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申请/专利权人：中国国家铁路集团有限公司;中铁二院工程集团有限责任公司;山东大学

摘要：一种铁路隧道超前地质钻探钻孔布置定方法，以实现最大程度揭示掌子面前方岩层真厚度，大幅度降低勘察成本和节省勘察工期，最大程度实现工程的经济性及合理性。包括如下步骤：在掌子面用罗盘测量岩层走向、岩层倾角α，测量隧道轴线的走向；根据掌子面已开挖方向方位角、掌子面未开挖方向方位角和岩层倾角α的相对关系，将掌子面岩层产状分为如下四种类型：“倾外、倾左型”、“倾外、倾右型”、倾内、倾右型”和“倾内、倾左型”；计算所揭示最大岩层真厚度H；对“倾外、倾左型”钻孔应布置在掌子面右下方，对“倾外、倾右型”钻孔布置在掌子面左下方，对“倾内、倾右型”钻孔布置在掌子面右上方，对“倾内、倾左型”钻孔布置在掌子面左上方。

主权项：1.一种铁路隧道超前地质钻探钻孔布置方法，包括如下步骤：S01.在掌子面4用罗盘测量岩层走向5、岩层倾角α；S02.用罗盘测量隧道轴线的走向；S03.根据掌子面已开挖方向方位角14、掌子面未开挖方向方位角15和岩层倾角α的相对关系，将掌子面岩层产状分为如下四种类型：S03-1.当掌子面已开挖方向方位角14和岩层倾角α小于90°且为负时，即岩层倾向隧道掌子面4已开挖后方并倾向线路左侧，简称“倾外、倾左型”；S03-2.当掌子面已开挖方向方位角14和岩层倾角α小于90°且为正时，即岩层倾向掌子面4已开挖后方并倾向线路右侧，简称“倾外、倾右型”；S03-3.当掌子面已开挖方向方位角14和岩层倾角α小于90°且为负时，即岩层倾向掌子面4未开挖前方并倾向线路右侧，简称“倾内、倾右型”；S03-4.当掌子面已开挖方向方位角14和岩层倾角α小于90°且为正时，即岩层倾向掌子面4未开挖前方并倾向线路左侧，简称“倾内、倾左型”；S04.计算“倾外、倾左型”掌子面，当钻孔与隧道中线水平距离X、钻孔与隧底垂直距离Y和钻孔深度L时，所揭示最大岩层真厚度H按下式计算：H＝HY+HX＝sinβ·L-cosβ·Y+cosδ·X式中，岩层走向与隧道轴线夹角δ、岩层视倾角β；可见，为最大程度揭示岩层真厚度H，钻孔与隧底垂直距离Y应尽量小，隧道中线距离应尽量靠右布置钻孔。S05.计算“倾外、倾右型”掌子面，当钻孔与隧道中线水平距离X、钻孔与隧底垂直距离Y和钻孔深度L时，所揭示最大岩层真厚度H按下式计算：H＝HY+HX＝sinβ·L-cosβ·Y-cosδ·X可见，为最大程度揭示岩层真厚度，钻孔与隧底垂直距离Y应尽量小，隧道中线距离应尽量靠左布置钻孔。S06.计算“倾内、倾右型”掌子面，当钻孔与隧道中线水平距离X、钻孔与隧底垂直距离Y、隧道洞高S和钻孔深度L时，所揭示最大岩层真厚度H按下式计算：H＝HY+HX＝sinβ·L-cosβ·S-Y+cosδ·X可见，为最大程度揭示岩层真厚度H，钻孔与隧底垂直距离Y应尽量大，隧道中线距离应尽量靠右布置钻孔；S07.计算“倾内、倾左型”掌子面，当钻孔与隧道中线水平距离X、钻孔与隧底垂直距离Y、隧道洞高S和钻孔深度L时，所揭示最大岩层真厚度H按下式计算：H＝HY+HX＝sinβ·L-cosβ·S-Y-cosδ·X可见，为最大程度岩层真厚度H，钻孔与隧底垂直距离Y应尽量大，隧道中线距离应尽量靠左布置钻孔；S08.根据掌子面岩层产状四种类型，为最大程度揭示岩层真厚度H，对“倾外、倾左型”，钻孔应布置在掌子面4右下方；对“倾外、倾右型”，钻孔布置在掌子面4左下方；对“倾内、倾右型”，钻孔布置在掌子面4右上方；对“倾内、倾左型”，钻孔布置在掌子面4左上方。

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