关于海南三亚河口通道工程地质勘察技术问题的研究_廖仁文.pdf

2023年第7期西部探矿工程*收稿日期：2022-09-19作者简介：廖仁文（1985-），男（汉族），广东廉江人，工程师，现从事岩土工程地质勘察工作。关于海南三亚河口通道工程地质勘察技术问题的研究廖仁文*（广东省地质局第四地质大队，广东 湛江 524000）摘要：隧道施工地质工作十分复杂、非常重要，在隧道施工中要做好长期超前地质预报、准确判别围岩类型、重大地质灾害监测及判断，提出与地质条件匹配的隧道施工方法，这将是保证隧道施工安全、隧道施工质量及隧道施工快速施工的关键因素之一。简要介绍了隧道工程地质勘察的概况，论述了施工阶段的技术要求，并对施工技术进行了分析，并就施工中的技术要点进行了深入的探讨，以期达到更好的效果，从而能够让勘察人员更好地为施工需要做好准备，确保通道工程施工进度和施工质量。关键词：海南三亚河口；通道工程；地质勘察技术；问题研究中图分类号：P64 文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2023)07-0011-04在隧道工程施工中，隧道建筑施工受地区地质环境的影响，施工地质条件的好坏将直接影响到建筑物的设计方案、工期、施工难度、施工成本等。工程地质条件的有效与否，直接影响着工程的正常使用和功能。地质勘测工作的开展，主要是为各种方案的选择与设计提供依据，在地质条件好的地区进行工程建设，既能有效地保障工程的施工进度，又能有效地保障工程的施工质量，降低工程造价，缩短工程建设周期。因此，在隧道建设中，必须加强地质调查，合理运用有关技术，以提高隧道勘察的有效性。1隧道工程地质勘察的现况为了确保隧道的施工质量，应加强对隧道地质调查的重视，并根据隧道的地质特点，采取有针对性的勘察方法，获取与隧道实际情况地质资料，并做好围岩等级划分，以此实现对岩土稳固性的准确评价，为之后工程项目的设计和施工提供必要依据和参考。隧道建设的危险性很大，不仅从方案设计到最终的维修都要进行预防。隧道施工过程中的不确定性很大，必须由专业人士进行分析和处理。此外，还有大量的工作经验，这些都是在工作中需要不断总结和积累的，单纯靠程序的分析和计算是行不通的。所以，隧道工程地质勘查要做到这一点，既要有技术上的支持，也要有经验的支持，还要有认真、严谨的工作态度，要从深度、高度上对勘探工作进行正确的把握。工程概况：三亚河口航道项目是三亚市天涯区的一项重要项目，它跨越三亚河，将河西地区和鹿回头半岛连接起来。由于目前两岸公路的接线状况，河口段采取了双向分层隧道的布局方式。同时，考虑多出口的设计，以避免局部道路交通堵塞。在三亚湾路和港务局地块西侧设置了两个地下入口，其中港务局地块的入口是远期的，在建港路和胜利路设置了两个上层出口。鹿回头一侧有两个下层出口，两个上层出口，一个在南边海路的东西两边。A线：南边海路西侧的设计起始点（AK0+000)，经三亚河河口至河西作业井（AK0+976.367AK0+990.367)，经建港路向左拐进入胜利路后，与胜利路地面道路相接，线路长度1571.502m。B线：规划起点BK0+000，为A段的分岔线，在转向后，向东向南行驶，分为上下两个出口，在BK0+560和 BK0+775 与 南 部 沿 海 公 路 连 接，线 路 全 长840.663m。C线：从设计起点CK0+186.897开始，接A线的上部分支线，沿着建港路线向北延伸，在CK0+440处与地面公路相连，线路长度为328.103m。D号：设计起点为DK0+000，在三亚湾路上延展，首先通过隧道，然后通过规划的地下空间；在DK0+778.872处，与A段相应的低层标高相连接，线路全长778.872m。112023年第7期西部探矿工程E号：建港路平面交叉（EK0+000)，在规划的绿化区域内进入地面后1。2隧道工程地质勘察技术条件地质勘查工作的实施，要在不同时期内实现不同的目标和需求，在踏勘阶段，要进行大面积的调查和分析，以便为工程的开展提供地形、地质等方面的资料，在前期勘测阶段，要获得有关工程建设的地质、地形等方面的资料，通过对大量工程项目的调查，可以看出，地质勘探工作包括物理钻探、地质测绘、测试和文献资料等。