工程地勢勘測技能闡述范文

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作者：譚遠(yuǎn)發(fā)單位：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司

譬如，我院在宜萬線、向莆線、滬昆線等山區(qū)鐵路各階段的地質(zhì)綜合勘察中，對沿線越嶺長大隧道采用三維可視化方法及高分辨影像進(jìn)行遙感解譯，特別是重點(diǎn)對長大隧道的斷裂構(gòu)造、不同巖體接觸界限以及不良地質(zhì)體空間分布的高精度解譯，通過線性構(gòu)造的準(zhǔn)確定位，指導(dǎo)大面積地質(zhì)調(diào)繪路線的設(shè)計(jì)、觀測點(diǎn)、物探測線與鉆探孔位的布置。其解譯精確度可以達(dá)到20m，解譯正確率達(dá)到90%以上。

大面積地質(zhì)調(diào)繪

工程地質(zhì)測繪是工程地質(zhì)勘探的前提和基礎(chǔ)，工程地質(zhì)測繪工作的好壞直接關(guān)系到工程地質(zhì)勘探的質(zhì)量和數(shù)量。地質(zhì)測繪是從宏觀到微觀、從現(xiàn)象到本質(zhì)，由定性到定量觀察分析問題的方法。它是以觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象為依據(jù)，以地質(zhì)理論為指導(dǎo)，對現(xiàn)場觀察到的各種地質(zhì)現(xiàn)象通過去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里地歸納、推理和分析研究的過程。

通常，在對區(qū)域地質(zhì)和遙感判釋資料進(jìn)行詳細(xì)分析研究并建立沿線主要地層層序和構(gòu)造輪廓的基礎(chǔ)上，開展山區(qū)鐵路長大、深埋隧道的大面積地質(zhì)調(diào)繪工作。主要調(diào)繪內(nèi)容為:地層巖性的分布、特征、時(shí)代劃分(地層劃分到組、段)及其組合關(guān)系;褶皺、斷裂構(gòu)造的展布、規(guī)模、性質(zhì)及其對工程的影響;節(jié)理裂隙的發(fā)育特征;滑坡、巖堆、危巖、落石、采空區(qū)和巖溶等不良地質(zhì)和特殊巖土的分布范圍和規(guī)模等。調(diào)查方法以垂直地質(zhì)界線的路線穿越法為主，重要地質(zhì)界限采用沿線追蹤法;調(diào)點(diǎn)為斷裂構(gòu)造、軟弱巖層、節(jié)理密集帶、較大地表水體及地下水與構(gòu)造薄弱帶的關(guān)系等;調(diào)查路線部署以線路中心兩側(cè)各500m范圍內(nèi)為重點(diǎn)追索區(qū)，線路中心兩側(cè)500～1000m范圍為補(bǔ)充調(diào)查區(qū);根據(jù)已有資料，加強(qiáng)線路中心部位的驗(yàn)證和補(bǔ)充調(diào)查，以獲取相對客觀真實(shí)、可靠實(shí)用的地質(zhì)資料。根據(jù)大面積地質(zhì)調(diào)繪結(jié)果，對調(diào)繪判斷不清、對工程影響較大的斷裂構(gòu)造、重要的不良地質(zhì)地段和重要部位，再結(jié)合物探、鉆探等手段進(jìn)一步查明、驗(yàn)證。

從山區(qū)鐵路長大深埋隧道設(shè)計(jì)、施工的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)來看，設(shè)計(jì)、施工中出現(xiàn)的各種工程地質(zhì)問題，除了與大面積地質(zhì)調(diào)繪的精度不夠外，還與在外業(yè)勘察時(shí)，沒有根據(jù)各種構(gòu)筑物特點(diǎn)，結(jié)合既有的工程地質(zhì)特征，有針對性、合理地采用勘探手段、布置勘探點(diǎn)，查清場地區(qū)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件等有關(guān)。山區(qū)鐵路長大深埋隧道因其工程主體位于地下，且長度一般達(dá)數(shù)千米、埋深超數(shù)百米甚至上千米，經(jīng)常穿越數(shù)個(gè)地貌單元、地質(zhì)時(shí)代、地層巖性和區(qū)域構(gòu)造等，僅僅憑借大面積地質(zhì)調(diào)繪難以將其工程地質(zhì)條件查清，故隧道工程施工中出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題也較多。主要有洞口邊、仰坡變形，洞身不良地質(zhì)(如坍方冒頂、擠出滑移、突水突泥、巖溶、采空區(qū)、巖爆、瓦斯等)以及襯砌開裂變形等。實(shí)踐證明，隧道洞身要盡量繞避滑坡、巖溶、采空區(qū)等不良地質(zhì)地段，實(shí)在不能繞避時(shí)，應(yīng)在取得準(zhǔn)確的工程地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，采取符合實(shí)際的工程措施。

