賈新建

【摘 要】在地下工程勘察工作實(shí)施的整個(gè)過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)地下工程施工勘察是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)所得的成果不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)既有巖土工程勘察報(bào)告中圍巖級(jí)別與工程地質(zhì)特點(diǎn)的驗(yàn)證、修正與補(bǔ)充，而且還能為后續(xù)處理工程施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的水文地質(zhì)問(wèn)題、劃分圍巖級(jí)別、支護(hù)設(shè)計(jì)以及修正施工方案提供依據(jù)。本文作者結(jié)合自身工作實(shí)踐，從現(xiàn)場(chǎng)地下工程勘察中有關(guān)圍巖分級(jí)的方法、確定圍巖分級(jí)的因素以及現(xiàn)場(chǎng)施工勘察三個(gè)方面對(duì)地下工程施工勘察進(jìn)行了介紹。

【關(guān)鍵詞】地下工程；圍巖分級(jí)；現(xiàn)場(chǎng)施工勘察

0 引言

在地下工程勘察工作實(shí)施的整個(gè)過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)地下工程施工勘察是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)所得的成果不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)既有巖土工程勘察報(bào)告中圍巖級(jí)別與工程地質(zhì)特點(diǎn)的驗(yàn)證、修正與補(bǔ)充，而且還能為后續(xù)處理工程施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的水文地質(zhì)問(wèn)題、劃分圍巖級(jí)別、支護(hù)設(shè)計(jì)以及修正施工方案提供依據(jù)。

本文作者結(jié)合自身工作實(shí)踐，從現(xiàn)場(chǎng)地下工程勘察中有關(guān)圍巖分級(jí)的方法、確定圍巖分級(jí)的因素以及現(xiàn)場(chǎng)施工勘察三個(gè)方面對(duì)地下工程施工勘察進(jìn)行了介紹。

1 圍巖分級(jí)方法

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中多采用定性、定量或定性定量相結(jié)合的方法來(lái)劃分巖體等級(jí)。實(shí)際工作中多采取定性與定量相結(jié)合的方法。

通常來(lái)講，定性分級(jí)主觀經(jīng)驗(yàn)發(fā)揮著主導(dǎo)性的作用，不確定性相對(duì)較大；定量分級(jí)通過(guò)一系列的檢測(cè)試驗(yàn)手段獲取圍巖特定參數(shù)值（如巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度、點(diǎn)荷載強(qiáng)度指數(shù)以及巖體波速等），并利用獲取的參數(shù)值計(jì)算出圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)，進(jìn)而根據(jù)規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)確定圍巖的等級(jí)，這種方法相對(duì)定性分級(jí)更加科學(xué)合理，但是該方法所取芯樣數(shù)量是有限的、取樣質(zhì)量上也存在差異，有限數(shù)量的芯樣無(wú)法全面地反映整個(gè)場(chǎng)地巖體的特征，此外，實(shí)踐中大量的取芯試驗(yàn)不僅難以實(shí)現(xiàn)，而且試驗(yàn)時(shí)效性也無(wú)法滿足；而定性定量相結(jié)合的圍巖分級(jí)方法則實(shí)現(xiàn)了定性分級(jí)與定量分級(jí)方法的優(yōu)勢(shì)融合：一方面，借助于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行定性描述；另一方面，對(duì)巖體中典型的節(jié)理、斷層以及巖脈開(kāi)展適當(dāng)?shù)牧繙y(cè)，同時(shí)結(jié)合巖體鉆探相關(guān)參數(shù)等資料，綜合確定圍巖的等級(jí)，采用這種方法確定圍巖等級(jí)更為準(zhǔn)確可靠。

2 確定圍巖分級(jí)的因素

2.1 巖石的堅(jiān)硬程度

巖石的堅(jiān)硬程度是巖石軸向承壓能力大小的反映。由不同礦物組成、不同結(jié)構(gòu)形式的巖石，其巖石抵抗軸壓破壞的能力也不盡相同。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)以巖石室內(nèi)飽和單軸抗壓強(qiáng)度為依據(jù)將巖石堅(jiān)硬程度劃分為堅(jiān)硬巖、較堅(jiān)硬巖、較軟巖、軟巖與極軟巖5個(gè)等級(jí)。

2.2 巖石風(fēng)化程度

巖石風(fēng)化程度被作為圍巖分級(jí)中關(guān)注的重要內(nèi)容，它反映了巖石受風(fēng)化破壞的嚴(yán)重程度，將會(huì)對(duì)巖體堅(jiān)硬性與完整性產(chǎn)生直接影響。

