隧道超前地质预报现状及常见认识误区浅析

周六生

(铁四院(湖北)工程监理咨询有限公司， 湖北武汉 430063)

超前地质预报通过一些综合手段获取地质信息，将信息进行综合分析，提前预测和判识工作面围岩前方的地质情况，隧道施做过程中提前预知风险，以便及时采取相应有效措施。而如何正确的运用超前地质预报的各项手段，正确解读和判释工作面前方的围岩情况，从而正确的指导隧道施工成为摆在隧道建设者面前一个越来越重要的课题。

1 超前地质预报的目前现状及原因

1.1 目前现状

目前超前地质预报的总体现状可以归纳为高投入、低产出。一方面超前地质预报做了大量的投入：物探手段有TSP、红外探水；钻探手段有超前水平钻、加深炮孔；风险隧道另有平行导洞；常规手段有工作面素描、地表勘察等手段。另一方面是所采用的多手段信息未进行综合分析，预测成果片面致使预报效果不佳，指导施工性不强，不能正确及时的调整工艺工法及相关的施工进度，使隧道的施做处于一定的盲目状态中。

1.2 原因分析

造成这种超前地质预报高投入、低产出的原因比较复杂，主要原因为以下几方面：

①领导重视不够，思想上轻视超前地质预报的作用，造成施工方在人力、物力、财力上投入不足。

②施工方未配备富有经验的地质专业人员，缺乏相关专业技能，不能对地质信息做正确解读。

③对超前地质预报在认识上存在一些误区，不能有效地综合运用超前地质预报的各项手段进行分析预测。

2 超前地质预报的认识误区

2.1 不重视野外勘察

地表的地形地貌与洞内的地质情况存在一定的内在联系，如施工方能予以重视，开工前组织踏勘，深化对图纸相关地质描述的理解及补充，将是一种最为经济并极为有效的超前预报手段。但施工单位通常认为野外勘察工作在施工图及设计院提供的评估报告中已有相关描述，无需进一步踏勘。由于这样的认知，而没有将野外踏勘与超前地质预报工作联系起来，以致于虽在设计文件中有相关说明却并没有得到足够的重视，并提供相应的有效措施，从而带来施工被动局面，为后期工程留下较大的安全隐患。例如有的隧道图纸对地表失水、洞内涌水的隐患在图纸里做了说明，但施工方往往在地质灾害发生前并不予以重视，以致于洞内出现涌水，洞外泉井出现失水引致地方纠纷时才对施工图中给出的相关提醒予以重视，组织人员进行现场踏勘，但为时已晚，不可避免的损失已经造成。

2.2 对平导在地质预报中的重要性认识不足

对于超长风险隧道，设计中一般会在隧道附近30 m左右设置一条平行于正洞的平导。施工单位一般将平导视为正洞施工的辅助坑道，认为主要是起着增加工作面和出碴通道，提高施工进度，并作为通风及排水的辅助通道，忽略了平导对于超长风险隧道是一种极其有效的超前地质预报手段，而不做工作面素描及地质情况变化的描述。平导的地质情况对正洞来说有很好的参考作用，施工中如能正确利用平导超前，且离正洞近的特点，其地质变化情况与正洞相同或相近的特点，在施工过程中注意收集工作面围岩变化及节理走向变化的情况，并结合正洞的超前水平钻、物探及钻探所获得的地质信息，将对正洞的超前地质预判起到极为有效的作用，从而正确指导正洞的安全施作。

2.3 围岩素描不重视工作面产状量测

围岩的产状在围岩稳定性判断中是个重要参考。围岩倾角的大小，倾向与工作面及隧道走向的关系是围岩稳定性判识的重要依据。但在实际隧道施工过程中，施工方对于围岩工作面的素描主要停留在对围岩级别的区分上，只是注意工作面是否存在渗漏水，有无夹泥等常规情况的描述。这是由于施工方主要技术人员通常认为围岩的稳定性主要是根据围岩的破碎程度来判断，与围岩的产状关系不大，这种对工作面产状量测的不重视主要体现在施工方没有配备经验丰富的工程地质人员，并对现有的技术人员没有做很好的技术培训，造成技术人员工作面素描中缺少产状量测，或产状基本抄袭施工图中所提供的数据，与围岩的实际情况出入较大。这种认识上的误区及工作面素描中对真实产状量测的缺失，给隧道施工带来一定的安全隐患，如偏压隧道或是围岩破碎、薄层夹泥的隧道，其产状是构成隧道是否易滑塌的重要判识因素。

2.4 重物探而轻钻探

在长大风险隧道施工中，为避免隧道施工中潜在的风险，超前地质预报一般既采用超前水平钻，又采用TSP、红外探水等物探手段。由于超前水平钻的施做长度普遍为30～60 m，远低于TSP的100～120 m的距离。并且物探一般都是外包于设计院等专业队伍，钻探、超前水平钻的判识多是施工方自已的队伍，专业性不强。因此施工方往往偏向于信任物探的成果而轻视钻探的作用。这既反映了施工方自身对实施超前地质预报的技术员水平存疑，也反映了施工方对物探及钻探的各自作用存在一定的认识误区，在思想上没有给予足够的重视。实际上物探是对围岩地质及富水情况的一种预测手段，也是对钻探的一种超前，物探的判释可以进一步指导钻探布孔位置作相应调整。由于物探存在多解性，因此钻探是对物探判释的再确认，是对物探的结论的佐证。所以钻探及工作面正确的素描可以帮助物探得出正确的结论，而物探对钻探及施工的调整具有指导意义，两者的关系是相辅相成的。

3 解决措施

面对隧道超前地质预报现状及一些常规认识误区，隧道施工中应予以足够的重视。施工单位如能采取以下几项措施，将能有效提高超前地质预报工作的成效。①在隧道进场的初期组织编制简明实用的考题，切实做好相关领导、技术负责人及相关技术人员的超前地质预报工作的培训和考核，扫除管理层和技术层头脑中的这些认识误区，从而自觉加强这方面的管理；②在进场的初期应组织相关技术人员认真研究图纸及相关风险评估报告中对隧道的水文及地质情况的说明，对实地进行认真的踏勘，并按里程提出风险报告，为日后施工提供参考；③对存在平导设计的长大隧道应格外重视平导工作面的素描，对平导的不良地质段要认真量测产状，分析岩层走向，为正洞的施工提供正确的指导性建议；④在工作面素描中重视对岩层产状的测量，特别是对薄层、节理发育、夹泥、偏压的隧道应尤其重视产状的量测；⑤在长大风险隧道的超前地质预报中，要结合物探预测的成果认真布设和施做超前水平钻，重视工作面的素描，及时反馈给超前水平钻及物探作业判释人员。

4 结束语

超前地质预报的正确实施是保障隧道安全施做的重要措施，也是指导隧道正确施做，实现经济效益的一项重要手段。基于超前地质预报工作在隧道施工中的重要意义，施工单位应不断提升领导意识，加强相关技术人员的专业培训，并针对可能存在的认识误区制定有效的强制性措施，促使超前地质预报工作纳入到良性循环中，为隧道的施做及时提供正确的预警信息，为隧道的安全施工制定相应的安全措施，实现科学有序的安全施工。

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