在这些资料中，除了要提供地质图和工程区域的地质状况外，还要对区域的地形、地貌、岩层、灾害资料等进行全面的分析。在工程数据部分，包括了项目周围的建筑工程，如水电、铁路等，可以从施工纪录等途径获得。在地质勘查中，还要加强对岩体、软土、泥石流、煤层、冻土等不良地质的勘查工作的重视程度，弄清其成因、范围、规模等，并了解其对整个工程的影响。同时，在勘测阶段，还要提供有缺陷的地质情况，为工程选址、方案制定等提供了必要的基础和支持。2.1隧道井眼的平面布局原理在本项目详查阶段，明挖段、工作井及管理中心的施工现场勘察，必须严格按照 建筑基坑支护技术规程（JGJ/120-2012）第3.2.2条规定，在明挖段、工作井及管理中心的施工范围内，勘探点的位置应在 1525m之间，本次明挖段、工作井及管理中心勘探点间距为20m。在本项目详查阶段，明挖暗埋段的施工现场，应严格按照 市政工程勘察规范（CJJ56-2012)7.4.4.2条规定进行勘探。在地质情况较复杂或岩体波动较大的情况下，必须进行加密。工作井是河口隧道的起始段和出口段，通常在工作井的位置设置12个探井，每个探井的横向剖面3个，钻孔深度、测试和取样的要求均符合以上规定。2.2控制勘探深度的方法依据 建筑基坑支护技术规程 JGJ/120-2012、市政工程勘察规范 及行业标准CJJ56-2012，结合工程特点，在施工过程中应遵循下列原则：本工程明挖段、工作井及管理中心处勘探孔的深度不宜小于基坑深度的2倍；当基坑下方有软土或有压力的含水层时，勘探钻孔的深度必须穿越软土或承压含水层。控制性勘探钻孔深度应满足地基、隧道围岩和地下水的控制。在中风化和中风化的岩体中，控制探井的钻进深度不少于3个洞的直径（宽度），或进入建筑物的基底以下的中度风化或微风化的岩石，不低于5m，一般勘探孔的深度不低于2倍，或进入结构基板以下的中等风化或微风化的岩石不少于3m。若有非均匀的风化作用，或有较大的岩体波动，则应在一定的深度范围内进行勘探。在使用承重桩、抗拔桩、抗浮桩时，钻孔深度必须符合设计要求。取样测试原则：现场取样、现场测试勘探点数目不得低于全部勘探点2/3。控制探井的数目不得低于总探井的1/3。3隧道工程地质勘察的技术在进行地质勘探的时候，有钻探、物探、坑探等多种钻探方法，通过这种方法，可以对岩土的性质、分布、地下水等进行全面的认识，并能充分利用勘测工作的采样，提高现场的检测和监控效果。在勘察工作中，勘察方法应与勘察目的、要求等相一致，选用最合理的方法，以达到预期的结果。目前，在工程地质勘查中，采用的主要是电法、地震法等，而在人口稠密地区、地下水富集地区，则采用了电法。通过地球物理勘探，可以对地质构造、覆盖层厚度等方面有较为详尽的认识。物探勘探技术在工程实践中有其局限性和局限性，必须与钻探、地质调查等数据结合起来，以便为工程物探、力学参数的确定等提供重要依据。钻井勘探应先取得岩土的岩芯，然后再进行相应的观察和试验，以获得正确的地质条件。钻井调查涉及到地层、岩性、风化程度、地质构造、地下水等方面，因此，在对围岩进行分类时，必须测量岩石的硬度和完整性，采用钻探技术，可以达到这一要求。应当指出，根据地质资料的收集，勘测工作主要是进行地质测绘，必要时，利用物探、钻探等勘察技术，确定线路走向。初步勘查阶段通常包括地质调查、测绘、物探等方法，也有一定的代表性钻孔试验，综合以上资料，可作为方案比较的重要依据和依据。详细勘探阶段是全面展开测绘、物探、钻探等工作，该阶段以钻探勘探为主，取得较为可靠、精确的地质结果，为工程设计提供地质方面的数据支持。在岩土工程中，现场检测和监控是一个非常关键的环节，许多工作都是在施工和运行过程中进行的2。野外勘查和监控工作通常都是在高级勘测阶段进行，也是一种勘测技术。施工现场的检测和监控工作，是确保工程施工的安全性和施工质量，使整个工程项目获得更大的经济效益。