導語：深(shen)究水利水電項目深(shen)埋(mai)長隧(sui)洞勘察方式一文來源于網友上傳，不代表本站(zhan)觀點，若需要原創文章(zhang)可咨詢客服老師，歡迎參考。

多年來，隨著我國經濟社會發展的需要，水利水電和鐵路、公路等行業相繼修建了一批深埋長隧洞工程(cheng)，如國(guo)內已建成(cheng)的遼寧(ning)大(da)伙房(fang)輸水(shui)隧洞、引(yin)黃入晉(jin)南干(gan)線7號輸水(shui)隧洞、穿(chuan)越秦嶺的鐵路隧洞、錦屏二級(ji)電站引(yin)水(shui)發電洞等。

其(qi)中遼(liao)寧大(da)(da)伙房輸水(shui)隧(sui)洞長85km，是(shi)(shi)當今世界上(shang)單(dan)洞最長的水(shui)工隧(sui)洞，錦屏(ping)二級電(dian)站引(yin)水(shui)發電(dian)洞最大(da)(da)埋(mai)深達2500m，是(shi)(shi)我國目前埋(mai)深最大(da)(da)的水(shui)工隧(sui)洞之(zhi)一(yi)。

另外，還有一(yi)批深埋(mai)長(chang)隧洞(dong)工程(cheng)正在(zai)施工或正在(zai)規劃設計，如新疆某補水工程(cheng)穿(chuan)天山(shan)隧洞(dong)，陜西引(yin)漢濟渭(wei)工程(cheng)穿(chuan)秦嶺隧洞(dong)，南水北(bei)調(diao)西線工程(cheng)克(ke)柯(ke)—黃(huang)河(he)隧洞(dong)、扎洛(luo)—克(ke)柯(ke)隧洞(dong)，青海引(yin)大(da)濟湟穿(chuan)大(da)阪山(shan)隧洞(dong)等，其中(zhong)最長(chang)的達77km，最大(da)埋(mai)深達2200m。

無論是國內還是國外，深埋長隧洞的工程地質勘察技(ji)(ji)術還(huan)不(bu)成熟，還(huan)存在(zai)不(bu)少困(kun)難(nan)，是(shi)水利水電(dian)工程地(di)(di)質(zhi)勘察突出的難(nan)點(dian)之一，主(zhu)要(yao)表現在(zai)：①地(di)(di)面海拔高，交(jiao)通困(kun)難(nan)，勘探(tan)設備甚(shen)至技(ji)(ji)術人(ren)員難(nan)以到達洞線位置。

②勘(kan)察測(ce)試手段跟不上隧洞工程發展需要(yao)，1000~3000m的深(shen)度以(yi)及高應力(li)、高水頭條件尚缺乏適宜的勘(kan)探試驗(yan)設備，現(xian)有的勘(kan)探試驗(yan)方(fang)法選擇受到限制。

③隨埋深(shen)的(de)顯(xian)著增加，工程(cheng)地(di)質問題(ti)更為復雜，可借鑒的(de)工程(cheng)實例不多。

④有關(guan)理論還不夠完善，分(fen)析(xi)評價方法(fa)需要(yao)摸索。

⑤采用TBM施工(gong)是深埋長隧洞(dong)工(gong)程(cheng)發展(zhan)趨勢，相(xiang)對(dui)于鉆爆法，TBM對(dui)勘(kan)察(cha)成果的準(zhun)確性有更高的要求(qiu)，而(er)不是可以(yi)簡化。⑥勘(kan)察(cha)經費(fei)和(he)工(gong)期不足，勘(kan)察(cha)工(gong)作量布置(zhi)和(he)勘(kan)察(cha)方法選(xuan)擇(ze)受到明顯限制。

目前，深埋長隧洞(dong)的(de)工程地質(zhi)勘察還處于探索和積累經驗階段(duan)，不(bu)僅需要工程地質(zhi)分析、評價理論(lun)的(de)豐富與完善，更需要勘察技術與方法的(de)突(tu)破與創(chuang)新。

一、深埋長隧(sui)(sui)洞(dong)主要工(gong)程地(di)質問(wen)題隧(sui)(sui)洞(dong)工(gong)程可能存在的工(gong)程地(di)質問(wen)題主要有圍(wei)巖變形、塌(ta)方、巖爆、高(gao)外水(shui)壓力(li)、突(tu)水(shui)、突(tu)泥和(he)涌水(shui)、高(gao)地(di)溫、巖溶、膨(peng)脹巖、有害氣體、有害水(shui)質、放射性危害等。

