淺談地下工程現場施工勘察

賈新建

【摘 要】在地下工程勘察工作實施的整個過程中，現場地下工程施工勘察是非常重要的一個環節，該環節所得的成果不僅可實現對既有巖土工程勘察報告中圍巖級別與工程地質特點的驗證、修正與補充，而且還能為后續處理工程施工過程中發現的水文地質問題、劃分圍巖級別、支護設計以及修正施工方案提供依據。本文作者結合自身工作實踐，從現場地下工程勘察中有關圍巖分級的方法、確定圍巖分級的因素以及現場施工勘察三個方面對地下工程施工勘察進行了介紹。

【關鍵詞】地下工程；圍巖分級；現場施工勘察

0 引言

在地下工程勘察工作實施的整個過程中，現場地下工程施工勘察是非常重要的一個環節，該環節所得的成果不僅可實現對既有巖土工程勘察報告中圍巖級別與工程地質特點的驗證、修正與補充，而且還能為后續處理工程施工過程中發現的水文地質問題、劃分圍巖級別、支護設計以及修正施工方案提供依據。

本文作者結合自身工作實踐，從現場地下工程勘察中有關圍巖分級的方法、確定圍巖分級的因素以及現場施工勘察三個方面對地下工程施工勘察進行了介紹。

1 圍巖分級方法

國內外現行相關規范標準中多采用定性、定量或定性定量相結合的方法來劃分巖體等級。實際工作中多采取定性與定量相結合的方法。

通常來講，定性分級主觀經驗發揮著主導性的作用，不確定性相對較大；定量分級通過一系列的檢測試驗手段獲取圍巖特定參數值（如巖石飽和單軸抗壓強度、點荷載強度指數以及巖體波速等），并利用獲取的參數值計算出圍巖基本質量指標，進而根據規范規定的標準確定圍巖的等級，這種方法相對定性分級更加科學合理，但是該方法所取芯樣數量是有限的、取樣質量上也存在差異，有限數量的芯樣無法全面地反映整個場地巖體的特征，此外，實踐中大量的取芯試驗不僅難以實現，而且試驗時效性也無法滿足；而定性定量相結合的圍巖分級方法則實現了定性分級與定量分級方法的優勢融合：一方面，借助于實踐經驗進行定性描述；另一方面，對巖體中典型的節理、斷層以及巖脈開展適當的量測，同時結合巖體鉆探相關參數等資料，綜合確定圍巖的等級，采用這種方法確定圍巖等級更為準確可靠。

2 確定圍巖分級的因素

2.1 巖石的堅硬程度

巖石的堅硬程度是巖石軸向承壓能力大小的反映。由不同礦物組成、不同結構形式的巖石，其巖石抵抗軸壓破壞的能力也不盡相同。當前，國內以巖石室內飽和單軸抗壓強度為依據將巖石堅硬程度劃分為堅硬巖、較堅硬巖、較軟巖、軟巖與極軟巖5個等級。

2.2 巖石風化程度

巖石風化程度被作為圍巖分級中關注的重要內容，它反映了巖石受風化破壞的嚴重程度，將會對巖體堅硬性與完整性產生直接影響。

2.3 巖體的完整性

巖體的完整性意義重大，其直接決定了圍巖的穩定性，是巖體基本質量的重要控制因素。實踐證明，巖體內斷層發育狀況、風化程度以及節理等均對該因素有著重要影響。

2.4 構造發育情況

巖體構造發育情況是控制巖體基本質量的另一大主因，其對前述三大因素均有最直接的影響。常見的巖體構造形式有斷層及破碎帶、節理與裂隙及巖脈。

2.5 地下水

一般情況下，巖體中破碎帶、節理以及裂隙等處均會賦存有一定量的地表滲入水。當地下工程開挖洞室后，巖體中原有的破碎帶、節理以及裂隙等與洞室連通，上述水體將會沿著通道流出，在巖體中形成大小不等的出水點。根據地下水出水實際狀況，可將其狀態分為：滴水、淋雨狀出水、滲水、涌水和噴射狀出水。

2.6 地應力

伴隨著復雜的地質變化，地殼物質由于受到地質構造運動等因素的影響，其內部逐漸產生內應力效應，即為地應力。地應力是天然應力，它客觀地存在于未受工程擾動影響的巖體內部，也被稱為巖體初始應力、絕對應力或原巖應力。在地下工程巖體開挖過程中，圍巖由于巖體應力釋放而出現巖爆、掉塊以及剝落等現象。

3 現場施工勘察

在實施現場施工勘察工作時，勘察人員應同步繪制寫實草圖。現場勘察工作完成后，需在內業整理的基礎上分別以邊墻以及跨度、里程或坐標為縱橫軸編制洞室展開圖，逐段確定圍巖級別，最后撰寫文字報告。對于單洞室地下工程，可按照圍巖級別、洞室幾何邊界條件等因素，采用圖表形式作圍巖穩定性評價，進而提出與洞室使用功能相一致的施工合理化建議。

3.1 必要性

在既有地質勘察報告資料的基礎上進一步開展地下工程現場施工勘察意義很大。一方面，其實現了對前期原地質勘察報告的驗證；另一方面，也進一步充實和完善了工程既有地質資料。

3.2 針對性

現場施工勘察的基本任務是對圍巖分級，但是這并不是其唯一的任務。在實際勘察過程中，勘察技術人員還應針對一些特殊地質區域提出合理化建議，例如，針對易塌方地段提出洞室布局調整方案、支護方案及相應參數；針對圍巖中風化程度較高、斷層節理發育明顯的危險區域，提出施工安全注意事項以及合理化應對措施等。

3.3 時效性

地下工程現場施工勘察在洞室開挖完成后及時進行，參建各方應當高度重視現場施工勘察人員給出的建議，保證工程經濟性的同時，不降低工程施工的安全性與科學合理性。

4 結語

實踐證明，針對地下工程開展現場施工勘察是非常必要的。一方面，其實現了對前期原地質勘察報告的驗證，也進一步充實和完善了工程既有地質資料；另一方面，其也是保證工程設計與施工能做到科學合理、經濟安全的重要基礎。

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[責任編輯：王楠]