第二節　勘察簡介

一、勘察內容

寧夏南部山區有許多隧洞工程遇到地質構造條件差，斷層、破碎帶發育及洞口滑坡、洞室塌方、涌水及高外水壓力等不良地質問題，并且普遍地遇到軟弱圍巖的穩定性及其處理的問題，制約了隧洞建設方案，對施工工期、支護成本及工程投資等帶來很大的影響。因此，除了對隧洞工程地質條件及工程地質問題進行常規勘察外，查明白堊系、第三系地層的工程地質特性及評價軟巖穩定性是勘察工作的重點。

工程地質勘察的主要內容有：調查研究區域地質背景、軟巖成因機制，查明軟巖地層的分布，劃分巖組類型，勘察水文地質條件、巖體的滲透性及地下水特征；評估隧洞涌水可能性及對工程和周圍環境的影響，測試深埋隧洞初始地應力，評價隧洞圍巖的穩定性及變形特征等。

二、勘察手段

軟巖隧洞勘察的手段主要有工程地質測繪、鉆探、物探、試驗及觀測等。

（1）水文地質調查。

（2）隧洞洞線、進出口地質測繪。

（3）鉆探：隧洞鉆孔、鉆孔壓水試驗、水位分層觀測。

（4）勘探豎井、平洞。

（5）物探：①地面物探，包括大地電磁測深法、高密度電法、地震波法；②孔內測試，包括聲波測井、孔內彈模、綜合測井、巖芯測試。

（6）原位試驗：①原位變形試驗；②地應力測試。

（7）室內試驗：包括常規巖石試驗、三軸壓縮試驗、三軸流變試驗、崩解試、驗膨脹性試驗、常規土工試驗、黃土濕陷性試驗、土的腐蝕性試驗、水質簡分析等。

除此之外，針對工程軟巖進行專題研究，為查明軟巖發育規律、工程特性等起到重要作用，并為工程設計和施工提供了充分的理論根據。

三、隧洞圍巖分類方法的選用

目前，國內外大型地下洞室圍巖分類主要采用HC分類、Q系統分類、RMR分類、國標BQ分類四種方法。該工程輸水隧洞圍巖以較軟巖、軟巖為主，巖石強度是影響該隧洞圍巖分類的主要因素，考慮巖石強度因素的Q系統分類法不適合該工程，因而此方法不予采用。

該工程按《中小型水利水電工程地質勘察規范》（SL 55—2005）進行初步分類，按RMR分類、國標BQ分類進行評分分類，結合以上三種分類方法的結果進行綜合分類。

1．該工程的初步分類

《中小型水利水電工程地質勘察規范》（SL 55—2005）對軟巖、較軟巖圍巖工程地質分類的主要地質特征見表1－2－1。

2．RMR分類

RMR分類，即“巖體評分”，又稱地質力學分類系統，是1973年由比尼威斯基（Bieniawski）提出的，它給出了一個總的巖體評分值（RMR）作為衡量巖體工程質量的“綜合特征值”，原理是通過六個參數對巖體質量的貢獻的綜合進行分類。這六個參數為：①巖石的單軸抗壓強度；②巖石質量指標；③結構面間距；④結構面狀況；⑤地下水狀況；⑥結構面方位。各參數根據地質描述和試驗成果進行評分后，相加獲得總評分，即

RMR＝R1＋R2＋R3＋R4＋R5＋R6

然后根據總分確定巖體的質量等級以及對應于RMR系統相應的巖石隧道開挖和支護準則，見表1－2－2。

3．國標BQ方法

《工程巖體分級標準》（GB 50218—94）規定：工程巖體分級，應采用定性與定量相結合的方法。

第一步為巖體基本質量分級，依據巖石的堅硬程度和巖體的完整程度兩個基本控制要素確定“巖體基本質量”BQ值，對巖體進行初步分級。

BQ＝90＋3Rc＋250Kv

在使用上式前，應遵守以下限制條件：

當Rc＞90Kv＋30時，應以Rc＝90Kv＋30代入上式計算BQ值。

當Kv＞0．04Rc＋0．4時，應以Kv＝0．04Rc＋0．4代入上式計算BQ值。

在計算出BQ值以后，可以根據表1－2－3進行巖體基本質量分類。

第二步為工程巖體詳細定級，考慮巖體質量的影響因素，如地下水狀態、巖體初始應力狀態、結構面的方向和組合等，對巖體的基本質量進行修正，得到詳細定級。

當地下洞室遇有下列情況之一時：①有地下水；②圍巖穩定性受軟弱結構面影響，且由一組起控制作用；③存在高初始應力現象，需對于BQ值進行了修正，修正的BQ值按下式計算