隧道施工地质超前预报技术比较

石 伟

(中铁二局一公司)

隧道施工地质超前预报技术比较

石 伟

(中铁二局一公司)

针对隧道施工地质超前预报技术进行一系列的分析，并依据其预报结果提出应采取的地质灾害预防和处理措施建议。

隧道施工;地址超前预报;地质自然特征

1 关于隧道地质超前预报技术的几点论述

1.1 关于隧道地质超前预报技术

隧道地质超前预报包括隧道工程可行性研究阶段、勘察设计阶段和施工阶段的预报。隧道工程施工阶段的地质超前预报根据隧道开挖揭示的洞身围岩条件的变化趋势和采用各种地球物理探测手段对隧道施工掌子面前方地质情况的探测结果，结合洞内外地质调查、掌子面素描结果和预报人员地质经验，对隧道施工掌子面前方可能遇到的不良地质体及因此可能发生的地质灾害的性质、分布位置、规模的预测。

1.2 隧道地质超前预报技术意义

隧道地质超前预报对于施工计划和施工工期都有着重要的作用，它可以提前查清施工地区的自然特征，比如地质和水文情况，为后期施工提供相关信息。此外，超前预报还可以准确定位隧道地质灾害的位置，这样就方便工作人员根据这些资料找出相应的解决方法，提高施工质量，缩短施工工期。这对于减少地质灾害和提高安全有着重要的影响作用，通过超前预报还能够进一步减少伤亡，从而提高经济效益。

2 具体的隧道施工地质超前预报技术应用

2.1 工程概况

某隧道作业队共承担5座隧道施工任务，其中正线隧道三座:曾家岭一号隧道 DK913+680～DK913+852，长172 m;曾家岭二号隧道 DK914+108～DK914+607，长499 m;平丰隧道DK916+120～DK916+297，长177 m。三座隧道均为双线隧道，总长848 m。

2.2 工程地质情况分析

施工区域地质条件比较复杂，管段内隧道所经地区属低山丘陵地貌，地形波状起伏，地面相对高差小于50 m。其岩石石质多为网状粉质粘土，偶见石英砾石，节理裂隙发育。隧道埋深较浅，且岩性泥质胶结易破碎，已成坍塌、掉块。隧道地质全部属于Ⅴ级围岩，曾家岭一号隧道基岩裸露，为粉砂岩，节理裂隙发育，地下水不发育。曾家岭二号隧道、平丰隧道的丘坡表层为网纹状粉状粘土，谷地表层为粉质粘土，下伏泥质粉砂岩，泥质交结，节理裂隙发育，地下水不发育。

2.3 水文地质情况分析

施工区域的水量主要靠大气降水及基岩裂隙水补给，水量不丰富，其沿途未见水库，这也给隧道施工带来了很大的困难。

2.4 预测、预报总体方案

根据隧道设计图施工说明，隧道复杂程度等级划分为简单，施工时采取加深炮孔探测、地质素描综合手段进行施工预测、预报工作，隧道工程地质复杂程度分级及预测预报措施和工作量见表1。

表1 地质复杂程度分级及预测预报措施

2.5 地质预报成果处理

隧道地质预报成果完成后进行分析，如果地质情况与设计相符，可严格按设计进行施工，如果发现有特殊地质或与设计情况不符时，应立刻启动隧道防坍塌应急预案，同时上报监理单位和建设单位，申请设计变更。

3 隧道超前地质预报方法和手段

3.1 隧道超前地质预报地质分析法

不可否认地质法在隧道施工中具有非常重要的作用，而且地质法的优势比较明显，地质法的发展已经有一段时间了，因此，经验比较丰富。地质法由于简单实用的特点适用性很强，可以在不同的隧道工程中使用，同时还能够节约成本。但是地质法也有其明显的缺陷，地质法比较简单，得到的结果也比较浅显，如果地质条件比较复杂的话那么准确性就得不到保证。超前平行导坑(隧道)法的准确性比较高，而且复杂地质条件下也能够使用，但是它也有明显的缺点，超前平行导坑法的成本比较高，而且使用范围比较狭小，不适合间距较大的隧道。

3.2 隧道超前地质预报加深炮孔法

加深炮孔是一种传统而可靠的工程地质探测方法，具有研判准确，直观的优点。针对本隧道围岩特点，采用加深炮孔方法进行探测。加深炮孔可根据需要探测和了解隧道开挖前方几米范围内围岩的工程地质情况;通过钻孔了解和释放影响隧道掘进施工的地下水;通过加深炮孔观察和分析对隧道开挖前方的不稳定岩层进行准确定位。加长炮孔按双层布置，钻眼深度比开挖进尺深度长3 m，隧道爆破开挖时难免出现哑炮，为了确保安全，钻眼时不得在原有残眼位置打钻。

3.3 有效利用管棚钻孔

隧道洞口设计长管棚，可以有效利用长管棚钻孔，根据钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。

3.4 隧道超前地质预报成像法

近年来，随着计算机技术的广泛应用和声波CT专用软件的成功开发，在原有跨孔声波测试基础上开发的岩土声波CT层析成像法已开始应用于隧道施工期地质超前预报，尽管受探测钻孔施作的限制，但在一定范围内的岩溶洞穴、管道的探测中已发挥了重要的作用。

4 结束语

综上所述，在施工中进行超前地质预测预报工作，既是保证施工安全的需要，也是保证工期、节约工程造价的需要。简而言之，其可以降低地质灾害发生的机率，确保隧道施工安全。隧道施工地质超前预报能够调查清楚难以勘查的地质情况，能够查清施工阶段的各种地质情况和地质施工困难区域以及帮助分析地质变化情况，从而能够帮助施工人员控制施工过程中的地质问题，减少人员伤亡，提高经济效益。鉴于隧道施工地质超前预报对于我国隧道施工的重要性。

［1］何发亮.地质工作在隧道施工地质超前预报中的作用［A］.中国交通土建工程学术论文集(2006)［C］.2006.

［2］沈迪州，曾青松.钢筋网在码头边坡稳定的应用与探讨［A］.港口工程分会技术交流文集［C］.2005.

［3］徐刚.关于高速公路管理体制的探讨［A］.中国高速公路管理学术论文集(2010卷)［C］.2010.

U445

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1008-3383(2014)03-0094-01

2013-10-16

石伟(1982-)，男，四川人，工程师，主要从事土木工程方面的工作。