一种隧道水平定向钻孔布置方法

1.一种隧道水平定向钻孔布置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：选择隧道开挖工艺；S2：当采用钻爆法开挖时，水平定向钻探的钻孔位置(3)布置在隧道掌子面的轮廓线(2)内；当采用掘进机或盾构法开挖时，水平定向钻探的钻孔位置(3)布置在隧道掌子面的轮廓线(2)之外，并根据岩层产状，将待开挖岩层(1)分为岩层倾向与隧道轴线方向一致的岩层、岩层层面与水平面平行的岩层、岩层层面与水平面垂直的岩层、岩层层面向左侧倾斜的岩层和岩层层面向右侧倾斜的岩层一共五个类别；所述待开挖岩层(1)为岩层倾向与隧道轴线方向一致的岩层时，在隧道掌子面的轮廓线(2)之外布置1个钻孔，钻孔位置(3)的方位角为90°或270°；所述待开挖岩层(1)为岩层层面与水平面平行的岩层时，在隧道掌子面的轮廓线(2)之外布置2个钻孔，2个钻孔位置(3)的方位角分别为0°和180°；所述待开挖岩层(1)为岩层层面与水平面垂直的岩层时，在隧道掌子面的轮廓线(2)之外布置1个钻孔，钻孔位置(3)的方位角为90°或270°；所述待开挖岩层(1)为岩层层面向左侧倾斜的岩层时，在隧道掌子面的轮廓线(2)之外布置2个钻孔，2个钻孔位置(3)分别位于隧道掌子面的轮廓线(2)之外的第一区域(5)和第二区域(6)；所述待开挖岩层(1)为岩层层面向右侧倾斜的岩层时，在隧道掌子面的轮廓线(2)之外布置2个钻孔，2个钻孔位置(3)分别位于隧道掌子面的轮廓线(2)之外的第三区域(7)和第四区域(8)。 2.根据权利要求1所述的一种隧道水平定向钻孔布置方法，其特征在于，所述步骤S2中，当采用钻爆法开挖时，水平定向钻探的钻孔位置(3)布置在隧道掌子面的中心半径为2米的圆形区域内。 3.根据权利要求2所述的一种隧道水平定向钻孔布置方法，其特征在于，所述步骤S2中，当采用钻爆法开挖时，水平定向钻探的钻孔位置(3)布置在隧道掌子面的中心。 4.根据权利要求1所述的一种隧道水平定向钻孔布置方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述待开挖岩层(1)为岩层层面向左侧倾斜的岩层时，2个钻孔位置(3)的方位角分别为β 1 和β 2 ，β 1 和β 2 计算式如下：β 1 ＝270°+αβ 2 ＝90°+αα＝arctan(ηtanγsinμ)其中，β 1 表示钻孔位置(3)位于隧道左上方时的方位角；β 2 表示钻孔位置(3)位于隧道右下方时的方位角；α表示岩层视倾角；η表示纵向比例尺与横向比例尺的比值，所述纵向比例尺表示剖面图上垂直方向即岩层深度方向上的长度与实际地质体垂直长度的比例关系，所述横向比例尺表示剖面图上水平方向上的长度与实际地质体水平长度的比例关系；γ为岩层真倾角；μ为岩层走向与隧道掌子面的夹角。 5.根据权利要求1所述的一种隧道水平定向钻孔布置方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述待开挖岩层(1)为岩层层面向右侧倾斜的岩层时，2个钻孔位置(3)的方位角分别为β 3 和β 4 ，β 3 和β 4 计算式如下：β 3 ＝90°-αβ 4 ＝270°-αα＝arctan(ηtanγsinμ)其中，β 3 表示钻孔位置(3)位于隧道右上方时的方位角；β 4 表示钻孔位置(3)位于隧道左下方时的方位角；α表示岩层视倾角；η表示纵向比例尺与横向比例尺的比值，所述纵向比例尺表示剖面图上垂直方向即岩层深度方向上的长度与实际地质体垂直长度的比例关系，所述横向比例尺表示剖面图上水平方向上的长度与实际地质体水平长度的比例关系；γ为岩层真倾角；μ为岩层走向与隧道掌子面的夹角。 6.根据权利要求1-5任一所述的一种隧道水平定向钻孔布置方法，其特征在于，所述步骤S2中，当采用掘进机或盾构法开挖时，水平定向钻探的钻孔位置(3)布置在隧道掌子面的轮廓线(2)之外1米至5米的位置。