復雜地質條件下的地質勘查技術初探

李墨　潘東升　王雪巖

摘 要：當前社會，土地資源的數量正在不斷減少，為了滿足土地資源利用的需求，相關部門在對土地資源進行利用前，需要做好地質勘察工作。本文對復雜地質條件下地質勘查技術進行了介紹，希望對地質勘查單位提供一定幫助，提高工作的質量以及安全性，避免在施工的過程中出現由不良地質災害引起的災害與事故。合理利用地質勘查技術，可以杜絕安全隱患的出現，可以保證地質工程的經濟效益。

關鍵詞：復雜地質；地質勘查；技術；病害

中圖分類號：TU195 文獻標識碼：A

在隧道掘進的過程中，綜合采用綜合勘測技術對地質構造情況進行合理的分析，這有利于及時發現不良地質問題，預防安全事故的出現。在本文的工程案例中，地質地層是由高碳質泥巖、煤層、砂巖等構成的，巖性比較復雜，很容易出現不良地質現象，地質條件較為復雜，軟質的巖石會發生變形問題，下面筆者對地質勘查技術在復雜地質條件工程中的應用情況進行簡單的分析，以供參考。

1 工程概論

某公路工程是該省重要的公路干線，在我國高速公路網中也占有重要的地位，地層巖性比較多，通過檢測發現，該地區的地層出現了巖溶突水、突泥、煤層瓦斯以及巖爆等不良地質問題，工程地質條件比較復雜，需要采用地質勘查技術對其進行處理。這一地區先后進行了多次公路隧道施工，在施工與運行時出現了多次安全事故。其中隧道發生的重大瓦斯爆炸和，造成了多人死亡，幾十人受傷。在對隧道施工資料進行分析后發現，隧道溶洞中存在多種有害的氣體，施工階段還出現了多次大涌突水問題。在分析安全事故隱患時，需要結合勘察階段的地質資料，還要結合施工后期隧道勘察精度調查結果，保證精度達到要求。

2 隧址區構造發育情況

對于隧址區，工作人員需要對構造發育情況進行調查，在隧道的隧址區位于褶皺地帶，并且處于發育狀態，這一地區的巖層巖性較多，巖溶管道大涌水比較發育，砂巖裂隙水比較發育。在隧址區內，褶皺構造具有緊密、細長的特點，軸部巖層處于直立的狀態，有的甚至處于倒轉的狀態。在隧址區的前段，主體部位的兩側存在發育復式裂線，這一部分還會受到地臺基底輪廓的控制。在地區中心部位的軸線呈現出了放射狀的排列狀態，多個斷裂區域都屬于比較發育，還有的部位存在小斷裂現象，斷裂走向與構造線屬于同一發展趨勢。

3 地質勘查技術在復雜地質條件隧道工程中的應用

在本文的工程案例中，隧道掘進施工前，采用了有效的地質勘查技術，這可以幫助施工單位了解地質條件，從而合理確定公路隧道勘測技術。在修建特長隧道時，比較容易受到地質條件的影響，如果所處的環境屬于復雜地質，則需要考慮勘查的周期，避免受到限制。對于復雜地質，施工單位應結合施工計劃，合理確定勘查的工作量，對隧道圍巖的級別進行客觀的評價，要分析在隧道掘進的過程中，是否存在大量涌水的隱患。采用地質勘查技術進行分析時，可以杜絕瓦斯爆炸等安全事故的出現，預防地質災害的出現。在本文的工程地質案例中，在對公路隧道工程進行分析時，應綜合考慮影響因素，根據地質資料，杜絕常見地質災害的出現，如突泥、瓦斯、巖爆等。

3.1 工程地質調繪技術。主要對本區的地層、構造、水文等地質現象的核實與補充，在巖石出露較好地段，通過實測地質斷面，分析并推斷隧道在掘進時，通過各斷層和褶皺核部時，可能出現的不良地質現象并作出合理的預測、預防。在褶皺與斷層的交匯部位布置適量挖探工程，揭露斷層破碎帶的寬度及斷層兩側巖石的完整性及風化程度，推測隧道通過段圍巖的完整程度。

3.2 物探技術。利用瑞雷面波、淺層地震折（反）射法、視電阻率、高密度電法等常規手段，查明隧道洞身巖性的風化深度、進出口段覆蓋層的厚度及密實程度，斷層通過位置及隧道深埋段圍巖結構特征并評價可能影響工程的地質異常區（帶）。目前較為先進的技術有CSAMT大地測深儀，利用可控源音頻大地電磁法為主，以激發極化法和瞬變電磁法為輔助手段，綜合利用物探資料及地面工程地質勘察結果對深埋，并評價可能影響工程的斷層破碎帶及異常區，對工程勘察及施工提供有用的信息。

3.3 鉆探技術。為了驗證異常區和取得一些原位測試數據，鉆孔應布置在多種構造的復合部位，因為這些部位通常是構造薄弱地帶和地下水富存部位，通過鉆探，可以了解巖體的完整程度，采取巖樣做物理力學試驗和孔內水文試驗，為隧道涌水量的預測提供參數，并在深孔內做地應力測試，以準確評價硬質巖石的巖爆和軟質巖石的變形參數。

4 病害預測

通過以上勘察手段的使用，綜合分析各種公路隧道病害發生的原因，了解其發生的機理，并對病害發生的地段做好預測。其中ZK0+330～ZK0+360、ZK0+560～ZK0+610、ZK1+160～ZK1+180、ZK1+600～ZK1+800、ZK2+150～ZK2+240、ZK2+440～ZK2+500、ZK3+280～ZK3+340、ZK3+860～ZK3+960、ZK4+380～ZK4+440、ZK5+380～ZK5+440、ZK5+700～ZK5+740段，隧道掘進過程中，若處理不當會發生涌、突水現象，應做好綜合地質超前預報或地質雷達超前鉆探工作；ZK1+250～ZK1+430、ZK1+850～ZK1+940、ZK2+020～ZK2+325、ZK3+095～ZK3+330、ZK3+790～ZK4+370段，巖性以灰巖、白云質灰巖、硅質白云巖及凝灰質砂巖為主，隧道埋深較大（大于400m），穿越的地層巖性屬硬質巖，有發生輕微～中等巖爆的可能，采用“短進尺、弱巖爆”，嚴格控制炮眼利用率，可以降低巖爆發生頻率；進口段和出口段穿越高碳質泥巖及煤層時，應予重視并加強通風與瓦斯檢測工作。

結語

在對隧道進行掘進施工前，一定要做好地質勘查工作，還要采取有效的措施預防安全隱患。只有合理選擇地質勘查技術，才能保證隧道地質工程的經濟效益。本文對綜合地質勘查技術在復雜地質工程中的應用情況進行了介紹，希望對相關施工單位提供一定幫助，為其提供有價值的參考信息。

參考文獻

[1]徐水師，王佟，孫升林，曹代勇.再論中國煤炭地質綜合勘查理論與技術新體系[J].中國煤炭地質，2009（12）.