大面积范围内的地下岩石分布。利用GPR技术检测桩基础时，主要检测以下几个方面：工程中桩基的承载力是否达标、桩基本身的结构强度、桩基的结构完整性。而GPR技术因为其准确、无损的特点在桩基工程占据了独特的优势。近来，部分科学家在瑞士的喀斯特地貌地区进行的实验就充分证明GPR技术在探测中的良好效果。中国方面，科研人员在深圳、厦门等沿海城市利用GPR技术勘察孤石、土洞等地下介质时也取得非常显著的效果，进步很大。

（四）GPR技术在隧道工程中的应用实例

随着近年来隧道工程的兴起，由于具有高效无损等优越性的GPR技术也开始在隧道工程中应用了。在实际工程施工中，挖地雷达技术应用十分广泛。既可以用来探测隧道工程附近的地质条件，也可以能够起到地质灾害的提前预报，极大地提高了工程施工的安全性。除此之外，挖地雷达技术在施工期间还可以准确检查隧道结构的质量、探查隧道的病害等。在隧道的施工选址、施工、最后到竣工运营，随处可以见到挖地雷达技术的身影。目前，我国的城市化建设还没有达到外国部分国家的高度，隧道工程等起步较晚，经验不足，挖地雷达技术的应用还仅仅局限在隧道检测方面。但是在公路、铁路隧道工程的病害探测方面也积累了部分经验，并且对这方面技术研究的投入也在不断增加，相信在不久的将来，我国在这方面也能走到世界技术的前列。

提高探地雷达剖面分辨率方法的应用

探地雷达剖面分辨率与探测深度有关，当深度达到一定程度后，剖面分辨率会降低。在现代工程中，主要利用小波变换的多分辨和局部时频特性，将信号中的低频成分过滤掉，保护高频成分。提高剖面分辨率后能够更加有效地反应探测信息。某工程在沪宁线铁路进行探测时，采样480个点，检测出的剖面图分辨率较低，可以看到三层界面，分别在道碴表面层以下0.35m、0.50m和1.00m处，后经开挖得出0.00m～0.50m左右是道碴层，0.50m～1.00m为基床表层填土，1.00m为基床底层粘土顶层。在0.35m处存在一个很薄的砂垫层，由于厚度很薄（只有0.1m左右），所以在雷达图像上表现为只有一个连体的雷达反射波。利用db4小波进行高通波和去噪后，剖面图像的对称性增强很多，能够准确地进行计算和分析，在剖面图中可以清晰地看到0.35m处砂垫层的上、下界面清晰可见，砂垫层已经被翻浆冒泥所破坏，而且可以清晰地看到翻冒通道，如256道、290道处。

结语

从近年来岩土工程勘察的资料中可以很容易看到，通过挖地雷达技术获得资料和数据都有很高的准确性和可比性。挖地雷达技术的广泛应用，使得岩土工程勘察相比从前进行得更顺利、完成得也更轻松。使岩土工程勘察真正做到了有的放矢，不管是在经济上还是在工程施工效率上都有了很大的提高。而且利用挖地雷达技术在进行勘查探测时，可以获得各类岩土的高分辨率图像，这样不仅可以更加准确的探测到工程附近的地质环境，也有利于各类岩土的科学研究，这也从另一个方面说明了挖地雷达技术还有更加广泛的应用空间和发展前景。尽管挖地雷达技术有如此多的优越性，但是在数据信号采集、数据处理、雷达成像等方面还有待进一步研究和改进，但是随着岩土工程中挖地雷达技术的应用越来越广泛，我们有理由相信挖地雷达技术会越来越强大，应用前景也会越来越好。

隧道工程勘察篇7

关键字：隧道勘察;隧道选线;隧道施工Abstract: Recent years, with the development of economy, the prospecting engineering has made great progress, especially the tunnel engineering has been applied more and more widely, especially in public infrastructure construction through the mountain is more widely. It can not only save a part of the project cost, but also increase the project safety. It is precisely because of this broad, making the tunnel engineering investigation is paid attention to more and more. In this paper, taking it as the starting point, the engineering geological conditions, tunnel survey line selection from three aspects related research and construction of tunnel engineering geological problems are discussed, points out that tunnel engineering investigation and construction considerations and future work points.

