Question

资料搜集方法

Answer 1

隧道施工地质超前预报工作中最最重要的工作是资料搜集。我们在军都山隧道采用了如图9-3所示的资料搜集方法。对已有资料的搜集包括：这个地区的区测资料、各种专题研究资料及隧道工程地质勘察资料。更要重视搜集施工过程中的资料，我们采用了两套方法搜集施工过程中的地质资料，一套方法是地质素描，另一套方法是风钻孔测试。地质素描是基础，我们是在每一炮通风之后紧跟着就做地质素描。在军都山主要是做正洞地质素描，同时也做超前平行导洞地质素描。在正洞中我们做了风钻孔测试，没有利用水平钻，大瑶山隧道曾经打过水平钻，从得到的资料看，可靠性也不大。

地质素描内容在军都山我们主要抓住下面5个：①岩性；②断层；③岩脉：在军都山隧道地区特别是煌斑岩脉风化程度很高，风化深度也很大，常常引起塌方，在碰到岩脉时我们要求注明岩性、风化程度及它的厚度、产状等内容；④贯通性大节理：也就是延伸长度达几十米的大节理，它常常配合断层引起块体塌方；⑤地下水：同时我们也不断地判断这个地区的地应力高低。地质素描结果用地质素描图来表示，如图9-4所示，这个图表示的是两帮及洞顶的地质素描。因为洞底被弃渣覆盖着，看不见。我们还进行了导洞与正洞地质素描结果对比。对 DK287+053-286之间233m导洞素描结果与正洞素描结果进行了相关统计，统计中主要考虑的是断层。在这一段在导洞中遇到大小断层共16条，在正洞中一条变成了裂隙，2条尖灭掉了，一条变成了破碎带。正洞共出现了断层22条，将近一半在导洞中没有见到。导洞中出现的断层数仅为正洞中出现的断层数的73%。如果仅考虑导洞中出现的断层在正洞中也出现了的部分，则导洞素描结果预报正洞的可靠率仅为54%。而且在位置预报上也不准确，位置误差小于2m者占56%～62%，位置误差5～10m者75%～81%。应该指出，这个导洞距正洞才30多米，就有这么大的误差，相距这么近还是预报不准。我们经过分析，最后决定还是以正洞地质素描和风钻孔测试为主要的资料搜集方法。导洞还是继续向前打，其主要用处是疏干地下水，这是一项地质工程措施。

图9-3 资料搜集方法

图9-4 洞体地质素描图

风钻孔测试主要内容之一是钻进速度测试。我们研制了一种钻速仪，测量风钻钻进速度。实际上是测量钻进每米耗费的时间，钻速仪是安装在钻杆上，边钻进边测量不占施工时间，施工单位很欢迎。测量结果的用法也很简单（图9-5），测试结果可用进尺与钻进耗时相关曲线表示，图中横坐标表示钻进深度，纵坐标表示钻进耗费的时间，也就是每钻进20 cm耗费的时间，好的岩石耗费的时间就多，坏的岩石耗费时间就短，单位为秒。很明显，好岩石钻进时间耗费多，图中资料表明，掌子面处钻进耗费时间多，石质较好；进尺2～2.4 m及深3.0～3.4 m；3.8～4.2 m段钻进耗费时间少，石质较坏。在军都山隧道条件下，钻进时间低于6 s者为破碎带。显然，掌子面 DK286+887 m前方2～4.2 m为一条破碎带。开挖结果也证明，预报结果是正确的。除钻进速度测量外，我们还作了声波速度测量、压水试验、潜望镜观察等测试项目。我们就是用这种办法，搜集掘进过程中揭露出来的地质资料。在这些资料基础上，便可以进行地质条件超前预报。地质条件超前预报不完全是就事论事，要作一些推断。这就需要用一些地质规律作依据，这些地质规律是地质超前预报的理论基础。如果没有这个理论基础，只凭看到的，那就不叫地质超前预报了，那叫地质勘探。应该明确地认识到，地质超前预报理论是建立在地质规律的基础上，地质是基础。隧道施工地质超前预报用到的地质规律主要有三套。一套是结构面发育规律，一套是高地应力和低地应力地区的地质标志，第三个是岩体水力学规律。前两者在前面的第三章、第五章内已经讲过了，后面的第五节内简单地介绍了岩体水力学规律及其应用问题。

图9-5 掌子面风钻孔钻进耗费时间与进尺关系

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