項 京

（北京城建勘測設計研究院有限責任公司，北京 100101）

改革開放以來，我國工程建設發(fā)展迅速，橋梁、隧道、地下工程層出不窮，其中隧道工程在礦業(yè)建設中更為常見。本文總結了巖土勘察常用的方法、工程評價內容及注意事項，以期提供系統(tǒng)的巖土勘察理論，對隧道工程勘察具有一定的指導意義和借鑒作用。

1 巖土工程勘察常用方法概述

巖土工程勘察手段較多，包括鉆探、物探、地質調查等方法，具體分析如下。

1.1 探地雷達探測法

在巖土工程勘察過程中，經(jīng)常使用到的勘察方法便是探底雷達探測法，礦脈的形成與復雜多變的地殼活動相關，因此礦山圍巖的穩(wěn)定性也處于不規(guī)律狀態(tài)，部分礦產位于礦山深處，這對于勘察手段的精準度也有了較高的要求。借助高精度探地雷達對于礦山隧道進行探測，能夠清楚了解到隧道不同種類風化層的深度和分布情況，這對后續(xù)開采計劃的擬定有著積極地作用。探地雷達探測法在實際應用中，其工作原理是利用雷達設備，向待測區(qū)域釋放高頻電磁波（頻率在幾十兆赫至數(shù)千兆赫），以寬頻帶短脈沖形式，由地面通過天線T 送入地下，經(jīng)地下地層或目的體反射后返回地面，為另一天線R 所接收。對于反饋信號進行處理，不同巖土性質的土層其反饋波也存在著差異，利用此特征來明確地層性質和分布情況，為后續(xù)開采活動的推進奠定基礎。

1.2 跨孔電磁波CT法

在地質工程勘察活動中，跨孔電磁波CT 法也屬于常用的技術類型，而且借助該技術繪制的成果圖，具備了較高的清晰度，能夠對礦山巖層的分布情況進行清晰的呈現(xiàn)，這也在很大程度上提高了設計內容的可靠性和實用性。在跨空電磁波CT 法應用過程中，技術的主要作用原理在于，在待測區(qū)域鉆取兩個探測孔，其中A 孔上架設發(fā)出裝置，對于孔內進行CT 波的釋放，而B 孔則是接收位置，對于電磁波反饋信息進行采集。隨后將A 孔和B 孔的工作性質對調，將采集到的所有信息內容進行剖析，使其能夠形成完整地測試剖面，得到可靠巖層參數(shù)信息。在數(shù)據(jù)信息采集的過程中，需要根據(jù)前期踏勘所得到的數(shù)據(jù)反饋結果，對于鉆孔間距、深度、巖體完整度進行調整，使其能夠滿足系統(tǒng)的應用需求，得到更加準確地反饋信息。

1.3 地質測繪法

將地質測繪法融入到礦山隧道巖土勘察中的主要目的在于，對待測區(qū)域內的基本參數(shù)（如地質構造、地形變化規(guī)律、地貌特征等）進行采集，同時利用分析結果對巖土地貌內容進行合理劃分，從而為后續(xù)工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。地質測繪法的應用原理在于，利用巖土巖層的風化情況，對于土層沉積土情況進行合理處理，結合以往的勘測經(jīng)驗，巖土體主要以松散巖土或碎屑巖夾雜碳酸鹽巖為主，這些巖土層的穩(wěn)定性不太穩(wěn)定，并且含水量相對較較高，很容易導致隧道內涌水的問題，借助地質測繪對于整體情況進行充分掌握，提前做好降水、排水等工作，為礦山開采活動的順利推進奠定基礎。

1.4 巖層鉆探技術

在巖土工程勘察活動中，巖層鉆探技術也屬于常用勘察方法之一，該技術的應用原理是借助鉆機在預設點進行鉆探，根據(jù)采集到巖層樣本來判斷巖層性質、厚度等參數(shù)，屬于較為傳統(tǒng)的勘察方法?？紤]到礦山隧道中可能會存在一些松散或黏性較強的土層，因此為了確保樣本的采集數(shù)量，會適當融入一些新的鉆探技術，如回轉鉆進技術、護壁處理技術等，在加快鉆進速度的同時，也能夠有效提升鉆機的工作質量。對于采集到的數(shù)據(jù)信息進行科學性整理，并且對于樣本的力學參數(shù)進行分析，繪制曲線圖，為開采計劃的擬定提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

1.5 室內試驗技術

雖然室內實驗技術的出現(xiàn)時間相對較短，但是目前已經(jīng)在巖土工程勘察中得到了很好地應用。為了確保試驗結果的客觀性和可靠性，在實際處理的過程中，需要合理選擇與區(qū)域巖土性質一致的巖土樣品。而且在選擇巖土樣品時，也需要維持樣品的初始形狀，利用相關的實驗儀器來完成巖土性質的分析工作，并且在實驗室的模擬環(huán)境中，還可以借助環(huán)境來模擬礦山隧道施工過程中，圍巖壓縮情況、地下水壓力變化情況等內容，提前你定好相應的處理措施，同時也積累了較多的數(shù)據(jù)信息，為礦山隧道活動的順利進行奠定基礎。