现场监测包括施工、岩土特性监测、结构物对环境的影响等，通过对现场监测和监测数据的收集，可以对有关技术参数进行精确的计算，从而对整个结构进行优化，从而达到技术和经济效益的目的。现场的检测和监控工122023年第7期西部探矿工程作多集中在工程建设的建设阶段，由于某些不良的地质条件和特殊的地质条件，在建设工程的应用中仍有必要进行检测和监控。4隧道工程地质勘察的要点4.1勘察点线布置与地貌构造联系隧道工程地质勘察应在全部地形单元中设置勘探点，如有较大的岩层变动、地形单位转移等，则应适当增加勘探点的分布密度。在地势比较平坦的地区，也可以采用栅格法进行勘探。在岩土工程中，勘察点的布置、勘察孔的深度必须与地质构造、风化条件等因素结合起来，并根据当地的规范和经验进行分析。4.2勘察点线间距的测定在确定勘探点和线间距时，应根据有关法规进行全面的分析和考虑。在控制性勘探点布局上，按总勘探点数的1/51/3为适宜，并根据地形要素的不同，设置相应的勘探地点。根据大量的实践经验，在一些特定的地区，要根据实际情况，适当增加或减少勘探孔的深度。当勘探孔标高与整平地面标高相差很大时，必须根据实际情况，调整勘探孔的深度，在规定的孔深范围内有基岩时，不但要打好勘探孔，而且要把剩余的勘探孔全部打到一定的基岩上。若预先确定的钻孔深度存在较大厚度、均匀分布的沉积土、碎石土等坚硬土层，则应将勘探孔的深度控制在一定的范围内，并可适当降低探井的深度。在预先确定的深度内，若有软土，则应适当加大探井深度，使控制探井达到预定的深度。4.3隧道工程地质勘察细节工程平面、地面标高、工程结构、规程规模等都是在确定后进行的，而详细的勘察是勘察工作中最重要、最关键的一步。在进行详细的勘察工作时，要将施工资料、岩土参数等与施工项目结合起来，并进行相应的评估。对于具体的勘测重点，还应收集与地形、坐标相关的建筑物总平面图，明确建筑物的规模、性质、荷载等方面的信息。明确地质灾害的成因、分布、趋势及危险性，并提出相应的对策和建议。在确定施工区域岩土层的类型、深度等方面，进行稳定性和均匀性的评估和分析，在建筑物进行沉降计算时，必须提供地基的变形计算参数，以便对地基的变形进行精确的预报。同时，还必须对土壤和水的组成进行测试，以确定土壤和水对建筑的侵蚀程度。同时，还要考虑到地质构造、风化条件等因素的影响。对于高层建筑，应根据施工工程的勘察级别，选择合适的探测点间隔，通常为1535m3。5隧道工程地质勘察的方法本次勘察采用了钻孔、标准贯入等技术，采用抽水试验、土样、岩样、水样等多种方式进行调查。5.1勘察井眼测量利用全站仪和精密水准计，根据设计坐标对钻孔孔位进行测量，并在现场用涂料或木桩做标记，在钻井结束后，重新测量所有的井眼，包括测量座标和高程。5.2勘察钻井在钻井作业中，使用XY-100工程钻机，其施工程序严格按照勘察大纲及相关规范规定进行。钻井完成后，由现场工作人员进行封孔，然后用水泥砂浆进行打孔，并将孔洞填平，然后恢复路面。5.3实地勘察采样与原理在技术孔的主要土层中，利用取土机采集不受干扰的砂样和原始的土壤样品，而中风化的岩石样品因强风化的石英砂岩破碎，形成了半岩石和土壤，难以在现场采集到样品。现场勘察时，采用了地下水样品。取下样品后，应按照有关技术规范的规定，将其密封，置于阴凉的地方；按照本公司有关的管理制度文件规定，填写样品送样表（请选定相应的测试项目），并于当日将样品和样品的送样表送至实验室，并于当日进行测试。5.4勘察标准插入法此次详查井中的所有钻孔都要进行标准贯入实验，并按分层进行。测试操作和测试的需求符合有关的技术规范和要求。5.5勘察试验波速此次勘探安排了2个钻孔进行试验。试验点间距1m。在试验之前，对仪器等进行了测量和校准，并按照有关的技术规范和技术要求进行了检验。5.6抽水测试此次详勘没有进行抽水实验，抽水试验孔采用初勘z-0-2D03孔水文孔资料，抽水试验孔采用260mm成孔，下127mm滤管，周边填砾，观测第四系含水层水位。在测试之前，测试设备中的流量仪表等都经过了计量校验，并按照有关的技术规范和技术要求进行了测试4。