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）

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+976.367～AK0+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。

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15～25m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1～2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1/5～1/3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15～35m[3]。

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

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。

5.1 0 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，Ⅲ代表初步设计阶段，Ⅳ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01～20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。