從一些(xie)工程(cheng)實例來看(kan)，深(shen)埋長隧洞工程(cheng)出現(xian)上述(shu)問題的概率(lv)明顯更高，也更為復(fu)雜。

在一個工程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)，一般有2~4個工程(cheng)(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)問題會比較突(tu)出(chu)，如錦屏(ping)(ping)二級(ji)發電(dian)洞(dong)主要(yao)問題是(shi)巖(yan)(yan)爆(bao)(bao)和涌(yong)水(shui)(shui)，精伊霍(huo)鐵路天山隧(sui)(sui)(sui)洞(dong)主要(yao)是(shi)斷層帶、大(da)(da)溶隙涌(yong)水(shui)(shui)，魚箭口發電(dian)洞(dong)主要(yao)是(shi)溶洞(dong)突(tu)水(shui)(shui)、突(tu)泥(ni)，某達(da)坂輸水(shui)(shui)隧(sui)(sui)(sui)洞(dong)主要(yao)是(shi)軟巖(yan)(yan)變(bian)形(xing)，奇熱哈塔爾發電(dian)洞(dong)主要(yao)是(shi)巖(yan)(yan)爆(bao)(bao)和高地(di)(di)(di)溫等(deng)。突(tu)涌(yong)水(shui)(shui)、高應力條件下的巖(yan)(yan)爆(bao)(bao)、軟弱破(po)碎圍巖(yan)(yan)大(da)(da)變(bian)形(xing)和高地(di)(di)(di)溫是(shi)深埋長(chang)隧(sui)(sui)(sui)洞(dong)出(chu)現(xian)概(gai)率(lv)比較高的工程(cheng)(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)問題，對(dui)工程(cheng)(cheng)(cheng)影響也(ye)較大(da)(da)。國(guo)內如遼寧(ning)大(da)(da)伙房水(shui)(shui)庫輸水(shui)(shui)隧(sui)(sui)(sui)洞(dong)、野(ye)三關公路隧(sui)(sui)(sui)洞(dong)、精伊霍(huo)鐵路天山隧(sui)(sui)(sui)洞(dong)、錦屏(ping)(ping)二級(ji)發電(dian)洞(dong)等(deng)工程(cheng)(cheng)(cheng)在施工期間曾因大(da)(da)量突(tu)水(shui)(shui)、突(tu)泥(ni)、巖(yan)(yan)爆(bao)(bao)、塌方(fang)而(er)出(chu)現(xian)過人身(shen)傷亡和設備事故，并(bing)造成投資增(zeng)加、工期延誤等(deng)不良影響。

特別(bie)需要(yao)提出的是，在(zai)極(ji)高應力條件下，某些中硬巖也(ye)存在(zai)發生塑性變形的可能(neng)。

瑞(rui)士圣格(ge)達(da)鐵(tie)路(lu)隧洞圍巖(yan)(yan)中存在一種糖(tang)粒狀砂巖(yan)(yan)，在高(gao)圍壓(ya)下發生(sheng)塑性(xing)收斂變(bian)形(xing)(xing)(xing)達(da)70cm以上，曾造成TBM卡(ka)機事故。新疆某(mou)達(da)坂(ban)引水隧洞埋深(shen)不超(chao)過300m，但地應(ying)力高(gao)，巖(yan)(yan)石以泥巖(yan)(yan)與砂巖(yan)(yan)為主(zhu)，因(yin)圍巖(yan)(yan)擠壓(ya)和膨脹變(bian)形(xing)(xing)(xing)造成數十(shi)次(ci)TBM卡(ka)機事故。穿(chuan)過煤系(xi)地層的(de)(de)隧洞，有(you)害(hai)氣(qi)(qi)體和大變(bian)形(xing)(xing)(xing)問(wen)題(ti)最(zui)為突出，比較典(dian)型的(de)(de)工程有(you)廣(guang)(guang)渝高(gao)速公路(lu)華鎣(ying)山隧道和南昆鐵(tie)路(lu)家竹箐隧道。家竹箐隧道實測瓦斯壓(ya)力最(zui)大達(da)到1.585MPa，高(gao)壓(ya)力瓦斯、大變(bian)形(xing)(xing)(xing)和大涌(yong)水給(gei)該隧洞施工造成了很大困難。廣(guang)(guang)渝高(gao)速公路(lu)華鎣(ying)山隧道不僅有(you)煤層瓦斯，還遭遇(yu)了天然氣(qi)(qi)、二次(ci)生(sheng)化氣(qi)(qi)及H2S等有(you)害(hai)氣(qi)(qi)體，問(wen)題(ti)更為復雜。

