利用隨鉆測量技術評估巖體結構形態

姬付全，梁曉騰，邱 敏，楊 釗，詹才釗

(1.中交第二航務工程局有限公司，湖北 武漢 430040；2.長大橋梁建設施工技術交通行業重點實驗室，湖北 武漢 430040；3.交通運輸行業交通基礎設施智能制造技術研發中心，湖北 武漢 430040；4. 中交公路長大橋建設國家工程研究中心，北京 100011)

0 引言

巖體是具有不同力學性質材料的組合，存在不連續面。巖石力學性質通常指強度(飽和單軸抗壓強度)、變形(彈性模量和泊松比)及穩定性特征(黏聚力和內摩擦角)[1-2]，通常由完整巖體巖芯樣品的室內試驗或原位試驗獲取這些特征。巖體的結構條件通常指節理程度(節理的密度和方向)和不連續特征(粗糙度、蝕變、成分等)[3]，通常采用地質強度指數GSI[4]、巖石質量標志RQD[5]、巖體評級RMR[6]或Q系統分類法[7]等對結構特性進行評估。

礦山規劃和設計、隧道開挖與支護都是建立在對巖體特性充分認識的基礎上，并以昂貴的鉆孔取芯為載體。為了降低成本，通常開展數量有限的大間距鉆孔，并對它們之間的內部條件進行插值處理[8-9]。該方法會導致對巖體的表征過于粗糙，對小規模(如待爆破的臺階或塊體、隧道開挖面)的巖體特性認識不夠準確，會顯著影響作業結果，并可能增加生產成本，降低碎巖效率，從而降低挖掘和開采階段效率。如果忽視條件較差的巖體，最終可能會給生產安全帶來隱患。

鉆機性能在鉆探巖體過程中會產生實時且明確的響應[10-11]，通過測量鉆進參數、監測鉆機性能，利用隨鉆測量技術能夠以高分辨率評估巖體的變化[12-14]。……