探究MEDIAN地质多功能钻机在浅埋、软弱、富水围岩隧道施工中应用摘要：本文主要探究MEDIAN型地质多功能钻机在 浅埋、软弱、富水围岩隧道施工中应用，同时结合云桂铁路 引入南宁枢纽工程南环线花油山隧道处理软弱、涌泥地质中 的应用实例，对MEDIAN型地质多功能钻机在穿越隧道涌水、 涌泥地质中的应用进行实例分析，总结MEDIAN型地质多功 能钻机在特殊地质隧道工程中推广使用的意义关键词：多功能钻机；围岩；隧道施工；应用一、绪论随着我国铁路建设的大发展，浅埋，软弱土层、富水围 岩隧道越来越常见，施工中出现的突泥涌水，坍塌冒顶等风 险常有发生如何快速、安全、保证施工质量且避免以上风 险，顺利通过不良地质成为工程技术人员探讨的课题特别 是利用多功能钻机进行超前大管棚支护技术对隧道拱顶超 前预加固确保掘进安全方面起到了很大的作用，随着管棚施 工技术的不断进步，利用多功能钻进进行管棚支护已不单纯 成为软弱围岩施工超前支护的手段，已经逐步成为超前地质 探测预报、超前导水和施工监测等综合手段为此选择先进 的钻孔机械设备就成为关键，现结合工程实例来探究隧道多 功能地质钻机在浅埋、软弱围岩、富水隧道施工中的应用。
二、工程概况1、 云桂铁路引入南宁枢纽工程南环线花油山隧道，全 长5424m,为铁路双线隧道全隧位于剥蚀构造低山丘陵地 貌，上覆层第四系多发育小断裂，小褶皱等构造穿越地层 为下第三系（E）含砂砾岩，泥质砂岩、泥岩加砂砾岩、石 炭系上统（c3）灰岩、角砾状灰岩，两种地层接触关系为角 度不整合，不整合面起伏较大隧道埋深最大100m,最小埋 深 19m2、 隧道DK28+680—DK28+900段地质概况为上覆第四系 全新统坡残积层（Q4）粉质黏土，下伏地层为第三系（E） 含砂砾岩，泥质砂岩、泥岩夹砂砾岩、石炭系上统（C3）灰 岩、角砾状灰岩岩溶发育较大，两套地层接触关系为角度 不整合，接触面起伏较大该段埋深约为19m,地表位于冲 沟地带，地表水与地下水极易贯通3、 DK28+680-DK28+900段设计施工方法为CRD法，超前 支护参数为：拱部@60中管棚，环向间距0.4m,每6m—环、 每环30根，长度每根8m4、 现场情况：按照设计支护参数施工至DK28+701掌子 面处，目测掌子面上台阶拱部中间部位外露围岩呈泥质土状 夹杂少量砂砾，含水量较大、拱顶左侧有约50cm直径泥石 流状涌出，涌出物为泥夹砂砾石呈流塑状，拱顶其它部位有 水流渗流。
中台阶围岩当时测定含水量为25%,手握即可成 团随时间推移，拱顶左侧出现超过101以上直径漏斗状突 泥涌水伴随扩大，拱顶其它部位亦出现逐渐恶化态势接着 初期支护边墙及拱顶出现裂缝，凸起、沉降掉拱侵限为了 保证施工人员机械设备安全，掌子面停止了掘进施工三、原因分析花油山隧道DK28+680—DK28+701段施工期间，正值南 宁地区雨季，隧道穿越地层多为泥质砂岩，泥质砂砾岩、角 砾状灰岩等上覆地层系多发育小断裂构造，且处于冲沟地 带，埋深较浅、岩溶较为发育，受雨季补给，地表水形成贯 通通道，造成隧道拱顶周围围岩受水的作用软化降低了自稳 能力，隧道超前支护及初期支护难以承受拱部周围软化了的 土体压力，即造成拱顶边墙等部位发生变形出现突泥涌水现 象四、施工处理技术1、处理技术思路利用渗水性材料堆载反压封闭掌子面，防止掌子面涌出 物继续扩大造成拱顶周围形成大的空腔引起塌方，周围土体水囊释放水压力减缓围岩自稳能力的降弱超前加固拱顶前 方围岩，提高围岩自稳能力，加强前方施工初期支护参数， 原设计118型钢刚架调整为I 20b,同时加大锁脚锚管数量防止拱顶下沉防止地表水渗漏贯通拱部易渗透覆盖层，降 低拱部上覆层地下水位。
