2020年隧道深孔钻探技术措施的论文.doc

隧道深孔钻探技术措施的论文 摘要：本次勘探，查明了深孔揭露地段的地层岩性、地质构造、岩体声波等工程地质条件，所提交的资料均符合铁路勘察的有关技术规范、规程的要求，测试工作内容与采用方法齐全，质量良好，资料成果具有较好的代表性。 关键词：工程地质勘探；深孔钻探；钻进技术 1工程概况： 拟建某隧道位于四川省川主寺某村附近。进口位于G213公路旁洋洞河右岸，进口里程D1K268570.00，高程约3143m；出口位于新村，地处洋洞河右岸，出口里程D1K270823.00，高程约3164m；隧道全长约2253m，最大埋深366m，为一傍山型隧道；隧址区地面高程31403516m，最大相对高差约376m，属高中山剥蚀地貌区，洋洞河位于线路右侧，河谷深切，两侧横向沟谷发育，地形起伏较大。段内斜坡地段覆土较厚，局部冲沟里零星有基岩裸露，植被较好，局部平缓处被垦为旱地。大多数斜坡稳定性差。地势左高右低，自然坡度在1065。隧道进出口有G213国道及乡村便道相通，交通方便。 2钻进方法及主要技术手段 定测阶段该隧道共布置深孔1个，设计孔深160m，实钻深度164.16m；开孔孔径为130mm，终孔孔径为91mm。其钻进方法如下：采用GY-150型钻机钻进，用130mm合金钻头开孔，钻至9.30m下入127mm套管至9.30m，改用110mm金刚石钻头钻进至58.30m后用130mm金刚石钻头扩孔至12.10m并下127mm套管长12.10m，继续用110mm金刚石钻头钻进至74.60m，改用91金刚石钻头钻至164.16m后终孔。本孔9.30m以上采用干钻，9.30m至52.40m采用清水钻进钻进，52.40m至164.16m采用轻质泥浆钻进，钻孔在9.30m开始漏水，孔口不返水，孔深6680m段有垮孔现象。钻进速度0.81.0m/h。 3岩芯采取及工程地质编录 深孔主要采用金钢石钻头钻进，泥浆钻进至终孔深度。基岩岩芯采取率达6070%左右，RQD值一般在3070。DZ-HSG-01孔隧道洞身RQD值70。 岩芯自岩芯管取出后，按先后顺序自上而下摆放于岩芯箱内，填写回次标签及班报表，对岩芯进行分箱拍照。对岩芯进行地质编录时，除逐节量取岩芯长度计算回次采取率和统计RQD值外，还对岩层分层描述，描述内容包括：岩石名称、颜色、风化程度、主要成分、结构构造、节理、裂隙、破碎程度等。对照要求检查，本次施钻钻孔岩芯采取率高，工程地质编录分层合理，岩石定名准确，各种地质现象描述无遗漏，各项原始记录齐全、清楚。钻孔岩芯采取率及RQD值统计结果详见表1。 4岩芯分层及采取率统计分析表 钻孔编号序号岩性深度范围值（m）厚度（m）岩芯采取率（%）RQD指标(%) 范围值段平均范围值段平均DZ-HSG-011角砾土03.73.7709080/ 2砂岩（W4）3.79.65.99010095/ 3砂岩（W2）9.649.840.275958508760 4挤压破碎带49.855.05.275858000 5板岩（W2）55.062.07.080908508140 6砂岩（W2）62.066.24.278858000 7挤压破碎带66.268.01.8909000 8砂岩（W2）68.0120.052.0799585308065 9板岩（W2）120.0127.07.0608075107030 10砂岩（W2）127.0142.015.0809590659080 11板岩（W2）142.0152.110.1809590408070 12砂岩（W2）152.1164.1612.06809595087804地层岩性与地质构造分析 4.1地层岩性分析：隧道地表上覆第四系全新统坡崩积（Q4dl+col）粉质黏土、碎石土、块石土；泥石流堆积（Q4sef）碎石土，冲积（Q4al）粉质粘土、卵石土。下伏基岩为三叠系上统侏倭组（T3zh）板岩、砂岩互层。 （1）粉质黏土（Q4dl+col）：浅黄色、灰黄色，硬塑状。