對于山區(qū)鐵路長大深埋隧道，應(yīng)在大面積工程地質(zhì)調(diào)繪和工程地質(zhì)勘察工作的基礎(chǔ)上，建議大力推行、提倡綜合勘察，充分運(yùn)用綜合物探和遙感技術(shù)，并布置一定數(shù)量的地質(zhì)鉆探、綜合測井和試驗(yàn)等工作，以查清隧道穿越區(qū)的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造特征、不良地質(zhì)、地下水發(fā)育情況等。譬如，我院勘察設(shè)計(jì)的宜萬鐵路工程地質(zhì)條件特別復(fù)雜，被國內(nèi)外專家定義為世界上最復(fù)雜的山區(qū)鐵路。全線隧道長約223km，其中巖溶隧道近160km，這些隧道中長大隧道埋深大，一般埋深在500～600m，隧道洞身大部分穿越地下暗河或在巖溶的水平發(fā)育帶附近通過，施工中可能遭遇大型巖溶洞穴、暗河或管道流，發(fā)生大規(guī)模透水突泥和地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，因此查明地下巖溶、暗河的規(guī)模和空間位置，是宜萬鐵路建設(shè)成敗的關(guān)鍵。為此，我院采用了大面積地質(zhì)調(diào)繪、巖溶水文地質(zhì)專項(xiàng)調(diào)查。從區(qū)域地質(zhì)調(diào)查入手，對全線所有隧道均進(jìn)行1∶1萬大面積地質(zhì)測繪，根據(jù)巖溶水文地質(zhì)單元和地下水補(bǔ)徑排范圍的需要，擴(kuò)大范圍調(diào)繪;并對其中8座隧道均進(jìn)行了專項(xiàng)巖溶水文地質(zhì)調(diào)查。共計(jì)完成1∶1萬大面積地質(zhì)調(diào)繪340km2，1∶1萬巖溶水文地質(zhì)調(diào)查572km2。通過調(diào)繪，查明了宜萬線長大復(fù)雜巖溶隧道區(qū)的巖溶地貌特征，可溶巖巖溶發(fā)育與地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水動(dòng)力條件的制約關(guān)系，巖溶發(fā)育的空間分布規(guī)律，巖溶水的賦存規(guī)律和補(bǔ)徑排特征及其與隧道的關(guān)系、危害程度，為各隧道的巖溶水文地質(zhì)條件評價(jià)奠定了基礎(chǔ)。

綜合物探

物探是一種間接的勘探手段，它是通過地質(zhì)體的物性表現(xiàn)來推斷解譯未知的地質(zhì)問題。其數(shù)據(jù)采集受地形、地質(zhì)、物性不均等人文和自然環(huán)境多種因素影響，因此物探成果做出的地質(zhì)推斷需要其他直接手段如地質(zhì)調(diào)繪、鉆探等代表性的驗(yàn)證，以了解其真實(shí)的地質(zhì)內(nèi)涵。物探具有輕便、快捷、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但也有“精度不高”的缺點(diǎn)，甚至有誤判的可能性。常用的物探方法有地震折射波法、地震反射波法、瞬變電磁法、高密度電法、音頻大地電磁(EH－4)法及高頻大地電磁測深(HMT)等。

