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1應(yīng)用實(shí)例

該隧道穿越地層以碳酸鹽地層為主強(qiáng)烈發(fā)育，局部為碎屑巖，穿越2個(gè)向斜、3條區(qū)域性斷裂以及部分次級(jí)小斷裂。該隧道為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道，高風(fēng)險(xiǎn)源為巖溶突水突泥、塌方風(fēng)險(xiǎn)。高風(fēng)險(xiǎn)段落主要集中在隧道通過(guò)斷層破碎帶等地質(zhì)構(gòu)造帶，且段內(nèi)地表巖溶洼地落水洞發(fā)育，洞身穿越有溶蝕破碎帶、可溶巖與非可溶巖接觸帶、巖溶強(qiáng)烈發(fā)育段等。

1.1NWD方法原理和參數(shù)

NWD方法屬于直接鉆探法。通過(guò)使用不同型號(hào)的鉆頭(最大可配直徑225mm)直接對(duì)掌子面進(jìn)行鉆探施工，對(duì)施工過(guò)程所用推進(jìn)力、扭矩、打擊壓力、送(回）水壓力，送（回）水流量感應(yīng)器等反射出來(lái)的信息，通過(guò)傳感器信息采集器傳至鉆機(jī)設(shè)備電腦，轉(zhuǎn)化為圖表、數(shù)字形式記錄在數(shù)據(jù)卡上，并且可實(shí)時(shí)顯示在操控屏，反映各參數(shù)數(shù)值變化，來(lái)反映鉆頭所接觸所在里程的地質(zhì)性質(zhì)、巖（土）帶硬度變化、溶洞斷層存在，含水巖層可做初步判斷；并可將數(shù)據(jù)卡記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)MWD專用軟件處理，進(jìn)行進(jìn)一步的整理編輯，結(jié)合地質(zhì)專業(yè)人員的專業(yè)判斷和制作出更直觀的地質(zhì)帶圖表，可了解隧道工作面前方地質(zhì)體的性質(zhì)（軟弱巖帶、斷層、含水巖層等）和位置及規(guī)模，供相關(guān)部門參考。鉆機(jī)記錄的主要參數(shù)有：推進(jìn)壓力、推進(jìn)速度、旋轉(zhuǎn)壓力、旋轉(zhuǎn)速度、打擊壓力、打擊數(shù)、破壞能、進(jìn)水壓力、進(jìn)水流量、回水壓力及回水流量等。

1.2鉆孔選擇與實(shí)施

本次于小寨橫洞轉(zhuǎn)正洞隧道DK412+416.5處向小里程方向?qū)嵤┧姐@探，共鉆3個(gè)孔，三孔呈三角狀，1#、2#孔進(jìn)行不取芯的超前鉆探，3#孔進(jìn)行抽芯取樣分析。

2數(shù)據(jù)處理及結(jié)果解譯

一般情況下，鉆進(jìn)速度、打擊能（或破壞能）、進(jìn)水壓、施工人工記錄（是否卡鉆、跳鉆、水壓是否突然變化、鉆出礫巖情況、沖洗液的情況等）與地質(zhì)情況有較好的相關(guān)關(guān)系。當(dāng)打擊能主頻變化越劇烈說(shuō)明圍巖變化明顯，表明圍巖整體性差，打擊能主頻變化平穩(wěn)，說(shuō)明圍巖巖性均勻；鉆進(jìn)速度曲線變化情況同樣反映圍巖的變化情況，變化越明顯，表明圍巖整體性越差，相反，說(shuō)明圍巖巖性均勻；由水壓曲線判定圍巖內(nèi)軟弱夾層情況：水壓曲線變化平穩(wěn)，可以判斷圍巖夾層較少，相反可以判定圍巖夾層較多。里程DK412+416.5~DK412+349.5段圍巖完整性差，終點(diǎn)里程可能存在裂縫或夾層；里程DK412+349.5~DK412+348.0段圍巖完整性差，可能存在破碎帶或較大裂縫；里程段圍巖完整性差。再結(jié)合3#孔取芯結(jié)果（巖芯樣品均較為破碎，多為碎塊，短柱狀）對(duì)比判斷，前方圍巖完整性和穩(wěn)定性差，存在破碎裂隙帶，圍巖級(jí)別為V級(jí)。

3結(jié)語(yǔ)

超前水平鉆因取芯鉆占用掌子面時(shí)間太久，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)要求較高，并只能反應(yīng)一個(gè)點(diǎn)前方的地質(zhì)情況等，若采取"物探指導(dǎo)鉆探、鉆探驗(yàn)證物探"的方式，更顯目的性。物探結(jié)合鉆探方式的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)是探測(cè)隧道掌子面前方不良地質(zhì)體和巖溶裂隙水的有效手段，結(jié)合工程地質(zhì)、水文地質(zhì)分析可提高判斷的準(zhǔn)確性，從而有效地減少隧道施工涌水、突泥和塌方等災(zāi)害的發(fā)生，提高隧道施工工作效率，減少施工風(fēng)險(xiǎn)，保障人員生命和財(cái)產(chǎn)安全。

作者：甄耀珠劉春輝單位：中交第四航務(wù)工程局有限公司