复杂地质条件下的地质勘查技术初探

李墨　潘东升　王雪岩

摘 要：当前社会，土地资源的数量正在不断减少，为了满足土地资源利用的需求，相关部门在对土地资源进行利用前，需要做好地质勘察工作。本文对复杂地质条件下地质勘查技术进行了介绍，希望对地质勘查单位提供一定帮助，提高工作的质量以及安全性，避免在施工的过程中出现由不良地质灾害引起的灾害与事故。合理利用地质勘查技术，可以杜绝安全隐患的出现，可以保证地质工程的经济效益。

关键词：复杂地质；地质勘查；技术；病害

中图分类号：TU195 文献标识码：A

在隧道掘进的过程中，综合采用综合勘测技术对地质构造情况进行合理的分析，这有利于及时发现不良地质问题，预防安全事故的出现。在本文的工程案例中，地质地层是由高碳质泥岩、煤层、砂岩等构成的，岩性比较复杂，很容易出现不良地质现象，地质条件较为复杂，软质的岩石会发生变形问题，下面笔者对地质勘查技术在复杂地质条件工程中的应用情况进行简单的分析，以供参考。

1 工程概论

某公路工程是该省重要的公路干线，在我国高速公路网中也占有重要的地位，地层岩性比较多，通过检测发现，该地区的地层出现了岩溶突水、突泥、煤层瓦斯以及岩爆等不良地质问题，工程地质条件比较复杂，需要采用地质勘查技术对其进行处理。这一地区先后进行了多次公路隧道施工，在施工与运行时出现了多次安全事故。其中隧道发生的重大瓦斯爆炸和，造成了多人死亡，几十人受伤。在对隧道施工资料进行分析后发现，隧道溶洞中存在多种有害的气体，施工阶段还出现了多次大涌突水问题。在分析安全事故隐患时，需要结合勘察阶段的地质资料，还要结合施工后期隧道勘察精度调查结果，保证精度达到要求。

2 隧址区构造发育情况

对于隧址区，工作人员需要对构造发育情况进行调查，在隧道的隧址区位于褶皱地带，并且处于发育状态，这一地区的岩层岩性较多，岩溶管道大涌水比较发育，砂岩裂隙水比较发育。在隧址区内，褶皱构造具有紧密、细长的特点，轴部岩层处于直立的状态，有的甚至处于倒转的状态。在隧址区的前段，主体部位的两侧存在发育复式裂线，这一部分还会受到地台基底轮廓的控制。在地区中心部位的轴线呈现出了放射状的排列状态，多个断裂区域都属于比较发育，还有的部位存在小断裂现象，断裂走向与构造线属于同一发展趋势。

3 地质勘查技术在复杂地质条件隧道工程中的应用

在本文的工程案例中，隧道掘进施工前，采用了有效的地质勘查技术，这可以帮助施工单位了解地质条件，从而合理确定公路隧道勘测技术。在修建特长隧道时，比较容易受到地质条件的影响，如果所处的环境属于复杂地质，则需要考虑勘查的周期，避免受到限制。对于复杂地质，施工单位应结合施工计划，合理确定勘查的工作量，对隧道围岩的级别进行客观的评价，要分析在隧道掘进的过程中，是否存在大量涌水的隐患。采用地质勘查技术进行分析时，可以杜绝瓦斯爆炸等安全事故的出现，预防地质灾害的出现。在本文的工程地质案例中，在对公路隧道工程进行分析时，应综合考虑影响因素，根据地质资料，杜绝常见地质灾害的出现，如突泥、瓦斯、岩爆等。

3.1 工程地质调绘技术。主要对本区的地层、构造、水文等地质现象的核实与补充，在岩石出露较好地段，通过实测地质断面，分析并推断隧道在掘进时，通过各断层和褶皱核部时，可能出现的不良地质现象并作出合理的预测、预防。在褶皱与断层的交汇部位布置适量挖探工程，揭露断层破碎带的宽度及断层两侧岩石的完整性及风化程度，推测隧道通过段围岩的完整程度。

3.2 物探技术。利用瑞雷面波、浅层地震折（反）射法、视电阻率、高密度电法等常规手段，查明隧道洞身岩性的风化深度、进出口段覆盖层的厚度及密实程度，断层通过位置及隧道深埋段围岩结构特征并评价可能影响工程的地质异常区（带）。目前较为先进的技术有CSAMT大地测深仪，利用可控源音频大地电磁法为主，以激发极化法和瞬变电磁法为辅助手段，综合利用物探资料及地面工程地质勘察结果对深埋，并评价可能影响工程的断层破碎带及异常区，对工程勘察及施工提供有用的信息。

3.3 钻探技术。为了验证异常区和取得一些原位测试数据，钻孔应布置在多种构造的复合部位，因为这些部位通常是构造薄弱地带和地下水富存部位，通过钻探，可以了解岩体的完整程度，采取岩样做物理力学试验和孔内水文试验，为隧道涌水量的预测提供参数，并在深孔内做地应力测试，以准确评价硬质岩石的岩爆和软质岩石的变形参数。

4 病害预测

通过以上勘察手段的使用，综合分析各种公路隧道病害发生的原因，了解其發生的机理，并对病害发生的地段做好预测。其中ZK0+330～ZK0+360、ZK0+560～ZK0+610、ZK1+160～ZK1+180、ZK1+600～ZK1+800、ZK2+150～ZK2+240、ZK2+440～ZK2+500、ZK3+280～ZK3+340、ZK3+860～ZK3+960、ZK4+380～ZK4+440、ZK5+380～ZK5+440、ZK5+700～ZK5+740段，隧道掘进过程中，若处理不当会发生涌、突水现象，应做好综合地质超前预报或地质雷达超前钻探工作；ZK1+250～ZK1+430、ZK1+850～ZK1+940、ZK2+020～ZK2+325、ZK3+095～ZK3+330、ZK3+790～ZK4+370段，岩性以灰岩、白云质灰岩、硅质白云岩及凝灰质砂岩为主，隧道埋深较大（大于400m），穿越的地层岩性属硬质岩，有发生轻微～中等岩爆的可能，采用“短进尺、弱岩爆”，严格控制炮眼利用率，可以降低岩爆发生频率；进口段和出口段穿越高碳质泥岩及煤层时，应予重视并加强通风与瓦斯检测工作。

结语

在对隧道进行掘进施工前，一定要做好地质勘查工作，还要采取有效的措施预防安全隐患。只有合理选择地质勘查技术，才能保证隧道地质工程的经济效益。本文对综合地质勘查技术在复杂地质工程中的应用情况进行了介绍，希望对相关施工单位提供一定帮助，为其提供有价值的参考信息。

参考文献

[1]徐水师，王佟，孙升林，曹代勇.再论中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系[J].中国煤炭地质，2009（12）.