Keywords: tunnel; tunnel line; tunnel construction

中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：

近几年来，随着经济的发展和科学技术水平的提高，勘察工程也取得了长远的发展，尤其是隧道工程的勘察工作被广泛的应用，隧道工程不仅为水利、电力、交通、矿山等使用，现在已为地下城市建设、冷藏、储油、储水、环境工程、国防工程以及长输管道山体穿越等广泛应用。但是由于隧道对工程地质条件的要求较高，在进行隧道勘察和施工时应引起特别注意。下面本文就对隧道勘察和施工过程中应该注意的一些具体事项进行详细的论述。

一、隧道选线的工程地质条件

隧道工程的勘察工作对于隧道施工来说具有重要的作用，能够减少隧道施工过程中的潜在安全隐患。隧道施工和勘察之前，首先要对隧道选线的工程地质条件进行详细的了解，从当地的地形地貌条件、底层与岩性的条件以及地质构造条件三个方面做到细致的了解，为今后的工作打下基础，下面本文就进行详细的论述。

（一）地形地貌条件

当工程需要翻越高陡的山体时，为了降低施工的难度，往往会采用在山体中开凿隧道通过的方式。但是在隧道选线的时候应注意利用地形，并且要方便施工。在山区开凿隧道往往只有进口和出口两个工作面，如果隧道的洞线过长就会延长工期，影响效益。为此，在选线的时候，应尽量采取直线，避免转弯或减少曲线和弯道。

（二）地层与岩性条件

地层与岩性条件的好坏直接影响到隧道的稳定性。在隧道选线时，应分析沿线地层的分布和各种岩石的工程特性。对于坚硬的岩石，如火成岩中的花岗岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩；变质岩中的片麻岩、石英岩、硅质大理岩等，这些岩石一般都是比较好的。

（三）地质构造条件

隧道选线最好的地质构造条件是出露面积较大的块状岩体，如深成火成岩的岩基，古老的基底片麻岩以及厚厚的沉积岩等。在这些岩体中也要注意断裂带和风化带的发育程度。

在褶皱构造地区的隧道选线，应注意分析隧道轴线与岩层产状的关系。根据一些施工经验，轴向与地质构造线的交角应大于30°，故轴线与岩层走向垂直优于与岩层走向平行，而且倾角陡立最好，这是因为陡立而垂直于洞线的岩层，在隧道开挖时可以形成自然拱圈，对围岩稳定有利。

二、隧道的勘察相关问题探究

隧道勘察工作的进行，能够确保隧道施工的安全性，提高隧道施工的准确性和效率，在实际的隧道勘察工作进行过程中，为了要确定隧道位置、施工方法和支护、衬砌类型等技术方案，提供相对精确的勘察数据和资料，需要对隧道地处范围内的地形、地质状况，以及对地下水的分布和水量等水文情况要进行勘测。下面进行具体的论述说明。

（一）隧道勘察的目的

隧道勘察的目的是在于查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件，以及隧道施工和运营对环境保护的影响，为规划、设计、施工提供所需的勘察资料，并对存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价提出合理的设施方案和施工技术措施，从而使隧道工程经济合理和安全可靠。

（二）隧道勘察的几个阶段

隧道勘察阶段一般分为：可行性研究勘察阶段、初步勘察阶段以及详细勘察阶段，每个阶段的勘察工作都需要细致深入，以掌握准确的资料，保证勘察工作和施工工作的顺利完成。

可行性研究勘察阶段按其工作深度，可以分为预可行性研究和工程可行性研究。预可行性研究中的勘察主要侧重于是收集与研究已有的文献资料；而在工程可行性研究中，需在分析已有资料的基础上，通过踏勘，对各个可能方案作实地调查，并对不良地质地段等进行必要的勘探，大致查明地质情况。