比(bi)較(jiao)而言(yan)，這方面(mian)的(de)問題在水(shui)利水(shui)電工程中(zhong)較(jiao)為少見。

隧(sui)(sui)洞活(huo)斷層(ceng)工(gong)程抗斷的(de)已(yi)建工(gong)程實例(li)尚未見到，規(gui)劃(hua)中的(de)南水北調西線等幾個長(chang)大(da)隧(sui)(sui)洞工(gong)程，已(yi)將斷裂活(huo)動性(xing)問題作為(wei)主(zhu)要工(gong)程地質(zhi)問題之一進(jin)行研究。考(kao)慮(lv)到強(qiang)烈的(de)破壞性(xing)，短時間內形成較大(da)錯(cuo)距(ju)的(de)區域性(xing)活(huo)斷層(ceng)應(ying)盡力繞避(bi)，而(er)以緩慢蠕變(bian)變(bian)形為(wei)主(zhu)的(de)活(huo)斷層(ceng)在工(gong)程技術上是(shi)(shi)可以克服的(de)。新疆某隧(sui)(sui)洞曾因放射性(xing)危(wei)害造成停工(gong)和方(fang)案改(gai)變(bian)，但是(shi)(shi)總的(de)來說，出現(xian)嚴重(zhong)放射性(xing)危(wei)害的(de)工(gong)程實例(li)較少見。

大范(fan)圍的侵入巖、煤系(xi)地(di)(di)層是放(fang)射(she)(she)性礦物易于積聚之地(di)(di)，如(ru)在工程中遇到(dao)此(ci)類地(di)(di)層應進(jin)行(xing)必要的勘(kan)(kan)察研究工作。大伙房輸(shu)水隧(sui)洞(dong)等工程勘(kan)(kan)察期間曾委托(tuo)專(zhuan)業機構進(jin)行(xing)放(fang)射(she)(she)性勘(kan)(kan)探。

線路上如存(cun)在(zai)大范圍放射(she)性礦物，對(dui)施工、水資源危害(hai)較大，難以有效處理(li)，應(ying)首(shou)先考(kao)慮繞避。

二、深(shen)埋長隧(sui)洞工程勘(kan)察技術(shu)1.遙感、地(di)質(zhi)測繪(hui)和調(diao)查地(di)面地(di)質(zhi)工作仍是(shi)隧(sui)洞工程的主(zhu)要勘(kan)察手段之一。

對于深(shen)埋長隧洞工程，地質(zhi)調查和測繪的內容、要求與常規隧洞工程有所不(bu)同。

在隧(sui)(sui)洞埋深達2000m甚至更深的情況下，洞線兩側2km甚至更遠的巖(yan)體(ti)、斷裂都有可能會出現在隧(sui)(sui)洞圍巖(yan)中，因(yin)此測繪(hui)范圍宜(yi)擴大到(dao)隧(sui)(sui)洞兩側各2km以上，有時為了追蹤重要的地質現象，需要擴大地質測繪(hui)的范圍。

對于水(shui)文地(di)質(zhi)(zhi)條(tiao)件的調查要(yao)充分重視，必要(yao)時應進(jin)行(xing)專門的水(shui)文地(di)質(zhi)(zhi)、巖(yan)溶(rong)調查。

洞線附(fu)近的小流(liu)域與(yu)(yu)隧洞涌水問題的評(ping)價有直接關系，應納入調查與(yu)(yu)測繪(hui)范圍。

高山區的(de)溪(xi)流、泉水(shui)(shui)往(wang)(wang)往(wang)(wang)沒有(you)觀(guan)測(ce)資料，測(ce)繪(hui)過程中應(ying)對地表水(shui)(shui)體的(de)范圍、水(shui)(shui)量、水(shui)(shui)位進行(xing)調查，應(ying)選擇多個(ge)斷面采用簡易儀(yi)器估測(ce)溪(xi)流流量，對泉水(shui)(shui)應(ying)進行(xing)重點調查與觀(guan)測(ce)。

高(gao)山區氣溫、降(jiang)(jiang)雨量(liang)、蒸發量(liang)和降(jiang)(jiang)雨入滲規律與山下存在顯著不同，更缺乏直接(jie)的觀測資(zi)(zi)料，這些資(zi)(zi)料對于預測隧洞涌(yong)水(shui)量(liang)、地溫都(dou)是必(bi)要的，因此有條件時應在洞線附近(jin)分高(gao)程設(she)置(zhi)專(zhuan)門(men)的觀測站點(dian)。