主要分布于斜坡上，厚210m。 （2）碎石土（Q4dl+col）：灰色、灰褐色，稍密，碎石60200mm，占5055%；角砾260mm，占520%，余为粉质黏土、角砾土充填；分选性较差，石质成分多为变质砂岩、石英砂岩、板岩等，广泛分布于测段内，厚520m。 （3）块石土（Q4dl+col）：褐黄色，干燥，松散，石质成分主要为砂岩，板岩。厚520m。 （4）碎石土（Q4sef）：褐黄色，干燥，松散-稍密，石质成分主要为砂岩，板岩，碎石含量约为70%。 （5）粉质粘土（Q4al）：土黄色，硬塑，含少量圆砾，砂岩、板岩石质，含植物根系，厚05m。 （6）卵石土（Q4al）：灰白色，青灰色，饱和，中密。卵石占5055%，6080mm，余为圆砾及砂充填，石质以弱风化砂岩、板岩为主，分布于隧道进口阶地地带，厚212m。 4.2三叠系上统（T3）：板岩多呈灰色、深灰色，灰黑色、薄层状结构，节理裂隙发育，出露的岩体极破碎，岩质软，遇水易软化，易风化剥落，抗风化能力弱。砂岩呈灰白色、灰色，粉细粒细粒结构，质硬，层理清晰，呈薄中厚层状，钙质胶结为主，偶见灰白色的石英脉。表层全风化带（W4）呈土状及角砾状，可见原岩结构，厚010m；强风化带（W3）岩芯多呈碎块状、碎石角砾状，厚520m；弱风化带（W2）岩层较完整，断口新鲜，岩心多呈短柱状，少量碎块状。DZ-HSG-01孔揭露该层厚164.16m。 4.3断层：线路右侧发育牟尼沟-羊洞河-热摩柯断裂为区域性大断裂，由其引起的次生断裂及褶皱密集发育。断层角砾主要分布于断层破碎带内，为灰黑色、深灰色、灰色，密实，潮湿，主要由板岩、砂岩组成，岩体极破碎，岩质较软，多呈角砾状及碎石状，角砾手捏易碎，见网状方解石脉。DZ-HSG-01孔分别在孔深49.855.0m、61.268.0m见挤压破碎带及砾岩，推测为区域断裂影响带。根据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306xx）、“5.12”四川汶川地震后四川甘肃陕西部分地区地震动峰值加速度区划图（GB18306xx一号修改单）及四川赛思特科技有限责任公司成都兰州铁路重点工程场地震安全性评价报告（xx年9月），测区地震动峰值加速度为0.20g。 5不良地质及特殊岩土 5.1泥石流：（1）位于D1K268+535D1K268+555左侧沟槽，为坡面泥石流，物质主要为碎石土及角砾土，稍湿，松散，泥石流规模较小，雨季时有少量角砾及碎石被坡面流水携带而下堆于坡脚，由于坡面植被较好，物质有限，厚05m，对工程有一定影响，坡面需防护。（2）位于D1K270+300附近，线路以隧道形式通过，规模较小，对工程无影响。（3）位于隧道出口，与线路相交于D1K270+827D1K270+872，线路以桥形式通过，线路通过其堆积区，其物质主要为碎石土，潮湿，稍密，石质成分主要为砂岩，板岩，碎石含量约70%，粗角砾含量约20%，对工程有影响不大。 5.2季节性冻土：隧区属高原气候，从11月下旬开始至次年2月底，日平均气温均在零度以下，表层松软的粉质黏土容易形成季节性冻土，对工程不利。本地区最大冻结深度为1.2m，相关工程宜置于1.2m以下。 6结论 1、通过对钻探资料，本次钻探范围揭露地层复杂，岩层多为软硬夹层，岩体破碎，节理裂隙发育，隧道工程地质条件一般。 2、根据钻探资料显示，黄胜关隧道DZ-HSG-01孔下伏基岩以砂岩、板岩为主，受区域断层影响，节理裂隙发育，岩体破碎，富水性不均匀。板岩为软质岩，遇水易软化，易风化剥落，抗风化能力弱，隧道施工宜采用“短进尺，快循环，弱爆破，少扰动，紧封闭”的掘进方法，防止塌顶，并作好超前地质预测预报，以防止和减轻因突水、坍塌所造成的灾害。 3、隧道洞身埋深较大，岩层多为软硬夹层，有产生弱岩爆及软岩变形的可能，应加强地质预报和应急预案。 4、隧道局部穿越夹炭质板岩，施工期间需加强监测和通风，同时加强地下水水质侵蚀性复查，根据复查