1地震折射波法

它是研究地震波在速度分界面(波在這個(gè)界面以下地層中的傳播速度v2大于波在其上面地層中的傳播速度v1)產(chǎn)生滑行波引起的振動(dòng)，通過研究在地表接收到的折射波的時(shí)距關(guān)系，求得地下界面埋深等參數(shù)的一種勘探方法。其特點(diǎn)是最大接收道小，一般為24道;勘探深度淺，一般在100m以內(nèi);測量精度不高，一般采用皮尺測量;覆蓋次數(shù)不高(因其震源淺、藥量小)等。淺層地震法主要作用包括:工程地質(zhì)分層(第四系覆蓋層、基巖風(fēng)化帶、基巖面的起伏狀態(tài)，特別是對第四系的分層等);探測斷裂構(gòu)造、巖溶構(gòu)造的空間分布及其發(fā)育特征;測定巖體的動(dòng)彈性參數(shù)，如楊氏模量、剪切模量、泊松比等。淺層地震勘探主要應(yīng)用于隧道進(jìn)出口、淺埋地段等的縱、橫剖面勘探及洞身各巖土層縱波速度的求值等。

2地震反射波法

地震反射波法勘探原理是當(dāng)震源激發(fā)時(shí)，地震波以球狀向地下半空間傳播，在其遇到巖性分界面、斷層、破碎帶、巖溶等地質(zhì)異常體時(shí)，地震波就折返回地面被檢波器接收，接收的地震數(shù)據(jù)經(jīng)過室內(nèi)數(shù)字處理生成地震剖面，根據(jù)該剖面上的異常特征，就可以解譯為對應(yīng)的地質(zhì)異常體，達(dá)到查明隧道圍巖洞身勘探的目的［6］。地震反射波法的特點(diǎn)是最大接收道為120道以上，勘探深度大(可達(dá)3000m)，要求的測量精度高(為了加快勘探速度，必須采用GPS儀器)，覆蓋次數(shù)高(由于其道數(shù)多，對地下同一點(diǎn)可達(dá)到6次以上采集信息，震源深、藥量大，采用組合檢波———即一個(gè)點(diǎn)用多個(gè)檢波器接收信息)等，但是它在淺層(埋深0～100m左右)基本屬于盲區(qū)，僅僅對埋深較深的地層有效。深層地震反射波法適用于地形起伏大、埋藏深度較深的長大深埋隧道勘探。

3瞬變電磁法(TEM)

TEM(TransientElectromagneticMethod)法是以接地導(dǎo)線或不接地回線通過脈沖電流做為場源，以激勵(lì)探測目的物感生二次電流，在脈沖間隙測量二次場隨時(shí)間變化的響應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到解決工程地質(zhì)問題的一種電磁法。TEM在時(shí)間和空間上的可分性，使其具有以下特點(diǎn):(1)在高阻圍巖地區(qū)不會(huì)產(chǎn)生地形起伏影響的假異常;在低阻圍巖區(qū)，由于是多道觀測，早期道的地形影響也較易分辨。(2)可以采用同點(diǎn)組合進(jìn)行觀測，使與探測目標(biāo)的耦合最緊，取得的異常響應(yīng)強(qiáng)，形態(tài)簡單，分層能力強(qiáng)。(3)線圈點(diǎn)位、方位或接發(fā)距要求相對不嚴(yán)格，測地工作簡單，工效高。(4)有穿透低阻覆蓋的能力，探測深度大。(5)剖面測量與測深工作同時(shí)完成，提供了更多有用信息，減少了多解性。正是由于TEM法的這些特點(diǎn)，其主要用于解決深埋隧道、隧址區(qū)的斷裂構(gòu)造、巖溶構(gòu)造、地層劃分等問題，其探測深度可達(dá)400～500m。

4高密度電法

高密度電法與常規(guī)電法相比是向地下供電。不同的地質(zhì)體、異常體對電流的吸引不同，這種吸引大小對應(yīng)地質(zhì)體、異常體的電阻率大小，根據(jù)測得的視電阻率在X和Z方向變化的剖面，分析剖面上視電阻率變化特征，將其解譯為對應(yīng)的地質(zhì)異常體，解決地質(zhì)問題。

