隧道深孔鉆探技術(shù)措施的論文
摘 要：本次勘探，查明了深孔揭露地段的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體聲波等工程地質(zhì)條件，所提交的資料均符合鐵路勘察的有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程的要求，測試工作內(nèi)容與采用方法齊全，質(zhì)量良好，資料成果具有較好的代表性。
關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘探；深孔鉆探；鉆進技術(shù)
1工程概況：
擬建某隧道位于四川省川主寺某村附近。進口位于G213公路旁洋洞河右岸，進口里程D1K268＋570.00，高程約3143m；出口位于新村，地處洋洞河右岸，出口里程D1K270＋823.00，高程約3164m；隧道全長約2253m，最大埋深366m，為一傍山型隧道；隧址區(qū)地面高程3140～3516m，最大相對高差約376m，屬高中山剝蝕地貌區(qū)，洋洞河位于線路右側(cè)，河谷深切，兩側(cè)橫向溝谷發(fā)育，地形起伏較大。段內(nèi)斜坡地段覆土較厚，局部沖溝里零星有基巖裸露，植被較好，局部平緩處被墾為旱地。大多數(shù)斜坡穩(wěn)定性差。地勢左高右低，自然坡度在10～65°。隧道進出口有G213國道及鄉(xiāng)村便道相通，交通方便。
2鉆進方法及主要技術(shù)手段
定測階段該隧道共布置深孔1個，設(shè)計孔深160m，實鉆深度164.16m；開孔孔徑為130mm，終孔孔徑為91mm。其鉆進方法如下：采用GY-150型鉆機鉆進，用φ130mm合金鉆頭開孔，鉆至9.30m下入φ127mm套管至9.30m，改用φ110mm金剛石鉆頭鉆進至58.30m后用φ130mm金剛石鉆頭擴孔至12.10m并下φ127mm套管長12.10m，繼續(xù)用φ110mm金剛石鉆頭鉆進至74.60m，改用φ91金剛石鉆頭鉆至164.16m后終孔。本孔9.30m以上采用干鉆，9.30m至52.40m采用清水鉆進鉆進，52.40m至164.16m采用輕質(zhì)泥漿鉆進，鉆孔在9.30m開始漏水，孔口不返水，孔深66～80m段有垮孔現(xiàn)象。鉆進速度0.8～1.0m/h。
3巖芯采取及工程地質(zhì)編錄
深孔主要采用金鋼石鉆頭鉆進，泥漿鉆進至終孔深度。基巖巖芯采取率達60～70%左右，RQD值一般在30～70。DZ-HSG-01孔隧道洞身RQD值70。
巖芯自巖芯管取出后，按先后順序自上而下擺放于巖芯箱內(nèi)，填寫回次標(biāo)簽及班報表，對巖芯進行分箱拍照。對巖芯進行地質(zhì)編錄時，除逐節(jié)量取巖芯長度計算回次采取率和統(tǒng)計RQD值外，還對巖層分層描述，描述內(nèi)容包括：巖石名稱、顏色、風(fēng)化程度、主要成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、節(jié)理、裂隙、破碎程度等。對照要求檢查，本次施鉆鉆孔巖芯采取率高，工程地質(zhì)編錄分層合理，巖石定名準(zhǔn)確，各種地質(zhì)現(xiàn)象描述無遺漏，各項原始記錄齊全、清楚。鉆孔巖芯采取率及RQD值統(tǒng)計結(jié)果詳見表1。
4巖芯分層及采取率統(tǒng)計分析表
鉆孔編號序號巖性深度范圍值（m）厚度（m）巖芯采取率（%）RQD指標(biāo)(%)
范圍值段平均范圍值段平均DZ-HSG-011角礫土0～3.73.770～9080//
2砂巖（W4）3.7～9.65.990～10095//
3砂巖（W2）9.6～49.840.275～95850～8760
4擠壓破碎帶49.8～55.05.275～858000
5板巖（W2）55.0～62.07.080～90850～8140
6砂巖（W2）62.0～66.24.278～858000
7擠壓破碎帶66.2～68.01.8909000
8砂巖（W2）68.0～120.052.079～958530～8065
9板巖（W2）120.0～127.07.060～807510～7030
10砂巖（W2）127.0～142.015.080～959065～9080
11板巖（W2）142.0～152.110.180～959040～8070
12砂巖（W2）152.1～164.1612.0680～95950～8780 4地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造分析
4.1地層巖性分析：隧道地表上覆第四系全新統(tǒng)坡崩積（Q4dl+col）粉質(zhì)黏土、碎石土、塊石土；泥石流堆積（Q4sef）碎石土，沖積（Q4al）粉質(zhì)粘土、卵石土。下伏基巖為三疊系上統(tǒng)侏倭組（T3zh）板巖、砂巖互層。
�。�1）粉質(zhì)黏土（Q4dl+col）：淺黃色、灰黃色，硬塑狀。主要分布于斜坡上，厚2～10m。
（2）碎石土（Q4dl+col）：灰色、灰褐色，稍密，碎石60～200mm，占50～55%；角礫2～60mm，占5～20%，余為粉質(zhì)黏土、角礫土充填；分選性較差，石質(zhì)成分多為變質(zhì)砂巖、石英砂巖、板巖等，廣泛分布于測段內(nèi)，厚5～20m。
�。�3）塊石土（Q4dl+col）：褐黃色，干燥，松散，石質(zhì)成分主要為砂巖，板巖。厚5～20m。
