隧道工程地质勘察相关阶段的技术要点初探

刘瑞玺

北京城建勘测设计研究院有限责任公司，北京 100101

土木工程项目建设中，建筑物以及结构物的建设很大程度上受到区域地质情况因素影响，现场施工地质条件状况直接关系到建筑物地基设计方案、施工工期、施工难度、施工成本等方面情况。施工区域地质状况调查有效性同时还直接关系到建筑物能否正常使用并发挥作用。地质勘察工作的开展主要是为各项方案的选择和设计提供相应的参考和支撑，选择在地质条件较好区域开始工程项目建设，使工程施工过程中以及建筑使用阶段的结构安全得到有效保证，减少工程项目建设成本，节约工程项目建设周期。在隧道工程施工中，更需要做好地质勘察工作，合理应用相关技术手段，提高隧道工程地质勘察有效性，本文就此展开了研究分析。

1 隧道工程地质勘察现状

从隧道设计和施工角度出发，想要保证隧道工程施工质量，就必须要提高隧道工程地质勘察重视度，结合隧道地质特性，给予针对性的勘察方法，获取符合隧道实际情况地质资料，做好围岩等级划分，以此实现对岩土稳固性的准确评价，为之后工程项目的设计和施工提供必要依据和参考。隧道工程施工存在较大风险，不止在方案设计阶段，直至最后的维护保养，都需要采取相应的防范措施。隧道工程施工存在非常多的不确定因素，这些因素和问题需要有专门的人员分析和解决。另外，有很多实践中的经验等需要在工作中不断总结和积累，仅通过简单的程序分析和计算无法有效处理。因此，隧道工程地质勘察工作开展过程中不仅需要有技术和经验方面支撑和指导，同时还需要坚持认真、严谨的办事态度，从深度和高度等方面出发准确把握勘探工作。

2 勘察阶段技术要求

地质勘察工作的开展需要在不同时间段满足工程项目建设的不同目标和要求。在踏勘阶段，需要在较大范围展开调查分析，为工程项目的开展提供地形、地质等方面资料信息，在初期勘察阶段，需要在比选范围外获取工程项目建设的地质、地形方面资料，在详勘阶段，利用勘察工作，需要为工程项目的开展提供施工图设计、技术设计以及预算等方面资料信息。大量工程项目研究发现，地质勘察工作的开展涉及物理钻探、地质测绘、试验测试、地质文献等方面内容。其中，地质资料不仅需要包含地质图以及施工区域地质条件等，同时还需要结合遥感资料对区域地形、地貌、岩层、灾害资料等方面情况有详细了解。在工程资料方面，包含项目周边建设工程资料，比如，水电、铁路等，这些资料可通过施工记录等方式获取。

地质勘察过程中还需要提高在岩堆、软土、泥石流、煤层、冻土等不良地质方面勘察重视度，明确这些不良因素的成因、范围、规模等情况，同时了解这些因素对整个工程项目所产生的影响和干扰。勘察阶段还需要提供有不良地质详细资料，为项目位置以及方案的确定提供重要依据和支撑。

3 地质勘察技术

地质勘察工作开展过程中，有钻探、物探、坑探等不同钻探方式，通过这些方式对地下岩土性质、分布、地下水等方面情况有详细了解，同时还可以充分利用勘察工程取样，提高原位测试和监测有效性。勘察工作中在勘察手段的选择方面，需要与勘察目的、要求等相符合，选择最为合理的工作方式取得理想的效果。

当前在工程地质勘察方面所使用的物探方法主要包含有电法勘探和地震勘探等，电法勘探比较适合应用在人口密集或者地下水发育区等区域。借助物探勘察，能够对地质构造、覆盖层厚度等情况有详细了解。物探勘察技术在实际应用中存在有一定的限制和局限，在实际应用中还需要与钻探、地质调研等资料相结合，以此为物理力学指标的测定等提供重要参考和支撑。