就巖溶勘探而言，通?？涨粠r溶為高阻，充填巖溶為低阻，滲水破碎帶為低阻。不同巖性其電阻率值也不同，以此可對巖溶和地層巖性等作較好的判斷。該法可依據(jù)獲得的地下介質(zhì)電阻率的分布情況，了解隧道圍巖的性質(zhì)和分布范圍，推測斷層構(gòu)造和巖溶構(gòu)造的空間分布及其發(fā)育特征等。譬如，向莆鐵路武夷山隧道長14．658km，隧道最大埋深達(dá)350m。其中F5斷層通過地層為里地單元(J3L)的少斑中?；◢弾r。遙感及現(xiàn)場地質(zhì)測繪結(jié)果表明:F5斷層為一硅化破碎帶，出露于DK222+532附近，與路線夾角約50°，斷層產(chǎn)狀354°∠48°，斷層破碎帶及影響帶寬約50m，帶內(nèi)巖石具硅化、并可見構(gòu)造角礫巖，角礫呈次圓狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，石英脈呈不規(guī)則狀，大致平行斷裂面充填，為逆沖斷層。經(jīng)物探地震折射波法、高密度電法驗(yàn)證，F(xiàn)5斷層產(chǎn)狀傾向小里程，視傾角40°，破碎帶巖體的彈性波速僅2920m/s，兩側(cè)完整基巖的彈性波速4862m/s。物探實(shí)際勘測及綜合分析結(jié)果如圖1和圖2所示。

5音頻大地電磁(EH－4)法

EH－4系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代由美國EMI公司和Geometrics公司聯(lián)合推出的新一代電磁探測儀器，它能觀測到離地表幾米至1000m內(nèi)地質(zhì)斷面電性變化信息。它利用宇宙中的太陽風(fēng)、雷電等天然電磁場信號(hào)作為激發(fā)場源，該場源不存在近場區(qū)和過渡場區(qū)［7］。音頻大地電磁法具有抗干擾能力強(qiáng)、橫向分辨率高、高阻屏蔽作用小、勘探深度范圍大等特點(diǎn)。EH－4探測法在山區(qū)鐵路長大、深埋、復(fù)雜的巖溶等隧道勘探中，對地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖溶等地質(zhì)現(xiàn)象的反應(yīng)較為齊全和準(zhǔn)確，其勘探深度能夠滿足要求，且在野外受地形等限制較小，可以在長大、深埋、復(fù)雜隧道的綜合勘探中應(yīng)用。但同時(shí)應(yīng)該注意到，其對地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造的劃分主要依據(jù)電性，一般而言，電性差異大，且有一定厚度時(shí)，其對地層、構(gòu)造的分辨率也大大提高，根據(jù)資料推斷的地質(zhì)規(guī)律比較符合實(shí)際。同一巖性，或電性差異較小的巖性、構(gòu)造等勘探對象就存在不確定性，因此，音頻大地電磁資料必須結(jié)合地質(zhì)測繪、鉆探和綜合測井等驗(yàn)證資料綜合分析，才能取得較好的效果。

6高頻大地電磁測深(HMT)法

高頻大地電磁測深的概念是相對于可控源音頻大地電磁(CSAMT，觀測頻率為0．25～8192Hz)和大地電磁(MT，觀測頻率為0．001～340Hz)的頻率范圍而提出的。對于灰?guī)r地區(qū)，電阻率的變化范圍一般在500～3000Ωm。如果取平均電阻率為500Ωm，隧道埋深在800m左右時(shí)，根據(jù)趨膚定理，要達(dá)到800m左右的觀測深度，其觀測頻率的下限應(yīng)在200Hz左右。

而當(dāng)最高觀測頻率達(dá)到100kHz時(shí)，其穿透深度僅在11m左右，當(dāng)?shù)乇砀采w有第四系低電阻地層時(shí)，其穿透深度將進(jìn)一步減小。因此，對于隧道工程的勘察，要取得完整的地電斷面，對于場源為天然大地電磁場的高頻大地電磁，其觀測頻率范圍在200～100kHz，該頻率范圍已超出了音頻的范圍，所以采用該頻率段觀測的方法稱之為高頻大地電磁測深(HMT)。在宜萬鐵路復(fù)雜的巖溶隧道工程勘察中，共布置了高頻大地電磁測線198km。勘察結(jié)果表明，對于封閉性的溶蝕空腔，高頻大地電磁呈低電阻異常特征;對于深度較淺或規(guī)模較大的巖溶地質(zhì)體，高頻大地電磁呈封閉圈式的低阻異常;當(dāng)巖溶地質(zhì)體的規(guī)模與埋深相比不是足夠大時(shí)，在高頻大地電磁視電阻率斷面上，則不能形成封閉性的低電阻異常，而是等值線出現(xiàn)較大分離和彎曲的異常形態(tài)。在施工開挖的部分隧道中遇到的較大型巖溶地質(zhì)問題共有76處，其中75處都位于大地電磁的異常區(qū)或異常的邊緣。表明其勘察結(jié)果，為宜萬線隧道施工設(shè)計(jì)和施工安全預(yù)警提供了準(zhǔn)確的資料。

