姬同旭，吴维义，李昌龙

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵阳 550081)

1 概 述

隧道工程因隐蔽性和地质环境的复杂性，在前期勘察阶段无法完全弄清地质情况，实际开挖揭露的围岩情况与勘察报告出入较大的情况屡见不鲜。因此，隧道施工过程准确、及时地预测掌子面前方的地质条件是决定隧道建设顺利与否的关键，施工期隧道开展超前地质预报工作尤为重要[1-2]。

钻孔过程中钻具与岩土体进行直接接触，钻具响应信息综合反映了岩体的工程地质性质。钻具响应信息中隐藏的大量地质资料，可用于分析、测定岩体的工程地质特性和空间分布，是进行地层界面识别和围岩级别划分的重要参考指标。本文利用高精度的传感器将隧道炮孔钻进信息进行收集，研发采集钻进信息的硬件设备，建立炮孔钻进过程相关参数与前方岩体质量的关系。具体方法是对钻杆压力、钻杆转速、钻进速率等参数利用传感器进行自动化实时监测和采集，建立岩体质量评价指标同上述参数的对应关系，形成综合评价岩体质量的新方法。

2 岩体可钻性指数研究

不同质量等级岩体其破碎单位体积岩石所需的能量不同，可以此作为刻画岩体质量的标志性指标[6-8]。可钻性指数就是基于能量观点提出来的，用于刻画围岩综合物理特性的指标，其具体计算过程如下：

设围岩破碎总体积为V，钻机钻进功率为E，根据能量守恒有：

Vq=k1Et

(1)

式中：q为单位体积岩石破碎功；……