深埋長隧洞工(gong)(gong)程(cheng)勘(kan)察范圍大(da)、交通困(kun)難(nan)，并缺乏基礎地(di)質資料，地(di)面調(diao)查與(yu)測繪(hui)工(gong)(gong)作是非常艱難(nan)的。

而遙感地質(zhi)測繪技術具有宏觀性、周期性、信息(xi)量豐富(fu)、快(kuai)捷及成本低等優點，已成為(wei)深埋長隧洞工(gong)程地質(zhi)勘察的一個重要手段。

如遼寧大伙房水(shui)庫(ku)輸水(shui)隧(sui)洞(dong)工(gong)程進(jin)行(xing)了(le)面積(ji)2100km2的(de)1∶50000遙感(gan)(gan)地(di)質(zhi)解(jie)譯(yi)工(gong)作，通過航片(pian)、衛片(pian)解(jie)譯(yi)及野(ye)外驗證(zheng)，確定了(le)80余條斷裂(lie)構造(zao)(zao)，初(chu)步確定了(le)巖土體范圍、地(di)質(zhi)界(jie)線、地(di)質(zhi)構造(zao)(zao)等；南(nan)水(shui)北調西線工(gong)程選擇了(le)ETM、SPOT和SAR等衛星遙感(gan)(gan)數據為(wei)主要(yao)信息源(yuan)，重點對30000km2范圍內的(de)斷裂(lie)構造(zao)(zao)進(jin)行(xing)了(le)解(jie)譯(yi)。

2.綜合物探除常規物探方法外(wai)，為了探測深(shen)部(bu)地質體和地質現象，近年使用較(jiao)多的是可(ke)控源音頻(pin)大地電磁(ci)測深(shen)法（CSAMT）和高(gao)頻(pin)人文(wen)大地電磁(ci)測深(shen)法（EH4）。

如南水(shui)北調西線工(gong)(gong)程、陜西引(yin)漢(han)濟渭(wei)穿秦嶺(ling)隧洞(dong)工(gong)(gong)程、新(xin)疆某補(bu)水(shui)工(gong)(gong)程穿天山隧洞(dong)等。

可控源音頻大地(di)電磁法是根據不同頻率(lv)電磁波具(ju)有不同穿透深度的(de)特點，利(li)用人工可控源產生(sheng)音頻電磁信(xin)號，探測(ce)地(di)面電磁場的(de)頻率(lv)響應從而獲得不同深度介(jie)質電阻率(lv)分(fen)布信(xin)息(xi)和目的(de)體分(fen)布特征，其理論測(ce)深可達1500m，有效測(ce)深1100m。

與可(ke)控源音頻(pin)大地(di)(di)電磁(ci)法不(bu)同，高(gao)頻(pin)人文大地(di)(di)電磁(ci)測(ce)深(shen)法利(li)用天然電磁(ci)波信(xin)號(hao)進行探測(ce)，其(qi)電磁(ci)波頻(pin)率相對較高(gao)，探測(ce)深(shen)度也(ye)相對淺一些，其(qi)理論測(ce)深(shen)為1000m，有效測(ce)深(shen)600~800m。

該(gai)方法(fa)雖然(ran)探測深(shen)度(du)大，地形適(shi)應性強，但是(shi)精度(du)還需要進一步提高。

由于各種物(wu)探(tan)方(fang)法都有其優(you)缺點，深埋長隧洞物(wu)探(tan)勘察適宜采用綜合手段，不同方(fang)法之間相互補(bu)充(chong)和驗證，采取點、線、面結(jie)合，定性與(yu)半定量結(jie)合的勘探(tan)布置(zhi)和分析原則。

3.深鉆(zhan)(zhan)孔通(tong)(tong)過鉆(zhan)(zhan)探能夠(gou)直接(jie)了解深部(bu)地層巖(yan)(yan)(yan)性(xing)(xing)、地質(zhi)(zhi)構造、地下水水位(wei)與水質(zhi)(zhi)、巖(yan)(yan)(yan)溶等(deng)基本(ben)地質(zhi)(zhi)條件，了解巖(yan)(yan)(yan)體(ti)放射性(xing)(xing)及有害氣體(ti)的賦存特征；通(tong)(tong)過巖(yan)(yan)(yan)芯(xin)觀(guan)察(cha)判(pan)斷隧(sui)洞圍巖(yan)(yan)(yan)類(lei)別，分析巖(yan)(yan)(yan)__爆(bao)的可(ke)能性(xing)(xing)；通(tong)(tong)過鉆(zhan)(zhan)孔可(ke)以(yi)取樣或在鉆(zhan)(zhan)孔內進行(xing)試驗與測(ce)試工作，獲得深部(bu)巖(yan)(yan)(yan)體(ti)物(wu)理力(li)學參數(shu)等(deng)。