為了查明宜萬線8座長大、深埋、復(fù)雜巖溶隧道的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖溶發(fā)育程度、深度、規(guī)模以及暗河的位置，我院在遙感和大面積地質(zhì)調(diào)繪的基礎(chǔ)上，采用瞬變電磁法、音頻大地電磁法、高頻大地電磁測深法，并輔以地震折射和高密度電法，大致確定了這8座隧道的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)、部分?jǐn)鄬拥奈恢煤彤a(chǎn)狀，圈定了大的巖溶異常區(qū)，為隧道的深孔布置、地質(zhì)資料的修正和巖溶發(fā)育規(guī)律特征的分析、隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的分析判斷提供了依據(jù)，有效地縮短了勘探工期，大幅度地降低了勘探成本。

工程地質(zhì)鉆探和綜合試驗(yàn)、測試

1工程地質(zhì)鉆探

根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪、綜合物探勘探結(jié)果和設(shè)計(jì)意圖，對山區(qū)鐵路長大、深埋、復(fù)雜隧道進(jìn)行有針對性的工程地質(zhì)鉆探，一方面可以準(zhǔn)確地提供設(shè)計(jì)所需的各項(xiàng)巖土物理力學(xué)指標(biāo)，另一方面也可驗(yàn)證物探和工程地質(zhì)調(diào)繪結(jié)果。工程地質(zhì)鉆探是最原始也是最直接的勘察方法，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠直接鉆取巖芯，取得定性的地質(zhì)資料，直觀地反映巖土體的顏色、塑性狀態(tài)、風(fēng)化程度等基本特性，準(zhǔn)確地劃分各種地層巖性、厚度、完整性和破碎程度，斷層的位置、寬度、破碎和膠結(jié)程度，斷層帶的組成和性質(zhì)，含水層深度、厚度、初見水位和穩(wěn)定水位，巖溶發(fā)育程度等;也可以通過各種巖土試驗(yàn)獲取巖土體的物理力學(xué)指標(biāo)。此外，還可以作為地震、地應(yīng)力等孔內(nèi)測試的平臺(tái)。正因如此，才使其不可替代地延用至今。其缺點(diǎn)是容易受勘察場地的限制，鉆孔之間的地層關(guān)系需要依靠工程地質(zhì)人員根據(jù)其所掌握的地質(zhì)資料進(jìn)行推斷(鉆孔的密度直接影響勘探成本和勘察資料的準(zhǔn)確性)，且周期長、費(fèi)用高。

山區(qū)鐵路長大、深埋復(fù)雜隧道的綜合勘察是在充分搜集、分析研究既有區(qū)域地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，以遙感判譯為先行，以大面積地質(zhì)測繪和水文地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ)，結(jié)合綜合物探的勘探成果，針對性地布置適量的深孔鉆探為主要勘探手段，并輔以必要的孔內(nèi)測試試驗(yàn)等的綜合性的勘察試驗(yàn)方法，以查明重大的工程地質(zhì)問題。深孔鉆探的選擇和確定主要是為了解決如下幾個(gè)主要地質(zhì)問題:物探反映的重大異常區(qū)的驗(yàn)證，重大隱伏暗河、采空區(qū)等的探查，區(qū)域性大構(gòu)造、斷層的產(chǎn)狀、破碎(軟弱)程度、富(導(dǎo))水性，地應(yīng)力測試、瓦斯測試、水文試驗(yàn)以及單孔或多孔孔內(nèi)測試，重要地質(zhì)界面的控制(如可溶巖與隔水層接觸界面、煤系地層的位置等)等。譬如，我院在宜萬線綜合勘察中共計(jì)完成深孔鉆探51孔，共15304．23m。

