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超前钻探在隧道施工中的应用 张雷 　　摘 要 本文以某隧道工程地质勘探为例，首先简要的阐述了超前钻探预报的必要性以及超前水平钻探方法。对实际隧道工程的超前水平钻探勘探进行了分析，总结了通过水平钻探得出隧道的地质情况，给出了施工建议。最后，对钻探质量控制提出了相应的措施，确保施工安全以及施工质量。 　　关键词 超前水平钻探；隧道工程；地质勘探 　　中图分类号U45 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）59-0058-02 　　0 引言 　　在隧道穿越有可能涌水地段时，利用潜孔钻机在工作面上两侧拱腰各设一孔，进行超前钻探，以查清前方地质及涌水情况。每次的钻探深度控制在30m为宜。采用超前钻孔、TSP203、地质雷达和红外线探测仪进行联合地质预报，并认真作好地质素描，不断积累和丰富新的地质资料，提高预报的准确性，为安全穿越含水地段提供第一手资料。 　　1 超前钻探技术 　　1.1 超前水平钻探 　　对规模较大的区域性断层、物探超前预报的异常段（可能的岩溶发育段及突涌水段），通过超前水平钻探进一步确定断层的位置、破碎带的宽度、富水情况，并进一步确定岩溶的发育情况，包括溶洞的位置、大小、充填情况等。 　　对关键区段采用超前钻探的方式进行调查，取得最直接的依据。施工现场最易实施的是采用沿掌子面布置3个~7个超前的深孔，预测前方地下水情况，特别是向斜地段、可能有突水地段，采用这种方法是比较行之有效的。地质钻孔布置见图1所示。 　　1.2 超前地质钻探 　　针对有突水的可能的破裂断层带，采用钻孔超前探测，钻孔长度20m~30m，验证综合超前物探成果，超前钻孔3个，并至少有一个孔应取芯；探孔孔径一般不小于φ75mm，并考虑5m长搭接，探孔终孔应超出开挖轮廓线1.5m。 　　超前钻探时，停止施工，喷混凝土封闭开挖面，测设钻孔位置与方位，然后搭设作业台架，钻机就位固定，安装钻杆试钻。在确定钻孔位置、方位准确后，开始钻进，钻进过程中注意钻孔出水量、钻碴及钻杆进尺，详细记录钻孔过程中各种资料和数据。根据超前钻孔资料分析前方围岩节理发育情况和可能涌水量及地下水发连通情况，根据不同情况采取不同施工技术措施。如临近漏水地段3m~5m前，在开挖钻孔时，安排2~4孔超前水平钻，钻5m~8m，准确了解前方水文地质情况，提高支护、排水等措施针对性。 　　2 工程实例 　　某分离式隧道，左幅全长1 568m，右幅全长165m。设计路面标高1 165. 61147m，隧道左线最大埋深约227m右线最大埋深约232m。为确保隧道施工安全和施工质量，并为隧道开挖、支护提供依据，对该隧道在D1K711+030-D1K710+960段进行了超前地质钻探D1K711+030-D1K710+960段位于冲沟段，为查明地质、确保安全，采用φ75超前探孔进行验证。本段超前地质钻探采用回转取芯钻。超前地质钻孔平面布置，如图2所示。钻探孔位置隧道里程D1K711+030，钻孔深度：20. 10 m。 　　各孔段主要水文工程地质特征：0.0m~2.90m岩芯完整呈长柱状，采芯率100%；2.90m~6.30m岩层间较破碎呈碎块状、短柱状，2.90m~3.10m，5.60m~5.80m见裂隙，有溶蚀现象，溶孔发育，采芯率80%；6.30m~15.60m，岩芯完整呈长柱状、线柱状，采芯率95%；15.60m~16.20m，见溶蚀裂隙，裂面上见黄色泥质侵染，具构造岩溶溶蚀裂隙的特征，采芯率70%，岩芯呈块状。16.20m~19.50m岩芯完整呈长柱状，其中，17.80m~18.20m有溶蚀现象，采芯率90%。19.5m~20.10m，岩芯较破碎，采芯率100%；该隧道从D1K711+030掌子面钻探揭露的20.10m长度内，地层岩性为灰色中厚层状隐晶质结构灰岩，岩质较坚硬，无大的断裂构造通过，未见地下暗河或突水、涌水现象。但在隧道里程D1K711+027.5~D1K711+024段，D1K711+011~D1K711+07.9段，岩芯比较破碎，应注意冒顶，做好支护工作，D1K711+023~D1K711+022段，D1K711+014~D1K711+011段，见溶蚀现象，应对溶蚀突水、涌水做好预防工作。 　　根据现场钻孔资料分析，预测前方地层岩溶、裂隙较为发育，建议采取超前小导管注浆进行超前支护，同时在此段隧道施工过程中，应密切注意泥化夹层、溶洞和节理的失稳破坏，同时在可能发育溶槽或溶洞区域，可能发生突泥和突水，故开挖后应及早支护并采取相应的措施，防止麻痹大意思想，并加强监控量测。 　　3 超前地质钻探施工 　　3.1 超前地质钻探技术要求 　　1）孔数：超前水平钻孔每个断面为3个孔，掌子面中间一个孔，两侧边墙各一个孔；2）孔深：连续钻探每循环