初步勘察阶段是在批准的工程可行性研究报告推荐方案的基础上，在初步选定的路线内进行勘察，其任务是满足初步设计对资料要求。根据工程地质条件，优选路线方案，在路线基本走向范围内，对可能作为隧道线的区间进行初勘，重点勘察不良地质地段，以明确隧道能否通过或如何通过。提供编制初步设计所需全部工程地质资料。

详细勘察阶段的目的是根据已批准的初步设计文件中所确定的原则、设计方案、技术指标等设计资料，通过详细工程地质勘察，为编制施工图设计提供完整的工程地质资料。详勘的任务是在初勘的基础上，进行补充校对，进一步查明沿线的工程地质条件，以及重点工程与不良地质区段的工程地质特征，并取得必需的工程地质数据，为确定隧道位置的施工图设计提供详细的工程地质资料。详勘工作可按准备工作、沿线工程地质调绘勘探、试验、资料整理等顺序进行。

（三）隧道勘察的注意事项

首先隧道的勘察工作要按照勘察的阶段稳步进行，在实际的勘察工作中要建立起勘察数据的共享机制，降低重复勘察的几率，同时要建立起勘察数据共享的信息服务平台，更好地为勘察工作服务；其次需要采用先进的勘察技术，借鉴国外先进的勘察经验，在综合当地隧道的地形地质地貌情况进行细致勘察，做到具体地点具体勘察；其次在勘察的过程中需要具有创新的机制，培养勘察者的勘察创新思维，避免勘察思想过于陈旧制约勘察工作的开展；最后需要培养相应的理论知识水平和实践经验技能都丰富的高素质勘察人员，储备人才力量，且勘察工作要得到地方的支持，保证勘察事业顺利的发展，并获得更广阔的发展空间。

三、隧道施工中的工程地质问题

隧道的勘测、设计、施工三个阶段的工程地质工作都是必要的，但是施工阶段的地质工作更为重要。因为隧道本身就是岩体介质构成的，其工程地质条件在勘测、设计阶段，仅用地面地质调查测绘及少量钻孔，所了解的情况毕竟是有限的。因此在隧道施工时要进行监测和预报。

（一）围岩变形与破坏

隧道施工开挖后，围岩由于地应力超过了岩石强度将会发生变形破坏。其破坏形式主要决定于岩石的类型和岩体结构。对于坚硬的弹脆性岩石，主要是塑性变形或蠕变；对于松散（软）土层，主要破坏形式是洞顶拱形塌落，洞壁侧向滑塌。

（二）隧道施工方法

为了防止围岩的变形和破坏，应根据地质条件选择适当的施工方法，主要是开挖方式和支衬方式。

隧道开挖方式主要有两种，一种是全断面开挖，一种是导洞开挖。全断面开挖的方法一般用于围岩稳定，无塌方掉石的地区，对岩石稍差但断面尺寸较小的中小型隧道也可以采用这种方法；导洞开挖的方法一般用于断面较大，岩体不太稳定的地质条件。为了防止塌方事故的发生，可以缩小断面，先打导洞，然后分块完成施工断面。

隧道的支衬工作主要是支撑和衬砌两个方面。除了围岩特别坚固完整可以不用支衬外，一般的隧道施工均需要支衬，而且时间越长越好，这样可以有效的防止开挖后的围岩变形的发展。支撑工作是在开挖过程中，为了防止围岩塌方的临时性措施，现在多采用锚杆支护。衬砌是维护隧道围岩永久性的结构，用以承受山岩压力。目前最为常见的是新奥地利隧道工程法（简称新奥法）。它的核心思想是：在充分考虑围岩自身承载能力的基础上，因地制宜的搞好地下洞室的开挖与支护。它强调运用光面爆破，锚喷支护和施工过程中的围岩稳定状况监测。

结束语：隧道工程作为线路工程中的重要组成部分，得到了广泛的重视。从地质勘察方面更应引起高度的重视，采取各种有效的勘察方法，查明隧道沿线的地质情况，能够为隧道的安全施工奠定夯实的基础。本文就从隧道的勘察工作入手，从三个方面探讨了在隧道勘察工作中需要注意的事项，并简单的论述了在隧道勘察之后的施工中需要注意的问题，希望通过本文的论述，能够对今后的隧