5.7勘察实地记录和摄影该站共有5名地质编录员，负责编制地质资料，拍照，并指导钻井团队进行规范贯入试验、取样、封孔等工作。5.8勘察实验室测试（下转第17页）132023年第7期西部探矿工程试样编号HC-1HC-2HC-3HC-4HC-5HC-6HC-7HC-8HC-9取样位置(m)ZK1(29.629.7)ZK1(32.432.5)ZK2(33.533.6)ZK2(37.037.1)ZK3(26.726.8)ZK3(30.030.1)ZK3(33.533.6)ZK4(24.324.4)ZK4(28.828.9)块体密度(g/cm3)2.632.62.592.612.642.612.592.62.58天然单轴抗压强度(MPa)17.413.515.316.217.112.615.816.314.1天然抗拉强度(MPa)1.391.041.131.261.31.011.271.191.14单轴压缩指标弹性模量E50(104MPa)1.961.531.761.872.061.581.692.161.48泊松比500.320.340.330.320.320.340.330.320.33表3中风化泥岩物理力学指标统计表且大部分为耕地，有利于大气降水及灌溉水的汇聚入渗而使滑带(面)抗剪强度降低，对滑坡的稳定不利。（2）不利的岩土组合：滑坡上部为二叠系上统长兴组（P3c）灰岩，下部为二叠系上统龙潭组（P3l）强风化泥岩，构成上硬下软的岩土组合，下部软基座无法承担上部挤压而发生破坏。（3）本地区降雨充沛，水易沿后缘裂缝渗入滑面，在地下水产生的动、静水压力影响下，加剧了滑坡体的变形和下滑。6形成机理分析因滑坡处于斜坡下部，后缘地形大气降水汇聚条件好，表层土体为含碎石粉质粘土，结构较松散，透水性较好，且后缘地裂缝较宽，降雨特别是暴雨产生的地表径流水体汇聚入滑坡区内，并沿后缘裂缝入渗至滑坡体内，导致滑带(面)抗剪强度降低，使得滑坡体上公路地面及后缘开裂；滑坡为上陡下缓、上硬下软的不利岩土组合，滑坡中上部地表多为耕地，村民耕种灌溉水渗入滑体内，滑坡在长期的自然条件和人类因素作用下，形成恶性循环，致使滑带(面)抗剪强度进一步降低，地表开裂等不良工程地质现象变形加剧，继而引起滑体下滑。（上接第13页）室内岩土和水样试验按照勘察大纲进行，而常规的土样、岩样和水样试验则由广东省地质勘测设计院承担，由中国科学院西北生态环境研究所进行。所有的实验室都已通过CMA的检测。5.9编制勘察资料和报告钻探、标准贯入试验等原始资料，利用四院的资料进行分析，并编制柱状图、剖面图和有关的统计图。5.10勘察钻井的标号原理勘探孔（点）原则上应当按照三亚河口航道工程详勘工点的统一编号，以区分不同线路、阶段、工点的勘察，Jz代表机动钻孔，代表初步设计阶段，代表施工图阶段，20代表2020年，隧A、隧B、隧C；隧道D和E洞代表了各个工位的隧道，而隧道则是工作井的钻孔，而0120则是钻井编号。原则上，从小里程到大里程，从小到大，在勘探期间，如果地质情况比较复杂，就在原来的井眼之间进行加密5。6结论综上所述，科技的发展，是一个不断发展的时代，现在的地质勘查技术已经有了很大的发展空间，但是，在不久的将来，勘察人员还需要不断的积累。随着我国交通基建投入的不断增加，环保意识也越来越强，隧道工程的发展也越来越快。从勘察的实际情况来看，要想实现项目的顺利施工，必须大力发展勘察项目工程，建设好隧道项目，从而促进地区经济的积极发展。参考文献：1朱华,王伟.地下水封洞库工程地质勘察技术方法与应用J.工程勘察,2021,49(12):6-12.2张发山,曹文旭,张达.深水工程地质勘察技术现状及展望J.建筑技术开发,2021,48(12):128-129.3杨学锦.加强岩土工程地质勘察技术措施的探析J.居舍,2021(15):41-42.4刘思军.探讨加强岩土工程地质勘察技术措施J.中国金属通报,2021(4):173-174.5游成杰,华超明.加强岩土工程地质勘察技术对策研究J.大众标准化,2021(3):46-48.17