1.6 原位測試技術

除了之前提到的勘察技術以外，在巖土工程勘察過程中，原位測試技術也屬于勘察過程中常用方法。在該技術應用的過程中，需要做好調零的相關工作，而且還需要對外界溫度、濕度等內容做好均衡化處理，避免這些因素干擾到檢測結果。該技術在應用中的原理在于，利用裝置上的液壓靜力觸探探頭，對于待測區(qū)域內受力情況進行采集，根據(jù)受力分析情況來判斷區(qū)域土層的分布情況和基礎參數(shù)。需要注意的是，在落錘自由落體的過程中，需要對初始速度進行控制，同時做好清孔操作，從而提升方法的應用效果，提高檢測數(shù)據(jù)信息的準確性。

2 巖土工程勘察的評價內容

2.1 巖土物理力學指標

在巖土工程勘察評價過程中，巖土物理力學指標屬于基礎性評估內容，在指標評估之前，會借助室內試驗技術、原位測試技術、探地雷達技術對于作業(yè)區(qū)域的基本資料進行采集，在大數(shù)據(jù)技術的幫助下，順利完成指標整理工作，得到最終的評價結果。將評估后的資料和《工程巖體分級標準》中標注的參數(shù)進行比對，從而判斷出礦山隧道巖土層物理力學指標的合規(guī)性，針對相互之間的差異性，搭配超前支護、濕噴混凝土等技術手段進行隧道施工處理，從而起到改善力學指標的作用。

2.2 洞身圍巖地質情況

從目前的分類情況來看，通常情況下，會將洞身圍巖地質的強度等級分為1 到5 個等級，其中1 級圍巖性質最穩(wěn)定，5 級則屬于軟弱圍巖，性質非常不穩(wěn)定，若施工過程中存在錯誤操作，很容易引起隧道坍塌的安全事故。對此，利用工程地質勘察方法對于洞身圍巖地質情況進行資料采集，按照相應規(guī)范對于洞身圍巖的種類、分布、厚度等參數(shù)進行確定，針對不同等級圍巖擬定相應的處理措施，從而營造出更加安全可靠的開采環(huán)境。

2.3 隧道穩(wěn)定性

在對礦山隧道進行評價時，隧道穩(wěn)定性也是重要的評價內容之一，在穩(wěn)定性評價指標中，包括了形變量、用水量、應力分布情況、裂隙參數(shù)等，這些內容也是在前期需要做好借助可靠的勘察技術對于作業(yè)區(qū)域的基本資料進行采集，在大數(shù)據(jù)技術的幫助下，順利完成指標整理工作，得到最終的評價結果。由于礦山隧道內部環(huán)境的復雜性，因此在實際處理中，可以搭配BIM 技術、數(shù)字技術對于礦山三維模型進行制定，這對于提高評價內容客觀性有著重要的幫助意義。

2.4 隧道涌水情況

通常情況下，礦脈所在位置附近都存在著地下水，除了自由水形式外，還會以結合水和毛細水的形式存在。在礦山隧道施工過程中，會破壞原來的儲水平衡，在應力突然增加的情況下，便會造成隧道內涌水的情況。如果未能及時排除洞外，那么很容易影響到地質穩(wěn)定性，對于后續(xù)開采活動帶來較大的負面影響。由此可見，對涌水量的計算和評估也是巖土工程勘察中的重要環(huán)節(jié)之一。

3 巖土工程勘察的注意事項

3.1 新技術設備的積極引進

新技術設備的積極引進，能夠加快巖土工程勘察工作的完成速度，提高勘察結果的完整性和準確性[1]。在實際應用環(huán)節(jié)中，企業(yè)也需要結合目前的預算情況和區(qū)域地質情況，擬定合適的新技術設備采購計劃，提升新技術設備的適用性。而且企業(yè)也不能忽略人才的培訓工作，針對新技術設備的操作規(guī)范來進行培訓，從而將新技術設備的應用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，提高數(shù)據(jù)采集結果的實用性。

3.2 勘察人員綜合能力提升

勘察人員綜合能力提升，可以提高巖土工程勘察質量，同時也降低了工作期間的容錯率，提高了采集數(shù)據(jù)的準確性。企業(yè)在日常工作中，需要做好勘察人員的技能培訓工作，除了一些技術操作規(guī)范外，還需要做好責任意識、安全意識的培訓，使其可以按照既定要求高效完成勘察工作。同時企業(yè)也可以推行競爭上崗制度，在每季度或者每月進行一次能力考核，不滿足要求的人會調離該崗位，替換儲備人才進入，從而營造良好的競爭環(huán)境[2]。

3.3 做好基礎資料采集工作

做好基礎資料采集工作，能夠為后續(xù)工作的順利推薦奠定基礎，這也是勘察計劃不斷優(yōu)化處理的前提條件之一。除了借助勘察技術對作業(yè)區(qū)域基本資料進行采集外，還需要對于當?shù)貧庀筚Y料、地質演變資料進行分析，這樣可以大致判斷出區(qū)域地質的基本情況，為開采計劃的優(yōu)化完善、加快工程項目開采速度有著積極地意義。

4 結語

綜上所述，新技術設備的積極引進，能夠加快巖土工程勘察工作的完成速度，勘察人員綜合能力提升，可以提高巖土工程勘察質量，做好基礎資料采集工作，能夠為后續(xù)工作的順利推薦奠定基礎。

基于隧道復雜地質環(huán)境，采取可靠措施做好巖土工程勘察和評價工作，對于完善施工計劃，加快工程推進速度有著積極地意義。