曹 小 平

(江蘇省交通技師學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212028)

鉆孔窺視在圍巖支護(hù)中的應(yīng)用

曹 小 平

(江蘇省交通技師學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212028)

以終南山公路隧道2號(hào)通風(fēng)豎井為背景，介紹了鉆孔窺視在圍巖支護(hù)中的應(yīng)用，通過監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)在距離洞壁3.5 m范圍內(nèi)巖體損傷較為嚴(yán)重，巖體破壞較為嚴(yán)重，為圍巖穩(wěn)定性及襯砌支護(hù)提供了參考數(shù)據(jù)。

鉆孔窺視，監(jiān)測(cè)，圍巖

1 工程概況

終南山公路隧道2號(hào)豎井通風(fēng)道系統(tǒng)總長(zhǎng)3 101.236 m，施工區(qū)段處于高應(yīng)力、高海拔地區(qū)，豎井風(fēng)道跨越既有公路和鐵路隧道，施工區(qū)段巖體以彈脆性和儲(chǔ)能很高的混合片麻巖為主，施工時(shí)常發(fā)生掉塊、巖爆等現(xiàn)象，極易對(duì)施工人員、設(shè)備儀器構(gòu)成威脅，嚴(yán)重影響施工安全。

為確?，F(xiàn)場(chǎng)的施工安全，利用鉆孔窺視儀監(jiān)測(cè)出隧道圍巖的破碎范圍，為2號(hào)豎井風(fēng)道系統(tǒng)的襯砌提供合理的參考數(shù)據(jù)，最大程度減少工程事故的發(fā)生。

2 鉆孔窺視儀原理

本工程選用了煤炭科學(xué)研究總院西安分院研制的YS(B)鉆孔窺視儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。窺視儀探頭在事先鉆好的孔洞中逐漸深入時(shí)，可將孔壁破裂情況的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行顯示、錄制和存儲(chǔ)，非常類似醫(yī)學(xué)中常用的胃鏡檢查。通過對(duì)圍巖鉆孔的觀察，能夠比較直接地反映巷道圍巖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)[1]，可以觀察錨桿孔或其他孔徑工程孔內(nèi)部損傷與破裂情況、巖體的不連續(xù)面[2]。而對(duì)于圖像距離洞壁的深度位置，可以通過量取探桿上的刻度確定。

鉆孔窺視儀其工作原理如圖1所示。

3 巖石鉆孔窺視監(jiān)測(cè)

3.1監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

考慮現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況，以及現(xiàn)有施工設(shè)備的限制，結(jié)合2號(hào)豎井實(shí)際情況鉆孔窺視選擇了6個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)距離隧道內(nèi)地面高度均為1 m，每個(gè)測(cè)點(diǎn)的鉆孔深為4 000 mm，直徑為40 mm,測(cè)點(diǎn)布置如圖2所示。

3.2監(jiān)測(cè)圖像

對(duì)于6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)分別于9月12日、10月2日和10月7日共進(jìn)行了三輪監(jiān)測(cè)，并分析了各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的不同深度處圍巖裂隙發(fā)育情況。由于篇幅所限，監(jiān)測(cè)圖片僅以1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)為例，見圖3。

3.3數(shù)據(jù)分析

監(jiān)測(cè)鉆孔主要特征參數(shù)見表1，孔深與裂隙數(shù)關(guān)系見表2。

表1 監(jiān)測(cè)鉆孔主要特征參數(shù)

表2 孔深與裂隙數(shù)關(guān)系

在對(duì)6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)不同深度處所得到的成孔圖像進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，6個(gè)監(jiān)測(cè)孔巖體均出現(xiàn)了不同程度的損傷，有的裂隙比較大，長(zhǎng)度達(dá)到了80 mm，個(gè)別出現(xiàn)了環(huán)狀裂隙，呈現(xiàn)出貫通狀，裂隙的形式也呈現(xiàn)出多樣化。另外，對(duì)距離洞壁孔口不同深度處的裂隙數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)在1.5 m～2.5 m范圍內(nèi)裂隙較多，集中出現(xiàn)。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)裂隙主要出現(xiàn)在距洞壁孔口3.5 m以內(nèi)，說明在距洞壁孔口3.5 m以內(nèi)圍巖巖體破裂較為嚴(yán)重。

4 結(jié)語(yǔ)

利用鉆孔窺視儀對(duì)2號(hào)豎井風(fēng)道進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，通過監(jiān)測(cè)清晰、直觀地觀測(cè)到在距離洞口3.5 m范圍內(nèi)巖體出現(xiàn)較大裂隙，巖體裂隙發(fā)育較多，破壞比較嚴(yán)重。對(duì)于巷道巖體的安全性評(píng)定[3]及襯砌等支護(hù)方案提供了參考數(shù)據(jù)。

[1] 孫向陽(yáng).礦用鉆孔窺視儀在煤巷掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].能源技術(shù)與管理,2012(6):125-126.

[2] 劉偉鋒,張欽祥.東保衛(wèi)煤礦火成巖侵入?yún)^(qū)巷道圍巖鉆孔窺視分析[J].煤礦現(xiàn)代化,2016(1):23-26.

[3] 牛 顯,牛 煜,張 濤.鉆孔窺視在巷道支護(hù)中的作用[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2016(13):82.

Applicationofdrillingspikeinsurroundingrocksupport

CaoXiaoping

(JiangsuJiaotongCollege,Zhenjiang212028,China)

To Zhongnanshan road tunnel on the 2nd ventilation shaft as the background, this paper introduces the application of drilling spike in surrounding rock support, through the monitoring found in the distance wall 3.5 m range of rock damage is more serious, rock damage is more serious, which provides reference data for the stability of surrounding rock and lining support.

drilling peeps, monitor, surrounding rock

U451.2

A

1009-6825(2017)27-0076-02

2017-07-13

曹小平(1982- )，男，碩士，工程師