2綜合試驗(yàn)、測試

綜合試驗(yàn)、測試工作分為孔內(nèi)和孔外兩類?？變?nèi)的測試、試驗(yàn)項(xiàng)目主要有水文試驗(yàn)、綜合測井、孔內(nèi)CT、地溫、地應(yīng)力測試、瓦斯測試(放散初速度、瓦斯壓力等)、放射性測試等;孔外的測試、試驗(yàn)項(xiàng)目主要有水、土、巖石樣品的物理試驗(yàn)和力學(xué)試驗(yàn)、示蹤試驗(yàn)、煤層及瓦斯測試等。通過上述試驗(yàn)、測試結(jié)果，可為隧道圍巖類別的劃分、巖土體物理力學(xué)指標(biāo)的選取以及巖體風(fēng)化程度的劃分、隧道風(fēng)險(xiǎn)評估等的施工設(shè)計(jì)和施工安全預(yù)警提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

綜合勘察、測試成果的分析利用

每一種勘察方法和測試手段都不可避免地存在一些局限性或弊端，我們在得到各種分項(xiàng)的勘察、測試結(jié)果后，還需要對所獲取的所有成果資料進(jìn)行全面、系統(tǒng)的專題分析研究;綜合分析各項(xiàng)勘探成果，并通過相互驗(yàn)證等手段剔除異常的錯(cuò)誤結(jié)論，對可疑結(jié)論進(jìn)一步做詳盡細(xì)致的工作，對確定結(jié)論則尋找最經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)計(jì)方案和施工措施。綜合運(yùn)用各種勘察手段相互指導(dǎo)、相互驗(yàn)證、取長補(bǔ)短，可以有效提高長大隧道的工程地質(zhì)勘察質(zhì)量。譬如，改建贛龍鐵路擴(kuò)能工程的汀州隧道長7．738km，隧道最大埋深達(dá)600m，其中F2、F3斷層附近地層為下古生界奧陶－志留系(O－S)變質(zhì)粉砂巖、板巖夾頁巖:灰褐、灰黃色，全風(fēng)化～弱風(fēng)化，薄層狀。在分析研究區(qū)域地質(zhì)資料和遙感判譯結(jié)果的基礎(chǔ)上，有針對性地開展現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查、測繪，發(fā)現(xiàn)了F2斷層的地表露頭，隨后采用物探EH－4法進(jìn)一步驗(yàn)證了F2斷層的存在，查清了其工程特性:該斷層屬北西向斷裂，傾向北東向，產(chǎn)狀46°∠79°，斷層破碎帶寬約30．0m，與隧道相交于DK148+495附近，與線路夾角為17°。同樣，通過現(xiàn)場地質(zhì)測繪和物探EH－4法也揭示了F3斷層。為進(jìn)一步確定F3斷層的工程特性，在地表布置了1個(gè)孔深340．10m的深孔，結(jié)合對鉆探和孔內(nèi)水文試驗(yàn)、地應(yīng)力、地溫等綜合測井的測試結(jié)果綜合分析，確定了F3斷層的工程特性:屬北北東向區(qū)域斷裂，傾向北西西向，產(chǎn)狀289°∠60°，斷層破碎帶寬約168m，與隧道相交于DK148+628附近，與線路夾角為80°。汀州隧道F2、F3斷層工程地質(zhì)特征如圖3所示。

主要成果及效益

我院采用綜合勘察技術(shù)在宜萬鐵路、向莆鐵路、京福鐵路、滬昆鐵路和贛龍復(fù)線等數(shù)十座已經(jīng)施工和正在施工的重點(diǎn)隧道工程所提供的地質(zhì)資料不僅得到了施工驗(yàn)證，而且為施工提供了預(yù)警，保證了上述復(fù)雜性、風(fēng)險(xiǎn)性較大的重點(diǎn)工程施工的順利進(jìn)行。綜合勘察技術(shù)可以有效地控制山區(qū)復(fù)雜隧道的地層分布、構(gòu)造形態(tài)、斷層要素、深部巖溶的發(fā)育位置、巖體應(yīng)力、有害氣體等工程地質(zhì)問題。明顯地縮短了勘探工期，大幅度地降低了勘探成本。