2.3 巖體的完整性

巖體的完整性意義重大，其直接決定了圍巖的穩(wěn)定性，是巖體基本質(zhì)量的重要控制因素。實(shí)踐證明，巖體內(nèi)斷層發(fā)育狀況、風(fēng)化程度以及節(jié)理等均對(duì)該因素有著重要影響。

2.4 構(gòu)造發(fā)育情況

巖體構(gòu)造發(fā)育情況是控制巖體基本質(zhì)量的另一大主因，其對(duì)前述三大因素均有最直接的影響。常見(jiàn)的巖體構(gòu)造形式有斷層及破碎帶、節(jié)理與裂隙及巖脈。

2.5 地下水

一般情況下，巖體中破碎帶、節(jié)理以及裂隙等處均會(huì)賦存有一定量的地表滲入水。當(dāng)?shù)叵鹿こ涕_(kāi)挖洞室后，巖體中原有的破碎帶、節(jié)理以及裂隙等與洞室連通，上述水體將會(huì)沿著通道流出，在巖體中形成大小不等的出水點(diǎn)。根據(jù)地下水出水實(shí)際狀況，可將其狀態(tài)分為：滴水、淋雨?duì)畛鏊?、滲水、涌水和噴射狀出水。

2.6 地應(yīng)力

伴隨著復(fù)雜的地質(zhì)變化，地殼物質(zhì)由于受到地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等因素的影響，其內(nèi)部逐漸產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力效應(yīng)，即為地應(yīng)力。地應(yīng)力是天然應(yīng)力，它客觀地存在于未受工程擾動(dòng)影響的巖體內(nèi)部，也被稱為巖體初始應(yīng)力、絕對(duì)應(yīng)力或原巖應(yīng)力。在地下工程巖體開(kāi)挖過(guò)程中，圍巖由于巖體應(yīng)力釋放而出現(xiàn)巖爆、掉塊以及剝落等現(xiàn)象。

3 現(xiàn)場(chǎng)施工勘察

在實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)施工勘察工作時(shí)，勘察人員應(yīng)同步繪制寫實(shí)草圖?，F(xiàn)場(chǎng)勘察工作完成后，需在內(nèi)業(yè)整理的基礎(chǔ)上分別以邊墻以及跨度、里程或坐標(biāo)為縱橫軸編制洞室展開(kāi)圖，逐段確定圍巖級(jí)別，最后撰寫文字報(bào)告。對(duì)于單洞室地下工程，可按照圍巖級(jí)別、洞室?guī)缀芜吔鐥l件等因素，采用圖表形式作圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，進(jìn)而提出與洞室使用功能相一致的施工合理化建議。

3.1 必要性

在既有地質(zhì)勘察報(bào)告資料的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)展地下工程現(xiàn)場(chǎng)施工勘察意義很大。一方面，其實(shí)現(xiàn)了對(duì)前期原地質(zhì)勘察報(bào)告的驗(yàn)證；另一方面，也進(jìn)一步充實(shí)和完善了工程既有地質(zhì)資料。

3.2 針對(duì)性

現(xiàn)場(chǎng)施工勘察的基本任務(wù)是對(duì)圍巖分級(jí)，但是這并不是其唯一的任務(wù)。在實(shí)際勘察過(guò)程中，勘察技術(shù)人員還應(yīng)針對(duì)一些特殊地質(zhì)區(qū)域提出合理化建議，例如，針對(duì)易塌方地段提出洞室布局調(diào)整方案、支護(hù)方案及相應(yīng)參數(shù)；針對(duì)圍巖中風(fēng)化程度較高、斷層節(jié)理發(fā)育明顯的危險(xiǎn)區(qū)域，提出施工安全注意事項(xiàng)以及合理化應(yīng)對(duì)措施等。

3.3 時(shí)效性

地下工程現(xiàn)場(chǎng)施工勘察在洞室開(kāi)挖完成后及時(shí)進(jìn)行，參建各方應(yīng)當(dāng)高度重視現(xiàn)場(chǎng)施工勘察人員給出的建議，保證工程經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，不降低工程施工的安全性與科學(xué)合理性。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，針對(duì)地下工程開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)施工勘察是非常必要的。一方面，其實(shí)現(xiàn)了對(duì)前期原地質(zhì)勘察報(bào)告的驗(yàn)證，也進(jìn)一步充實(shí)和完善了工程既有地質(zhì)資料；另一方面，其也是保證工程設(shè)計(jì)與施工能做到科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)安全的重要基礎(chǔ)。

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[責(zé)任編輯：王楠]