因此(ci)，對于深埋隧洞(dong)工程，鉆探仍是不(bu)可替代的主要勘(kan)察手(shou)段之一。

目前，深鉆孔在國內隧洞工程(cheng)勘察(cha)中的應用已經達到較高水(shui)平(ping)。

南水北調西線隧(sui)(sui)洞(dong)最大鉆孔深度(du)為470m；精伊霍鐵(tie)路北天山(shan)(shan)隧(sui)(sui)洞(dong)最大鉆孔深度(du)約(yue)733m，平均(jun)鉆孔間(jian)距(ju)約(yue)2~3km；北天山(shan)(shan)某水工(gong)隧(sui)(sui)洞(dong)鉆孔最大深度(du)886m，平均(jun)鉆孔間(jian)距(ju)達到3~5km；安康鐵(tie)路秦嶺隧(sui)(sui)洞(dong)鉆孔深度(du)210~603m，孔間(jian)距(ju)約(yue)2km；引黃入晉工(gong)程隧(sui)(sui)洞(dong)鉆孔深度(du)350m，平均(jun)間(jian)距(ju)約(yue)1km。

國外也在(zai)深(shen)埋(mai)長隧洞(dong)工程(cheng)地質勘(kan)察中使(shi)用深(shen)鉆(zhan)(zhan)孔，如意大利與法國之(zhi)間(jian)(jian)穿越阿(a)爾卑斯山麓的鐵路隧道(dao)，長約(yue)54km，有3.5km以上洞(dong)段(duan)埋(mai)深(shen)超過2000m，布置了20個(ge)鉆(zhan)(zhan)孔，其中有3個(ge)深(shen)度超過1000m，平均(jun)鉆(zhan)(zhan)孔間(jian)(jian)距小于3km；瑞士(shi)圣戈達快(kuai)速(su)鐵路隧洞(dong)和伯倫(lun)納鐵路隧洞(dong)也都布置深(shen)鉆(zhan)(zhan)孔，甚至(zhi)在(zai)深(shen)孔底部又打水平孔。

可見，國內外(wai)隧洞工程對鉆探的應(ying)用都非常重視(shi)，并沒有因埋深大、地面工作條件惡劣而減(jian)少鉆孔。

但限于經費和設備能(neng)力(li)，不少鉆(zhan)孔是(shi)“懸掛”的，沒有達到洞身位置。

深鉆(zhan)孔成本高(gao)昂，必須(xu)精心設計(ji)，用(yong)于關鍵部位(wei)，并盡量(liang)一(yi)孔多用(yong)，除(chu)取芯外，常常利用(yong)鉆(zhan)孔開展(zhan)物(wu)探綜(zong)合測井、地應力測量(liang)、孔內(nei)變形(xing)試驗、孔內(nei)電(dian)視(shi)錄像以及地溫、放(fang)射性測量(liang)等(deng)試驗測試工作。

4.鉆(zhan)孔(kong)壓(ya)水試驗常(chang)規的單管頂壓(ya)試驗方(fang)法在大深度和高壓(ya)力下不(bu)適用。

一方(fang)面(mian)埋深(shen)很(hen)大時(shi)巖(yan)體吸水量小，常規橡皮栓(shuan)塞的密封性能不(bu)能滿足要求；另一方(fang)面(mian)栓(shuan)塞壓力難以控制，可能會被“壓翻(fan)”導致(zhi)試驗難以成功，并可能造成嚴重(zhong)井內事故。

雙栓塞法技術可靠并具有高試(shi)驗精度(du)，中水北(bei)方公司在(zai)600~850m深(shen)(shen)度(du)成功(gong)完成多段(duan)壓水試(shi)驗。關于試(shi)驗段(duan)長度(du)，由于深(shen)(shen)部巖體滲透性較差，試(shi)驗段(duan)長度(du)不能太短，在(zai)吸水量小的情況(kuang)下適當加大試(shi)驗段(duan)長度(du)反而(er)能降低試(shi)驗誤差，還可以(yi)提高工作效率，如10~20m一(yi)段(duan)。

