淺談山嶺隧道勘察工作的重點

吳春蓉

（湖南恒基隧道工程有限公司， 湖南 長沙 410000）

0 引言

金麗溫輸氣管道工程起自金華首站，經浙江省金華市、麗水市，終止于溫州市，該段干線水平長度約258km，設計輸量45×108m3/a，管線規格為φ813mm，采用L450 鋼級管道輸送用管，設計壓力6.3MPa。筆者就金麗溫輸氣管道工程金華市段6 條隧道勘察中需要注意的重點進行了分析、總結，希望給今后的隧道勘察工作有一定的幫助。

1 山嶺隧道勘察工作步驟及重點分析

1.1 收集資料

收集隧址區有關的區域地質、水文地質、附近工程的勘察成果、氣象、水文、地震等資料，對場區的地質條件、水文特征、區域構造、特殊性巖土、不良地質作用等有一個初步了解。不能因為勘察任務急、工期短，盲目開始工作，應制定合理的工作計劃，抓住重點，有的放矢。

1.2 工程地質調繪

工程地質調繪是山嶺隧道勘察的基礎和前提，它與工程地質鉆探相輔相成，是其它手段無法代替的。工程地質調繪是為了查明場區的地質巖性分界、地形地貌特征、水文地質條件、有無地質構造發育、巖溶發育情況、有無不良地質作用等。重點為：其一，根據調繪結果繪制節理裂隙玫瑰圖，繪制結構面赤平投影圖，判斷巖體的穩定性；其二，水文地質的調查需要注意泉（井）的分布，查明地下水的賦存條件、地下水的補給、逕流、排泄情況。其三，調查隧址區斷裂帶分布，崩塌、滑坡、泥石流、巖溶等不良地質作用分布情況。

1.3 工程物探

工程物探具有多解性，因此需要與地質鉆探配合加以修正，同時，鉆探工作也需要根據物探資料反應的異常分布區進行有針對性的勘察驗證，異常區勘探鉆孔需要加密，物探工作有助于提高勘察質量?，F階段，常用的工程物探包括：高密度電法、電磁法、地震波法等，其中高密度電法是最常用的物探測試方法。物探的重點是選擇合適的物探方法，可以將幾種物探方法進行比較以確定最適合項目的物探方法。

1.4 工程鉆探

長嶺隧道的工程鉆探是隧道勘察中的關鍵工作，勘探孔的設計需要綜合考慮工程地質條件、場地地形條件、水文地質條件、不良地質條件等，同時需要兼顧水文地質試驗（包括：抽水、壓水、注水、提水等）?，F場測試項目還包括：地應力測試、聲波測井、放射性測井及其它的綜合測試。山嶺隧道的室內試驗主要包括：巖石的抗壓強度、抗剪強度、彈性模量、泊松比試驗、巖礦鑒定試驗、水（土）的腐蝕性試驗等。山嶺隧道鉆探的重點是選擇技術可靠的鉆探隊伍，選擇合適的鉆探工藝，合理安排人員，優化關鍵線路，保證鉆探質量。

2 工程實例

2.1 工程概況

金麗溫輸氣管道工程金華市段隧道勘察工程包含：皇甫坑隧道、黃家壟隧道、金山頭隧道、潘宅隧道、雙聯隧道及徐主隧道等6 條隧道，全部分布于浙江省金華市境內，隧道區地形高低起伏，山谷陡峻，植被發育。

2.2 不良地質和災害地質分布

隧址區存在的不良和災害地質問題主要有：1)斜坡變形，斜坡變形方式主要有：巖塊剝落，巖體、土體崩塌等；2)崩塌、剝落，隧址區自然邊坡陡峭，在植被稀疏地帶，巖石裸露，物理風化嚴重，巖石塊體易崩塌、剝落；3)隧道洞口松散堆積層及全強風化巖層段屬于強透水段，容易形成硐室塌方、大規模涌水；4) 巖石軟弱夾層的快速風化崩解、軟化泥化，易造成硐室頂部剝落、塌方，硐室底板出現軟泥層。

2.3 圍巖級別的劃分

按照圍巖工程地質特征，包括硐室所處構造部位、頂板厚度、巖石質量指標RQD 值、圍巖基本質量指標BQ 值、巖石單軸飽和極限抗壓強度（RC）、巖體完整性指標（KV）和巖體（軟弱）結構面（褶皺、斷裂、節理、裂隙）及其組合特征，以及巖層含水性和圍巖初始應力等，綜合評判圍巖級別，修正后的圍巖級別為Ⅳ～Ⅴ級。

2.4 圍巖透水性、滲透系數和涌水量

根據各隧道進行的鉆孔壓水試驗成果顯示，巖體透水率為1.00Lu～1.94Lu（呂榮），巖體滲透系數一般為0.027m/d～0.155m/d。巖體中節理、裂隙相對較發育，巖層透水性也相對較好，屬于弱透水。

隧道洞口段為第四系松散巖類孔隙潛水，含水層主要由第四系全新統殘坡積層碎石土、粉質粘土等組成。通過計算，隧道巖土層涌水量約15～70.0m3/d，如果雨季施工，隧道洞口段巖土層涌水量將大幅增加，涌水量預計達100～200m3/d。

隧道洞身段主要為中生代沉積巖類裂隙孔隙潛水，含水層主要為中生代白堊系淺灰色、灰白色凝灰質、含礫砂巖及灰綠色凝灰質礫巖等。按照相關規范，滲透系數按最不利值取值計算，計算出隧道穿越主體基巖段涌水量約為2300-6000m3/d。

3 對隧道施工不利影響的應對措施建議

1)隧道洞口宜按“早進洞、晚出洞”的原則，對洞口斜坡和坡頂的危巖體、破碎危石和松散堆積體應予以清除。洞口上方應設截水溝，翼墻兩側設邊溝，洞口下方設排洪溝。

2)隧道施工過程中，要加強構造破碎帶和巖石蝕變嚴重段的超前探水、注漿堵水、襯砌防水等探（堵）、防水措施。

在隧道開挖施工中，要注意防范抗彈性較高的巖性地段與地應力相對較大巖體的復合部位發生微弱巖爆。

3)對隧道圍巖均應采取噴混凝土初期支護，要求對隧道進出口段、峒室淺埋段、第四系穿越段等地段加強超前管棚、超前錨桿、超前注漿和掛網錨噴初期支護措施，及時對開挖巖土面進行封閉和支護。Ⅴ級圍巖采用鋼筋混凝土二次襯砌，Ⅳ級及Ⅲ級圍巖采用素混凝土二次襯砌，遇巖體破碎地段采用鋼筋混凝土加強二次襯砌。

4 結束語

山嶺隧道勘察中采取多種方法，綜合分析確定圍巖分級、洞身涌水量、進出洞口穩定性等，從而為隧道設計、施工時確定的支護類型、掘進方法、襯砌形式、排水方法等提供詳實的原始資料。通過對金麗溫輸氣管道工程沿線隧道勘察工作重點的分析和總結，可以使我們提高效率、縮短周期、提高勘察質量，并為今后同類型山嶺隧道的勘察工作提供經驗和依據。