第二节　勘察简介

一、勘察内容

宁夏南部山区有许多隧洞工程遇到地质构造条件差，断层、破碎带发育及洞口滑坡、洞室塌方、涌水及高外水压力等不良地质问题，并且普遍地遇到软弱围岩的稳定性及其处理的问题，制约了隧洞建设方案，对施工工期、支护成本及工程投资等带来很大的影响。因此，除了对隧洞工程地质条件及工程地质问题进行常规勘察外，查明白垩系、第三系地层的工程地质特性及评价软岩稳定性是勘察工作的重点。

工程地质勘察的主要内容有：调查研究区域地质背景、软岩成因机制，查明软岩地层的分布，划分岩组类型，勘察水文地质条件、岩体的渗透性及地下水特征；评估隧洞涌水可能性及对工程和周围环境的影响，测试深埋隧洞初始地应力，评价隧洞围岩的稳定性及变形特征等。

二、勘察手段

软岩隧洞勘察的手段主要有工程地质测绘、钻探、物探、试验及观测等。

（1）水文地质调查。

（2）隧洞洞线、进出口地质测绘。

（3）钻探：隧洞钻孔、钻孔压水试验、水位分层观测。

（4）勘探竖井、平洞。

（5）物探：①地面物探，包括大地电磁测深法、高密度电法、地震波法；②孔内测试，包括声波测井、孔内弹模、综合测井、岩芯测试。

（6）原位试验：①原位变形试验；②地应力测试。

（7）室内试验：包括常规岩石试验、三轴压缩试验、三轴流变试验、崩解试、验膨胀性试验、常规土工试验、黄土湿陷性试验、土的腐蚀性试验、水质简分析等。

除此之外，针对工程软岩进行专题研究，为查明软岩发育规律、工程特性等起到重要作用，并为工程设计和施工提供了充分的理论根据。

三、隧洞围岩分类方法的选用

目前，国内外大型地下洞室围岩分类主要采用HC分类、Q系统分类、RMR分类、国标BQ分类四种方法。该工程输水隧洞围岩以较软岩、软岩为主，岩石强度是影响该隧洞围岩分类的主要因素，考虑岩石强度因素的Q系统分类法不适合该工程，因而此方法不予采用。

该工程按《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL 55—2005）进行初步分类，按RMR分类、国标BQ分类进行评分分类，结合以上三种分类方法的结果进行综合分类。

1．该工程的初步分类

《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL 55—2005）对软岩、较软岩围岩工程地质分类的主要地质特征见表1－2－1。

2．RMR分类

RMR分类，即“岩体评分”，又称地质力学分类系统，是1973年由比尼威斯基（Bieniawski）提出的，它给出了一个总的岩体评分值（RMR）作为衡量岩体工程质量的“综合特征值”，原理是通过六个参数对岩体质量的贡献的综合进行分类。这六个参数为：①岩石的单轴抗压强度；②岩石质量指标；③结构面间距；④结构面状况；⑤地下水状况；⑥结构面方位。各参数根据地质描述和试验成果进行评分后，相加获得总评分，即

RMR＝R1＋R2＋R3＋R4＋R5＋R6

然后根据总分确定岩体的质量等级以及对应于RMR系统相应的岩石隧道开挖和支护准则，见表1－2－2。

3．国标BQ方法

《工程岩体分级标准》（GB 50218—94）规定：工程岩体分级，应采用定性与定量相结合的方法。

第一步为岩体基本质量分级，依据岩石的坚硬程度和岩体的完整程度两个基本控制要素确定“岩体基本质量”BQ值，对岩体进行初步分级。

BQ＝90＋3Rc＋250Kv

在使用上式前，应遵守以下限制条件：

当Rc＞90Kv＋30时，应以Rc＝90Kv＋30代入上式计算BQ值。

当Kv＞0．04Rc＋0．4时，应以Kv＝0．04Rc＋0．4代入上式计算BQ值。

在计算出BQ值以后，可以根据表1－2－3进行岩体基本质量分类。

第二步为工程岩体详细定级，考虑岩体质量的影响因素，如地下水状态、岩体初始应力状态、结构面的方向和组合等，对岩体的基本质量进行修正，得到详细定级。

当地下洞室遇有下列情况之一时：①有地下水；②围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用；③存在高初始应力现象，需对于BQ值进行了修正，修正的BQ值按下式计算