關(guan)于試(shi)驗(yan)壓(ya)力，中水(shui)(shui)北方(fang)公司在某(mou)工程中采用雙(shuang)栓塞方(fang)法(fa)進行了(le)常(chang)(chang)規(gui)壓(ya)水(shui)(shui)和(he)高壓(ya)壓(ya)水(shui)(shui)對比試(shi)驗(yan)，結果顯示3MPa和(he)1MPa試(shi)驗(yan)的透水(shui)(shui)率相近，顯示常(chang)(chang)規(gui)水(shui)(shui)頭(tou)壓(ya)水(shui)(shui)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)對于深(shen)埋隧洞仍(reng)是基本適宜的。

5.長(chang)探洞錦屏二級引水發電洞實(shi)施了(le)超過10km的(de)勘探洞，獲得(de)了(le)大(da)量難得(de)的(de)技術(shu)資料。

黃(huang)河大柳樹水利(li)樞紐工程右岸發電洞(dong)也實施(shi)了(le)1.2km的(de)勘探洞(dong)，對(dui)發電洞(dong)成洞(dong)條件的(de)論(lun)證(zheng)起(qi)到了(le)重要作(zuo)用。

瑞(rui)士圣戈達隧洞(dong)為了解皮(pi)奧拉（Piora）地層(ceng)的(de)地質條(tiao)件，開(kai)鑿(zao)了長度約為5.5km的(de)隧洞(dong)。

瑞士的伯倫納隧洞也采取了類似的勘探方式，在(zai)阿爾卑斯山主峰附近(jin)開(kai)鑿了約1km長的(de)探洞。

目前，國內深(shen)埋長隧(sui)洞工程(cheng)地質勘察(cha)中采用長探洞的實例還不多，但在工程(cheng)建設(she)初期，結(jie)合施(shi)工支洞的施(shi)工進行一些試驗、測試是必(bi)要的。

如(ru)陜(shan)西引(yin)漢濟渭穿(chuan)秦嶺隧洞，勘察(cha)單位就利用施工支(zhi)洞進(jin)行(xing)了深(shen)部(bu)巖體變形(xing)、物理(li)力學特性等方(fang)面(mian)的測試(shi)和試(shi)驗工作。

6.巖(yan)(yan)石（巖(yan)(yan)體）試驗斷(duan)層破碎(sui)帶等巖(yan)(yan)體以(yi)及泥巖(yan)(yan)等軟巖(yan)(yan)，在(zai)高(gao)應力(li)下(xia)會發生擠壓(ya)變形，膨脹巖(yan)(yan)在(zai)水環(huan)境改變時(shi)會發生脹縮變形，一些(xie)中(zhong)硬(ying)巖(yan)(yan)甚至硬(ying)巖(yan)(yan)在(zai)高(gao)應力(li)下(xia)也(ye)存(cun)在(zai)快速蠕變的可能。

在大(da)深度、高應力條件下，巖(yan)體中的(de)空隙被壓(ya)密，巖(yan)體與巖(yan)石的(de)強(qiang)度特性較為接近，因此可(ke)以(yi)通(tong)過巖(yan)石的(de)不同圍壓(ya)三軸壓(ya)縮試驗(yan)模(mo)擬圍巖(yan)巖(yan)體的(de)工(gong)作環境，了解(jie)巖(yan)體蠕(ru)變條件和特征，解(jie)決施(shi)工(gong)期哪(na)些圍巖(yan)在什么條件下會發生快速蠕(ru)變變形問題，為施(shi)工(gong)方法(fa)選擇、掘(jue)進機選型提供基(ji)礎(chu)資料。

郭志通過(guo)試(shi)驗證實，溫(wen)度在數十度至百度時(shi)，巖石的(de)力學(xue)性質(zhi)與常(chang)溫(wen)時(shi)差異不大(da)，可以不考(kao)慮高(gao)地(di)溫(wen)對圍巖力學(xue)性質(zhi)的(de)影響。但在高(gao)圍壓或卸荷條件(jian)下，圍巖的(de)長期強(qiang)度與峰值(zhi)強(qiang)度差異較大(da)。