從我院對向莆鐵路、宜萬鐵路、贛龍復(fù)線等復(fù)雜隧道的工程地質(zhì)問題進(jìn)行的綜合勘察和施工過程中的施工地質(zhì)工作來看，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。譬如，對宜萬線8座長大深埋隧道的巖溶發(fā)育情況進(jìn)行的專項(xiàng)地質(zhì)工作原定在大面積地質(zhì)調(diào)繪的基礎(chǔ)上以深孔鉆探為主，計(jì)劃投資4．8億元。后來采用以大地電磁測深為主的綜合物探方法，結(jié)合深孔鉆探驗(yàn)證的方式完成了專項(xiàng)地質(zhì)工作，共投資1．45億元，取得了預(yù)期的地質(zhì)效果，節(jié)約投資近70%，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益3．35億元。

而其社會(huì)效益主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)設(shè)計(jì)質(zhì)量明顯提高。對向莆線、宜萬線等復(fù)雜長大隧道施工地質(zhì)設(shè)計(jì)中，將隧道按可能發(fā)生的工程地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度，劃分為極高、高度、中度、低度四個(gè)等級。已施工地段的施工資料證實(shí)，隧道的主要工程地質(zhì)問題都發(fā)生在極高風(fēng)險(xiǎn)等級地段。由于設(shè)計(jì)中已有相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，從而降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。(2)較好地指導(dǎo)了隧道施工過程中的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)工作。根據(jù)隧道施工地質(zhì)分級設(shè)計(jì)，優(yōu)化了不同地段的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法，取得了較好的預(yù)報(bào)效果。(3)使大量的隧道工程地質(zhì)災(zāi)害由不可預(yù)計(jì)變?yōu)榭梢灶A(yù)計(jì)，從而減少了隧道不可預(yù)計(jì)的工程地質(zhì)災(zāi)害。

結(jié)論

(1)綜合勘察是在充分搜集、分析研究既有地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，以遙感判譯為先行，以大面積地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ)，以綜合物探和適量的深孔鉆探為主要勘探手段，并輔以必要的孔內(nèi)測試試驗(yàn)等的一種綜合性的勘察方法，可以有效地控制和查明山區(qū)鐵路長大、復(fù)雜隧道的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)問題。我院的應(yīng)用實(shí)踐證明該方法是可行的，可明顯地縮短勘探工期，大幅度地降低勘探成本。

(2)每一種勘察方法和測試手段都不可避免地存在一些局限性或弊端，因此，工程勘察中應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際需要的勘察范圍、勘察深度和勘察精度，選擇一種或幾種恰當(dāng)?shù)目辈焓侄巍?/p>

(3)山區(qū)鐵路長大、深埋、復(fù)雜隧道工程地質(zhì)勘察要求資料精度高、圍巖分類準(zhǔn)確，因此，采用綜合勘察方法是必要的、恰當(dāng)?shù)摹Ｔ诠こ痰刭|(zhì)勘察中，所選擇的各種勘察手段要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況合理應(yīng)用，并應(yīng)對勘察成果進(jìn)行系統(tǒng)地綜合分析、研究，合理解釋，提高勘察資料的質(zhì)量，保證結(jié)論正確，為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工提供合理、可靠的依據(jù)。

(4)在山區(qū)鐵路長大、深埋、復(fù)雜隧道綜合勘察過程中，應(yīng)在對前一勘察工序工作的資料進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上開展下一步工序的勘察工作，使綜合勘察工作不斷深入，減少勘察工作量、提高工作效率、降低成本。同時(shí)對各種勘察成果資料要及時(shí)分析研究、相互溝通。發(fā)現(xiàn)問題，現(xiàn)場要及時(shí)解決，使勘察資料更加符合實(shí)際情況。

(5)山區(qū)鐵路長大、深埋、復(fù)雜隧道綜合勘察是一個(gè)由多階段、多工種、多工序組合的勘察體系，建議建立統(tǒng)一的組織機(jī)構(gòu)，統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，分工合作。