（4）碎石土（Q4sef）：褐黃色，干燥，松散-稍密，石質(zhì)成分主要為砂巖，板巖，碎石含量約為70%。
�。�5）粉質(zhì)粘土（Q4al）：土黃色，硬塑，含少量圓礫，砂巖、板巖石質(zhì)，含植物根系，厚0～5m。
（6）卵石土（Q4al）：灰白色，青灰色，飽和，中密。卵石占50～55%，60～80mm，余為圓礫及砂充填，石質(zhì)以弱風(fēng)化砂巖、板巖為主，分布于隧道進口階地地帶，厚2～12m。
4.2三疊系上統(tǒng)（T3）：板巖多呈灰色、深灰色，灰黑色、薄層狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，出露的巖體極破碎，巖質(zhì)軟，遇水易軟化，易風(fēng)化剝落，抗風(fēng)化能力弱。砂巖呈灰白色、灰色，粉細�！毩＝Y(jié)構(gòu)，質(zhì)硬，層理清晰，呈薄～中厚層狀，鈣質(zhì)膠結(jié)為主，偶見灰白色的石英脈。表層全風(fēng)化帶（W4）呈土狀及角礫狀，可見原巖結(jié)構(gòu)，厚0～10m；強風(fēng)化帶（W3）巖芯多呈碎塊狀、碎石角礫狀，厚5～20m；弱風(fēng)化帶（W2）巖層較完整，斷口新鮮，巖心多呈短柱狀，少量碎塊狀。DZ-HSG-01孔揭露該層厚164.16m。
4.3斷層：線路右側(cè)發(fā)育牟尼溝-羊洞河-熱摩柯斷裂為區(qū)域性大斷裂，由其引起的.次生斷裂及褶皺密集發(fā)育。斷層角礫主要分布于斷層破碎帶內(nèi)，為灰黑色、深灰色、灰色，密實，潮濕，主要由板巖、砂巖組成，巖體極破碎，巖質(zhì)較軟，多呈角礫狀及碎石狀，角礫手捏易碎，見網(wǎng)狀方解石脈。DZ-HSG-01孔分別在孔深49.8～55.0m、61.2～68.0m見擠壓破碎帶及礫巖，推測為區(qū)域斷裂影響帶。根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB 18306－2001）、“5.12”四川汶川地震后《四川 甘肅 陜西部分地區(qū)地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB 18306－2001一號修改單）及四川賽思特科技有限責(zé)任公司《成都－蘭州鐵路重點工程場地震安全性評價報告》（2008年9月），測區(qū)地震動峰值加速度為0.20g。
5不良地質(zhì)及特殊巖土
5.1泥石流：（1）位于D1K268+535～D1K268+555左側(cè)溝槽，為坡面泥石流，物質(zhì)主要為碎石土及角礫土，稍濕，松散，泥石流規(guī)模較小，雨季時有少量角礫及碎石被坡面流水?dāng)y帶而下堆于坡腳，由于坡面植被較好，物質(zhì)來源有限，厚0～5m，對工程有一定影響，坡面需防護。（2）位于D1K270+300附近，線路以隧道形式通過，規(guī)模較小，對工程無影響。（3）位于隧道出口，與線路相交于D1K270+827～D1K270+872，線路以橋形式通過，線路通過其堆積區(qū)，其物質(zhì)主要為碎石土，潮濕，稍密，石質(zhì)成分主要為砂巖，板巖，碎石含量約70%，粗角礫含量約20%，對工程有影響不大。
5.2季節(jié)性凍土：隧區(qū)屬高原氣候，從11月下旬開始至次年2月底，日平均氣溫均在零度以下，表層松軟的粉質(zhì)黏土容易形成季節(jié)性凍土，對工程不利。本地區(qū)最大凍結(jié)深度為1.2m，相關(guān)工程宜置于1.2m以下。
6結(jié)論
1、通過對鉆探資料整理，本次鉆探范圍揭露地層復(fù)雜，巖層多為軟硬夾層，巖體破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，隧道工程地質(zhì)條件一般。
2、根據(jù)鉆探資料顯示，黃勝關(guān)隧道DZ-HSG-01孔下伏基巖以砂巖、板巖為主，受區(qū)域斷層影響，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，富水性不均勻。板巖為軟質(zhì)巖，遇水易軟化，易風(fēng)化剝落，抗風(fēng)化能力弱，隧道施工宜采用“短進尺，快循環(huán)，弱爆破，少擾動，緊封閉” 的掘進方法，防止塌頂，并作好超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，以防止和減輕因突水、坍塌所造成的災(zāi)害。
3、隧道洞身埋深較大，巖層多為軟硬夾層，有產(chǎn)生弱巖爆及軟巖變形的可能，應(yīng)加強地質(zhì)預(yù)報和應(yīng)急預(yù)案。
4、隧道局部穿越夾炭質(zhì)板巖，施工期間需加強監(jiān)測和通風(fēng)，同時加強地下水水質(zhì)侵蝕性復(fù)查，根據(jù)復(fù)查結(jié)果采取相應(yīng)的預(yù)防和處理措施。
5、隧址區(qū)屬強地震區(qū)，施工時應(yīng)按相應(yīng)規(guī)范設(shè)防。
6、施工棄碴應(yīng)合理堆放，避免產(chǎn)生人為泥石流。施工應(yīng)注意環(huán)境污染，加強植被的保護和恢復(fù)，以利水土保持。
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