① 掌子面采用片石反压堆载回填，喷射C20観封闭 堆载体上下左右间隔lm间距埋设C60钢管排水引流至隧道 纵向排水沟② 于地表沿隧道走向开挖轮廓线以外10m,纵向间距 20m设置.加孔径，深度10〜15m管井进行抽排降水隧 道开挖范围以外扩大5m采用隔水塑料防止地表水渗入隧道 覆盖层③ 采用多功能地质钻机施做管棚对隧道拱顶 软弱围岩区域进行预加固，施做参数为：环向间距40cm,长 度每根35m同时进行超前地质钻孔探测前方地质情况给施 工提供参考依据及引流前方水囊，释放水压力2、 多功能钻机施工选用为节约施工时间，施做大管棚时无需施做管棚工作室， 钻机钻孔需要具备水平及倾斜钻孔的功能鉴于掌子面前方 围岩多为黏土层，砂砾岩、泥质砂岩且有含水层，超前钻孔 时需考虑钻机是否具备止水装置(SASB0P)同时配套适用 的钻具利用能进行方向调节的导向钻头进行跟管护壁钻进 (导向钻头采用楔型钻头，钢管代替钻杆，后续钢管之间采 用丝扣进行连接)还需具备钻孔地质参数自动记录仪 (SYMPA)o3、 多功能钻机使用操作要领及注意事项(1) 、适用范围为地质情况为土层，粘土层、砂石层、砂 砾层软弱围岩及含水层。
⑵、钻机钻进时须匀速钻进，先慢待稳孔后适当增加钻 进速度⑶、钻头采用带楔形钻头导向，作业时采取后顶锤式旋 转冲击⑷、钻具内部设单向阀和高压孔口止水装置防止涌水⑸、钢管作钻杆直接打入，孔底注浆，孔口返浆综上所述，采用德国产MEDIAN型多功能钻机施工具备 了以上功能实践证明，DK28+701掌子面突泥涌水处理及 DK28+701—DK28+900地质超前探测及导水取得了很好的效 果，及时有效地处治了隧道突泥涌水病害，为后续施工取得 了最有效的参考依据五、结束语通过采用MEDIAN地质多功能钻机的应用，就浅埋、突 泥涌水处理、软弱富水围岩隧道施工技术而言，还有很多实 用可行的施工技术，相比施工成本而言，MDEIAN钻机施工应 用相对投入较大，较国内产专用隧道管棚钻机相比，优点在 于施工效率高由于增加了超前地质探测和施工监测等特 点，不仅大大缩短了施工时间，同时可较为准确判断前方掌 子面地质情况，给施工提供了超前参考依据另外现有RPD 日本矿研多功能钻机及意大利产C6钻机也基本具备了 MEDIAN钻机功能，国内产GL—6000型多功能地质钻机也具 备了以上部分功能通过以上工程实例应用，MDEIAN多功能 钻机在浅埋、软弱、富水围岩隧道施工过程中能够发挥很好 的作用，MDEIAN多功能钻机在隧道工程中的应用应该广泛推 广。
参考文献：[1] 《MDEIAN多功能钻机使用说明书》2011.5[2] 《花油山隧道设计施工图》(南枢施隧NH-2- (02) -2-14)[3] 《铁路隧道设计规范》TB10003-2005[4] 《铁路隧道设计规范》TB10003-2005J449-2005 作者简介：姓名：梁月胜(1976)性别，男中铁二十局集团有限 公司副总经济师，长期从事工程施工管理工作单位所在地: 陕西西安市。