岩溶地区隧道的综合物探研究论述

杜思思

摘要：在高风险岩溶地区隧道施工中，如何选择适宜、最佳的综合物探技术成为大家关注的焦点。使用适宜的综合物探技术能够极致地发挥其高效经济、高效率等技术优势，这不仅能够提高地质勘查精度，减少失误和误差，还能为高风险岩溶地区隧道安全施工提供了重要支撑。综合物探法本身的特点就十分明显，其能够及时、准确地反应地下情况，测试过程简单、便捷，且成本较低，因此其广泛应用在各个方面。采用单一的物探方法对于部分问题的反应存在一定偏差，在解读图形情况较多、较复杂时，容易导致勘探出现失误和误差。在隧道岩溶地区进行勘查工作时，采用长距离TSP法探测破碎带，再结合短距离红外探測法进行综合物探，不仅能够较好地完成工程中隧道岩溶勘查任务，而且能够大大地提高工作效率。通过实践经验表明，该方法能够可靠、准确地预报岩溶隧道地质地各项工作，能够比较快捷地获取地质信息，对于预报岩溶涌水问题具有重要的影响和意义，同时可以为隧道施工工作提供有效、有参考价值的资料。

关键词：综合物探法；隧道工程；岩溶；勘查

一、引言

目前，在施工之前的勘探工作，具有方便快捷、操作简单、成本低廉这些优势的综合物探法被广泛地应用，其能够快速地对本地区较大范围内的地质体的性质进行探测、分析和确定，因此其能够广泛应用到隧道工程中。对于单一物探法的多解性问题，综合物探法能够较好地避免其的发生，防止其影响最终勘查成果的准确性、稳定性。

本文提到了许多种类的物探技术，结合这些技术，开展隧道施工期地质灾害的综合超前预报研究，对于预报大范围充填溶洞、暗河、特大涌水和探索整治施工技术、措施的研究具有深刻的意义。

二、综合物探法的常用方法

1.工程地质调查法

隧道超前预报中使用最早的方法是工程地质调查法，其工作原理是：通过调查地表和隧道内的工程地质，然后分析和深入了解隧道所处地段的地质结构特征，从而能够准确地推断前方的地质情况。

2.TSP隧道地震探测法

TSP技术是目前比较先进的勘测手段，其已经被我国的铁路、公路、水利建设工程中的勘查工作进行大范围的应用。TSP技术能够预测较长距离的地质体，其本身的预测精度就比较高，成本较低，时间短，能够快速、及时、准确地完成工程任务要求，特别是能够良好地确定隧道轴线或者近直线的柔软地质体。TSP技术不能准确地预报不规则状态下的地质缺陷情况或者平行于隧洞轴线的不良地质体，探测其中的地下暗河已经受到极大的限制和束缚。通过各项实践证明，维护T s P技术的准确预报距离应尽量控制在100m至200m之间

3.红外探水法

红外探水法这种技术，是一种主要以探水为目的的辅助方法。这种方法的原理是：在短距离预报的30米范围之内，所有的物体都发射不可见的红外线能量，一旦前方有隐伏含水构造或有水的时候，正常场就会产生畸变：此时我们绘制相应的红外辐射曲线图，根据曲线的趋势判断前方是否含有水。图3给出了红外探水测点布置图。

红外探测的特点是可以实现全面探测，其具体操作简捷方便，能预测到隧道外围已经前方25米范围内是否存在含水构造，而且其测试时间段，不占用太多的施工时间。但这种方法只能测量是否含有水，至于水量，具体的位置无法合理测量

4.地质雷达探测法

地质雷达（简称GPR），也称作探地雷达，是一种电磁探测技术。其主要是通过利用地下介质对广谱电磁波产生不同响应，观测其位移电流的变化，来确定地下介质的分布特征和情况，从而实现探测目的。其应用范围涉及公路、铁路、水电站、煤矿、隧道、矿产资源和考古等各个领域。

三、综合物探法的具体应用

岩溶隧道的勘查工作主要是要确定水存在的位置、分布以及总体特征。在具体应用时，采用长距离的TSP法和中距离的红外探测法相结合的方法，彼此互补，能够有效地预报隧道前方可能存在的水体情况。具体的操作方法如下，长距离可利用TSP地震探测法预报岩溶地质地情况和分布状态，中距离可利用红外探水预报，并进一步确认岩溶地质，增加探测的精确度，利用地质雷达探测法可以明确暗河的走向。通过大量的实例证明，该综合物探法具有极强的可使用性和实用性，能够有效、准确地预报含水构造，为开凿、建设隧道下阶段提供了准确、全面的依据。

在建设过程中宜万铁路马鹿箐隧道和渝怀铁路圆梁山隧道都出现了不同程度的涌水情况。综合物探法具有方便快捷、操作简单、成本低廉的优势被广泛的应用到施工之前的勘探中，快速的对本地区较大范围内的地质体的性质进行确定，在隧道工程中应用广泛。对于单一物探法的多解性问题，综合物探法能够较好的对其进行避免，防止其影响最终勘查成果的确定。

在湖北省的黄石市阳新县龙岗镇郭家冲和郭家垄村之间有一条十分闻名的紫荆山隧道，该隧道为分离式隧道，其左右线全长分别为2321米和2349米。隧道区的地貌构造十分复杂，是溶蚀低山丘陵地貌。地理位置水源丰富，位于富水河主流和八湘河支流之前的分水岭，在鄂东南侵蚀D剥蚀山地余脉越岭的地段，地势相对较高。同样也是使用综合物探法解决问题，并且完美竣工。

结语：要保障隧道施工安全、施工质量和进度，搞好隧道超前地质预报技术十分重要。但是受到不同条件的制约，不同的隧道超前地质预报技术各有所长也各有不足。

如果地质勘探资料齐全，建议采用长短结合的综合超前地质预报方法。这样可以提高预报精度，提升施工效率，减少误差，避免伤亡和损失。通过分析和借鉴岩溶地区隧道工程地质超前预报的成功事例，选择适宜的综合物探技术，能够有效地发挥不同的综合物探方法技术的不同优势并相辅相成，如此一来就进一步保障了隧道安全施工。