如某工(gong)(gong)程(cheng)圍(wei)(wei)巖為(wei)淺(qian)變質(zhi)泥質(zhi)砂巖，單軸抗壓(ya)強(qiang)度約70MPa，在30MPa圍(wei)(wei)壓(ya)下其(qi)長期(qi)強(qiang)度（抗剪(jian)強(qiang)度）僅為(wei)峰值(zhi)強(qiang)度的(de)一半。因此，對于大埋深隧洞應(ying)考慮進(jin)行巖石(shi)（巖體(ti)）的(de)高圍(wei)(wei)壓(ya)蠕變試驗，以確定巖體(ti)的(de)長期(qi)強(qiang)度，為(wei)工(gong)(gong)程(cheng)永(yong)久支護提供強(qiang)度參數。針對掘進(jin)機(ji)工(gong)(gong)效的(de)試驗研究(jiu)不(bu)容忽視，實際(ji)上刀具選擇不(bu)當會明顯影響掘進(jin)效率(lv)，維護費(fei)用也大大提高，與此有(you)(you)關的(de)試驗主(zhu)要(yao)有(you)(you)巖石(shi)抗壓(ya)強(qiang)度、石(shi)英含量、硬度和(he)研磨性等。

三、幾點經驗與體會

1.循序漸進，逐步(bu)深(shen)入，重視施工(gong)(gong)階段的超前勘探(tan)鑒于深(shen)埋長(chang)隧洞工(gong)(gong)程(cheng)地(di)質勘察(cha)工(gong)(gong)作難度較大，存在的工(gong)(gong)程(cheng)地(di)質問題復(fu)雜，大量的勘探(tan)工(gong)(gong)期較長(chang)，費用較高，因此(ci)深(shen)埋長(chang)隧洞工(gong)(gong)程(cheng)宜采(cai)取(qu)整體構(gou)思、逐步(bu)加深(shen)的勘察(cha)方式。

超(chao)前勘(kan)探是深埋長隧(sui)洞工程技施(shi)階(jie)段必不(bu)可少的超(chao)前預測(ce)預報手段，對工程安(an)全施(shi)工至關重要，應納入施(shi)工工序，并應作為(wei)技施(shi)階(jie)段勘(kan)察(cha)單位的重要勘(kan)察(cha)任務。

2.勘(kan)探布(bu)置應抓住重點(dian)隧洞存在的(de)主要(yao)工程地質(zhi)問題是(shi)前(qian)期勘(kan)探的(de)重點(dian)所在。

錦(jin)屏二級(ji)發電(dian)洞(dong)針對巖(yan)溶(rong)涌水問題(ti)曾進(jin)行了(le)全面系統的(de)巖(yan)溶(rong)調(diao)查(cha)和(he)超長(chang)(chang)探(tan)洞(dong)勘(kan)探(tan)，奇熱哈塔爾發電(dian)洞(dong)針對地(di)熱泉(quan)(quan)引起的(de)高地(di)溫問題(ti)進(jin)行了(le)鉆孔(kong)(kong)地(di)溫測量和(he)大范(fan)圍泉(quan)(quan)水調(diao)查(cha)。國外也是(shi)這樣，為了(le)查(cha)明關(guan)鍵地(di)質(zhi)問題(ti)不惜代價(jia)。如瑞士(shi)圣(sheng)戈達快速(su)鐵路隧洞(dong)，為查(cha)明北面圣(sheng)哥達“地(di)塊”和(he)南面Pennine片(pian)麻巖(yan)帶之間皮奧拉地(di)層特(te)征，布置(zhi)了(le)長(chang)(chang)度超過(guo)1000m的(de)定(ding)向鉆孔(kong)(kong)，并在探(tan)洞(dong)內(nei)布置(zhi)了(le)深300m的(de)垂直(zhi)孔(kong)(kong)；瑞士(shi)伯(bo)倫納鐵路隧洞(dong)，為了(le)解(jie)一(yi)段(duan)復雜洞(dong)段(duan)的(de)地(di)質(zhi)條件，首(shou)先(xian)在主峰(feng)附近開鑿了(le)一(yi)個長(chang)(chang)900m的(de)勘(kan)探(tan)洞(dong)，洞(dong)內(nei)布置(zhi)了(le)深800m的(de)垂直(zhi)勘(kan)探(tan)孔(kong)(kong)，達到隧洞(dong)高程后沿洞(dong)線水平方向各延伸了(le)約450m。

大變形、塌方、突涌水、高外(wai)水壓力、巖溶、有害氣體等，往(wang)往(wang)與(yu)斷(duan)層(ceng)有直接或間接的(de)關聯，是勘探重點。

