[發明專利]隧道內探測無水和有水溶腔的組合超前鉆探方法

有效

• 申請號: 201210322548.9
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN102817619A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 陳愛云;劉坡拉;顧湘生;曾強運;劉洋;姚建偉;何劍宏;徐新祥
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21B47/00;E21B49/00;E21F17/18
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

1.一種隧道內探測無水溶腔的組合超前鉆探方法，包括如下步驟：

1）首先根據地質勘測成果資料，綜合分析判斷隧道前方的巖溶發育情況及可能存在的地質風險，進行施工地質超前預報分級；

2）在掌子面朝擬開挖隧道方向進行超前鉆探孔A，在鉆探孔A過程中，當鉆頭鉆穿溶腔后達完整基巖3~5m時即停止鉆探，或者當鉆頭鉆到底之后仍沒有鉆穿溶腔時停止鉆探；

3）沿掌子面朝擬開挖隧道方向進行鉆釬探孔，然后在釬探孔安全巖盤的保護下向前挖掘隧道，釬探孔與挖掘隧道循環進行，直至釬探孔靠近探測到的溶腔邊緣時停止隧道掘進，此時預留釬探孔與溶腔邊緣之間的安全巖盤厚度3~5m；

4）在預留的安全巖盤處掌子面朝擬開挖隧道方向鉆探孔B并鉆穿溶腔；

5）在預留的安全巖盤處掌子面朝擬開挖隧道方向繼續鉆釬探孔，直至揭示溶腔；?

6）如果空溶腔過大，在步驟4）中若有鉆探孔B無法鉆穿溶腔的位置，則采用步驟5）中鉆釬探孔，并在安全措施的前提下揭示溶腔；

7）綜合分析后提交超前地質預報成果資料。

2.根據權利要求1所述的探測無水溶腔的組合鉆探方法，其特征在于，所述步驟2）中，探孔A長度為30~100m，探孔A的個數為一個，探孔A位于掌子面的中央，探孔A鉆探角度為0～30°。

3.根據權利要求1所述的探測無水溶腔的組合鉆探方法，其特征在于，所述步驟4）中，探孔B的長度為15~30m，探孔B為三個，第一探孔B位于掌子面的中軸線上，其他探孔B位于掌子面中軸線兩側對稱分布，三個探孔B鉆探角度為0~35°。

4.根據權利要求1所述的探測無水溶腔的組合鉆探方法，其特征在于，所述步驟3）、步驟5）和步驟6）中，釬探孔為5個，第一釬探孔位于掌子面的中軸線頂端，其他釬探孔位于掌子面邊緣并沿中軸線對稱分布，釬探孔長度為4～7m，釬探孔的角度為0~45°。

5.一種隧道內探測有水溶腔的組合超前鉆探方法，包括如下步驟：

1）首先根據地質勘測成果資料綜合分析判斷隧道前方的巖溶發育情況及可能存在的地質風險，進行施工地質超前預報分級；

2）做好鉆孔出水的相關準備工作，防止鉆孔水淹隧道，安裝好孔口管；

3）在掌子面朝擬開挖隧道方向進行超前鉆探孔A，鉆至溶腔出水時即停止鉆探；

4）對探孔A安裝高壓止水閥和壓力表，監測鉆孔內的水壓變化情況后進行封孔處理；

5）沿掌子面朝擬開挖隧道方向進行鉆釬探孔，然后在釬探孔安全巖盤的保護下向前挖掘隧道，釬探孔與挖掘隧道循環進行，直至釬探孔靠近探測到的溶腔邊緣時停止隧道掘進，此時預留釬探孔與溶腔邊緣之間的安全巖盤厚度3~5m；

6）安裝孔口管，在預留的安全巖盤處掌子面朝擬開挖隧道方向鉆探孔B，在鉆探孔B過程中，當鉆頭鉆穿溶腔后達完整基巖3~5m時即停止鉆探；

7）對探孔B安裝高壓止水閥和壓力表，監測鉆孔內的水壓變化情況；

8）在預留的安全巖盤處掌子面朝擬開挖隧道方向繼續鉆釬探孔，直至鉆穿溶腔，及時進行封孔處理；

9）對探孔B進行放水試驗，綜合分析確定巖溶水的靜儲量及動態補給量；

10）綜合分析后提交超前地質預報成果資料。

6.根據權利要求5所述的探測含水溶腔的組合鉆探方法，其特征在于，所述步驟3）中，巖溶較發育地段，探孔A的孔數為三個；巖溶發育地段，探孔A為五個。探孔A的長度為30~100m；探孔A鉆探角度為0~30°；第一探孔A位于掌子面的中軸線上，其他探孔A位于掌子面內的沿中軸線兩側對稱分布。

7.根據權利要求5所述的探測含水溶腔的組合鉆探方法，其特征在于，所述步驟6）中，季節性有水溶腔，探孔B為六個；富水溶腔，探孔B為9個，探孔B的長度為15~30m，探孔B鉆探角度為0~35°，三個探孔B位于掌子面的中軸線上，其他探孔B位于掌子面內的沿中軸線兩側對稱分布。

8.根據權利要求5所述的探測含水溶腔的組合鉆探方法，其特征在于，所述步驟5）和步驟8）中，季節性有水溶腔，釬探孔為十一個；富水溶腔，釬探孔的孔數分別為十七個，釬探孔的長度4～7m，在整個掌子面均勻分布，釬探孔的角度為0~45°。