[发明专利]隧道内探测无水和有水溶腔的组合超前钻探方法

权利要求书

1.一种隧道内探测无水溶腔的组合超前钻探方法，包括如下步骤：

1）首先根据地质勘测成果资料，综合分析判断隧道前方的岩溶发育情况及可能存在的地质风险，进行施工地质超前预报分级；

2）在掌子面朝拟开挖隧道方向进行超前钻探孔A，在钻探孔A过程中，当钻头钻穿溶腔后达完整基岩3~5m时即停止钻探，或者当钻头钻到底之后仍没有钻穿溶腔时停止钻探；

3）沿掌子面朝拟开挖隧道方向进行钻钎探孔，然后在钎探孔安全岩盘的保护下向前挖掘隧道，钎探孔与挖掘隧道循环进行，直至钎探孔靠近探测到的溶腔边缘时停止隧道掘进，此时预留钎探孔与溶腔边缘之间的安全岩盘厚度3~5m；

4）在预留的安全岩盘处掌子面朝拟开挖隧道方向钻探孔B并钻穿溶腔；

5）在预留的安全岩盘处掌子面朝拟开挖隧道方向继续钻钎探孔，直至揭示溶腔； 

6）如果空溶腔过大，在步骤4）中若有钻探孔B无法钻穿溶腔的位置，则采用步骤5）中钻钎探孔，并在安全措施的前提下揭示溶腔；

7）综合分析后提交超前地质预报成果资料。

2.根据权利要求1所述的探测无水溶腔的组合钻探方法，其特征在于，所述步骤2）中，探孔A长度为30~100m，探孔A的个数为一个，探孔A位于掌子面的中央，探孔A钻探角度为0～30°。

3.根据权利要求1所述的探测无水溶腔的组合钻探方法，其特征在于，所述步骤4）中，探孔B的长度为15~30m，探孔B为三个，第一探孔B位于掌子面的中轴线上，其他探孔B位于掌子面中轴线两侧对称分布，三个探孔B钻探角度为0~35°。

4.根据权利要求1所述的探测无水溶腔的组合钻探方法，其特征在于，所述步骤3）、步骤5）和步骤6）中，钎探孔为5个，第一钎探孔位于掌子面的中轴线顶端，其他钎探孔位于掌子面边缘并沿中轴线对称分布，钎探孔长度为4～7m，钎探孔的角度为0~45°。

5.一种隧道内探测有水溶腔的组合超前钻探方法，包括如下步骤：

1）首先根据地质勘测成果资料综合分析判断隧道前方的岩溶发育情况及可能存在的地质风险，进行施工地质超前预报分级；

2）做好钻孔出水的相关准备工作，防止钻孔水淹隧道，安装好孔口管；

3）在掌子面朝拟开挖隧道方向进行超前钻探孔A，钻至溶腔出水时即停止钻探；

4）对探孔A安装高压止水阀和压力表，监测钻孔内的水压变化情况后进行封孔处理；

5）沿掌子面朝拟开挖隧道方向进行钻钎探孔，然后在钎探孔安全岩盘的保护下向前挖掘隧道，钎探孔与挖掘隧道循环进行，直至钎探孔靠近探测到的溶腔边缘时停止隧道掘进，此时预留钎探孔与溶腔边缘之间的安全岩盘厚度3~5m；

6）安装孔口管，在预留的安全岩盘处掌子面朝拟开挖隧道方向钻探孔B，在钻探孔B过程中，当钻头钻穿溶腔后达完整基岩3~5m时即停止钻探；

7）对探孔B安装高压止水阀和压力表，监测钻孔内的水压变化情况；

8）在预留的安全岩盘处掌子面朝拟开挖隧道方向继续钻钎探孔，直至钻穿溶腔，及时进行封孔处理；

9）对探孔B进行放水试验，综合分析确定岩溶水的静储量及动态补给量；

10）综合分析后提交超前地质预报成果资料。

6.根据权利要求5所述的探测含水溶腔的组合钻探方法，其特征在于，所述步骤3）中，岩溶较发育地段，探孔A的孔数为三个；岩溶发育地段，探孔A为五个。探孔A的长度为30~100m；探孔A钻探角度为0~30°；第一探孔A位于掌子面的中轴线上，其他探孔A位于掌子面内的沿中轴线两侧对称分布。

7.根据权利要求5所述的探测含水溶腔的组合钻探方法，其特征在于，所述步骤6）中，季节性有水溶腔，探孔B为六个；富水溶腔，探孔B为9个，探孔B的长度为15~30m，探孔B钻探角度为0~35°，三个探孔B位于掌子面的中轴线上，其他探孔B位于掌子面内的沿中轴线两侧对称分布。

8.根据权利要求5所述的探测含水溶腔的组合钻探方法，其特征在于，所述步骤5）和步骤8）中，季节性有水溶腔，钎探孔为十一个；富水溶腔，钎探孔的孔数分别为十七个，钎探孔的长度4～7m，在整个掌子面均匀分布，钎探孔的角度为0~45°。