如(ru)引黃(huang)入晉工程、精(jing)伊霍鐵路天山(shan)隧洞(dong)、大伙(huo)房輸水(shui)隧洞(dong)等工程主要(yao)斷層(ceng)均布置有鉆孔或探洞(dong)進行控制。

3.充分利用高(gao)科技勘探手(shou)段(duan)鑒于深埋長隧洞的特點，常規勘察方法已無(wu)能為力，必須采用重型勘探設備和(he)高(gao)科技手(shou)段(duan)。如航空(kong)航天遙(yao)感、超深鉆(zhan)孔及孔內測試(shi)、大深度地面綜合物(wu)探以及“三高(gao)”環境(jing)下的巖體(ti)力學試(shi)驗等(deng)。

4.著重針對(dui)(dui)基(ji)本(ben)地(di)質(zhi)條件(jian)的(de)(de)勘(kan)(kan)(kan)察(cha)，采用多種勘(kan)(kan)(kan)察(cha)方(fang)(fang)法互相補(bu)充(chong)驗證(zheng)對(dui)(dui)于深埋長隧洞(dong)來說，無論是(shi)工程地(di)質(zhi)分析(xi)理(li)論還是(shi)勘(kan)(kan)(kan)察(cha)技(ji)術方(fang)(fang)法，都(dou)(dou)還不成熟，認識(shi)深部地(di)質(zhi)體和地(di)質(zhi)現(xian)象都(dou)(dou)還比較困(kun)難，因(yin)此要(yao)(yao)想在前期勘(kan)(kan)(kan)察(cha)設計階段完全查明工程地(di)質(zhi)條件(jian)是(shi)不現(xian)實(shi)的(de)(de)，應(ying)把工作重點放在對(dui)(dui)地(di)層分布、巖組劃分、構造形態與(yu)特征、水(shui)文地(di)質(zhi)條件(jian)等基(ji)本(ben)地(di)質(zhi)條件(jian)的(de)(de)認識(shi)上，對(dui)(dui)于重要(yao)(yao)地(di)質(zhi)現(xian)象、關(guan)鍵地(di)質(zhi)問題的(de)(de)勘(kan)(kan)(kan)察(cha)有必要(yao)(yao)采用多種方(fang)(fang)法和手段，以互相補(bu)充(chong)和驗證(zheng)。

5.勘察評價內容具有(you)(you)針(zhen)對(dui)性，并與施(shi)工(gong)方(fang)法相(xiang)適(shi)(shi)應采用(yong)鉆爆法、TBM法結合方(fang)式是深埋隧洞常用(yong)的(de)施(shi)工(gong)解決方(fang)案。以(yi)鉆爆法突破復雜洞段(duan)，發(fa)揮鉆爆法適(shi)(shi)應性強的(de)特(te)點(dian)；條件簡單洞段(duan)采用(yong)TBM法，發(fa)揮其掘(jue)進(jin)速度快(kuai)、效率高的(de)優勢。掘(jue)進(jin)機只(zhi)有(you)(you)在地(di)質條件適(shi)(shi)合的(de)范圍才(cai)能充分發(fa)揮快(kuai)速高效的(de)優勢，而不同類(lei)型(xing)的(de)掘(jue)進(jin)機又有(you)(you)不同的(de)特(te)點(dian)，圍巖類(lei)別(bie)、結構面發(fa)育特(te)征、巖石的(de)研磨特(te)性等直接影響掘(jue)進(jin)機效率和運行成本。這(zhe)就要求勘察工(gong)作(zuo)對(dui)圍巖性質、大變形等問(wen)題有(you)(you)較為(wei)充分的(de)認(ren)識，勘察深度、提(ti)供資料的(de)內容必須滿足施(shi)工(gong)方(fang)法選擇需要，與施(shi)工(gong)方(fang)法相(xiang)適(shi)(shi)應。

6.勘察(cha)評價注重安全性現階段對于深埋長隧(sui)洞主要工程地質問題(ti)的認識以分析、推測為主，重點集中在判(pan)斷是否存在某些地質問題(ti)，“查(cha)明”是非常困難的。

因此(ci)對于涌(yong)突水、大變形等關鍵問題的(de)評(ping)價應(ying)注重安(an)全性并(bing)留有余地，在TBM選(xuan)型、工(gong)期安(an)排以(yi)及支護(hu)、排水等工(gong)程(cheng)措施方面(mian)考慮充分，以(yi)保證(zheng)工(gong)程(cheng)施工(gong)和運行的(de)安(an)全、順利。