钻探勘察首先要获取岩土体岩芯，之后通过相应的观察、试验等方式实现对地下地质状况的准确判断。钻探调查包含地层、岩性、风化程度、地质构造、地下水等方面情况，在针对围岩展开分级处理时，必须要做好坚硬程度和完整性系数的测定，利用钻探勘察方式，能够满足这方面需要。值得注意的是，在获取地质文献基础上，踏勘勘察更多的是展开地质测绘，如果有需要，可应用物探、钻探等勘察技术，明确线路走向比选。初勘阶段一般包含地质调查测绘、物探等方式，同时还存在有一些代表性钻探测试，将这些勘察结果相结合，为方案的比选提供重要参考和支撑。详勘阶段主要是展开测绘、物探、钻探等综合性勘察，这一阶段以钻探勘察方式为主，获取更为可靠和准确的地质结论，为工程项目的设计提供地质方面资料支撑。

在岩土工程系统中，现场检验与监测工作具有十分重要作用，很多工作需要在施工和运营期间开展。现场检测与监测工作一般需要在高级勘察阶段开展，也属于勘察方法的一种。现场检验与监测工作主要是在保证工程项目建设安全和建设质量的情况下为整个工程项目获取更多的经济效益。现场检验与监测工作包含有施工作用、岩土性状监测、结构物对环境影响分析等，利用现场检测和监测所获取的资料信息，能够准确计算出相关技术参数，以此为依据对整个设计展开优化和完善，从技术和经济角度出发实现对其优化完善。现场检验与监测工作主要在工程项目施工阶段开展，针对部分不良地质以及特殊地质，还需要在建筑工程使用过程中继续展开检验与监测。

4 工程地质勘察要点

4.1 勘察点、线的布置需要与地貌单元、地质构造等相结合

勘探点需要布置在所有地貌单元，如果区域存在非常大地层变化和地貌单元交接等，还需要适当提高勘探点布置密度。在地形相对较为平坦区域，还可以按照网格方式进行勘探点的布置。在岩质地基方面，勘察点的布置、勘察孔深度的确定需要与地质构造、风化等情况相结合，同时综合考虑地方标准和经验分析考虑。

4.2 勘探点、线间距的确定

在勘探点、线间距确定方面，需要结合相关规定综合分析考虑，针对部分局部异常地段，还需要适当增加布置密度。在控制性勘探点布置方面，布置数量以总探勘点数量的1/5～1/3为宜，另外，针对不同地貌单元，还需要布置相应勘探点。大量实践经验表明，情况较为特殊区域，需要结合实际情况对勘探孔深度适当增减。如果勘探孔标高与整平地面标高之间存在较大差异，还需要结合具体差值对勘探孔深度进行相应调整，如果预定孔深内有基岩，不仅要做好勘探孔钻入基岩深度，其余勘探孔钻入至指定基岩后即可完成钻探。如果预定孔深存在厚度大、分布均匀的沉积土、碎石土等坚实土层时，需要控制勘探孔达到规定深度，同时还可以适当减少勘探孔深入。如果预定深度存在软弱土层，还需要适当增加勘探孔深入，将控制性勘探孔深入至预定深度。

4.3 详细勘察要点

工程平面、地面标高、工程结构、规程规模等确定后需要展开详细勘察，详细勘察属于勘察工作中最为重要和关键的一个环节。详细勘察过程中，需要与建筑工程相结合，提供详细的施工资料、岩土参数等，同时针对建筑地基展开必要的评价。针对详细勘察要点还需要搜集与地形和坐标有关的建筑总平面图，明确建筑物规模、性质、荷载等方面情况。明确不良地质的成因、分布、趋势和危险性等，给予针对性的处理意见和措施。明确建筑范围岩土层类型、深度等方面情况，对地基的稳定性、均匀性展开评价分析，如果建筑物需要展开沉降计算，还需要提供地基变形计算参数，实现对地基变形状况的准确预测。同时需要对水和土的成分展开检测，判断水和土对建筑物所造成的腐蚀和影响。在勘探点布置和孔深确定方面，还需要与地质构造、风化情况等相结合。在高层建筑方面，结合建筑项目勘察等级，确定勘探点间距，一般以15～35m为宜。

5 结语

隧道工程设计和施工之前必须要做好对地质情况的调查分析，从不同地质勘察阶段出发，应用针对性的地质勘察技术措施，实现对工程建设区域地质情况的详细了解和把握。在勘察过程中，把握好勘察要点，首先，注意勘察点、线的布置需要与地貌单元、地质构造等相结合；其次，确定做好勘探点、线间距；最后，要明确详细勘察要点，通过这些方式，提高地质勘察有效性，为隧道工程项目施工打下良好基础，保证整个隧道工程项目能够顺利、安全完成建设。