(福建省高速公路建設(shè)總指揮部，福州 350001)

福建省高速公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作分析與展望

■陳禮彪 施燕秒

(福建省高速公路建設(shè)總指揮部，福州 350001)

隧道工程施工過程中，經(jīng)常遇到大變形、坍塌、突泥、涌水等地質(zhì)災(zāi)害，給施工安全帶來重大災(zāi)難和無法估量的經(jīng)濟(jì)損失。為了確保隧道施工安全，對(duì)掌子面前方不良地質(zhì)體的發(fā)育情況進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)預(yù)報(bào)，是當(dāng)前隧道建設(shè)中亟待研究與解決的關(guān)鍵問題。本文結(jié)合福建省高速公路隧道建設(shè)情況，首先介紹我省隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)；然后，重點(diǎn)介紹和分析福建省內(nèi)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工程典型案例，給出技術(shù)層面和管理層面存在的主要問題；最后，結(jié)合多年的實(shí)踐，總結(jié)隧道不良地質(zhì)體預(yù)報(bào)的有效方法和將要開展的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，并對(duì)下一步所要開展的工作進(jìn)行深入探討，對(duì)我國推動(dòng)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的創(chuàng)新提供幫助和指導(dǎo)。

隧道工程 不良地質(zhì)體 超前地質(zhì)預(yù)報(bào) TSP GPR

1 引言

由于隧道等地下工程深埋地下，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變，期望在勘測(cè)設(shè)計(jì)階段完全查明隧道穿越區(qū)域的地質(zhì)條件、巖性，特別是不良地質(zhì)體的確切位置、規(guī)模等是十分困難的，也是不切實(shí)際的。而隧道等地下工程施工過程中，經(jīng)常會(huì)因突然遇到斷層破碎帶、巖溶發(fā)育帶、突泥和富水帶等不良地質(zhì)體，沒能及時(shí)采取有效措施，從而導(dǎo)致大變形、坍塌塌方、涌水突泥、涌砂等災(zāi)害發(fā)生，有的甚至造成重大人員、財(cái)產(chǎn)損失。鑒于地質(zhì)因素是決定隧道建設(shè)順利與否的關(guān)鍵，隧道施工過程準(zhǔn)確、及時(shí)地預(yù)測(cè)掌子面前方的地質(zhì)條件被國內(nèi)外的科研和工程技術(shù)人員普遍關(guān)注[1-4]。

福建地區(qū)地形、地貌和地質(zhì)條件獨(dú)特，隧道穿越區(qū)地質(zhì)復(fù)雜，斷層、破碎帶、富水帶、巖溶等不良地質(zhì)體時(shí)有發(fā)育，并時(shí)常伴隨隧道的坍塌、涌水等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。因此，福建省從2006年起普遍開展隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，取得了良好成效，積累了一定經(jīng)驗(yàn)，但也存在一些亟待解決的實(shí)際問題。本文從高速公路隧道建設(shè)管理實(shí)際出發(fā)，系統(tǒng)總結(jié)和分析福建高速公路隧道工程建設(shè)中地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作，提出改進(jìn)意見，具有現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)作用。

2 福建省高速公路隧道建設(shè)概況

2.1 建設(shè)概況

這些年來，福建省高速公路隧道建設(shè)不論是量，還是質(zhì)，乃至困難復(fù)雜程度，均取得豐碩成果。截止2014年底，福建省高速公路建成通車逾4000km， (其中雙向八車道高速公路230km)，建成隧道達(dá)502km/ 371座。目前在建高速公路里程1250公里，其中隧道304km/176座。

正在施工和已建成隧道各具特色。從隧道斷面形式看，有3+2車道不對(duì)稱連拱隧道 (機(jī)場(chǎng)路一期馬宅頂隧道)、小間距四車道連拱隧道+小間距群體隧道 (機(jī)場(chǎng)路二期金雞山隧道)、S曲線隧道 (邵三路口隧道、永武古石背隧道)、上下層疊隧道 (泉廈擴(kuò)建大坪山隧道)。在小間距隧道方面，還建成了小間距大斷面原位擴(kuò)建隧道(泉廈擴(kuò)建大帽山隧道)。從規(guī)模來說，有正在建設(shè)的長達(dá)9.2km的福州京臺(tái)牛巖山隧道。從遭遇的地形地質(zhì)看，有大偏壓長距離軟巖極破碎圍巖段隧道，有穿過與上部水庫相連通的富水破碎帶段落，甚至出現(xiàn)突發(fā)涌水涌泥的情況。已建成的典型隧道照片見圖1～3。

根據(jù)海西高速公路規(guī)劃調(diào)整方案，福建還將建設(shè)約千公里高速公路及部分項(xiàng)目擴(kuò)建，據(jù)測(cè)算，隧道將達(dá)120km以上。由于后續(xù)項(xiàng)目將更多地向山區(qū)推進(jìn)，可以預(yù)計(jì)，不論隧道路線選擇、斷面布設(shè)等，還是隧道地質(zhì)條件、作業(yè)環(huán)境，都將更加復(fù)雜艱巨，隧道建設(shè)的難度更大。

圖1 馬宅頂隧道

圖2 金雞山隧道

圖3 大帽山隧道

2.2 地質(zhì)概況

2.2.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造[5]

福建省的大地構(gòu)造位置，處于華南褶皺系東部。自晚太古代以來地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分頻繁，以致地殼在縱向上，無論是變質(zhì)基底或是蓋層都具有多重結(jié)構(gòu)特征；而表殼構(gòu)造則以脆－韌性斷裂及推覆、滑脫構(gòu)造尤其脆性斷裂極其發(fā)育為特色。各地層、巖石的分布明顯地受構(gòu)造 (斷裂)控制，大體構(gòu)成了“東西分帶、南北分塊”的基本構(gòu)造格架。省內(nèi)的北北東－北東東，北西－東西及南－北走向斷裂十分發(fā)育，最突出的是南平－寧化斷裂帶與政和－大坪構(gòu)造－巖漿帶相交匯，將福建省割切為閩西北隆起帶、閩西南拗陷帶及閩東火山活動(dòng)帶三個(gè)不同的構(gòu)造單元。因燕山期強(qiáng)烈的斷裂逆沖作用及巖漿侵入活動(dòng)，還形成了閩東南濱海斷隆帶這一獨(dú)立構(gòu)造單元。目前，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定期，一般未見對(duì)工程建設(shè)，尤其隧道建設(shè)有明顯影響的活動(dòng)性大構(gòu)造或大斷裂。

2.2.2 隧道建設(shè)遇到的典型地質(zhì)災(zāi)害

福建隧道地質(zhì)復(fù)雜，巖石種類繁多，地層比較齊全，巖石褶皺、斷裂、節(jié)理等構(gòu)造發(fā)育，很多地質(zhì)構(gòu)造(裂隙)帶又是富水帶，建設(shè)中遭遇的泥巖等軟巖、含高嶺土蒙脫石等親水礦物的膨脹巖不少，閩西、永安地區(qū)還偶見巖溶發(fā)育或溶洞及煤系地質(zhì)。對(duì)深埋高地應(yīng)力區(qū)隧道，還存在巖爆可能。閩東南沿海亦出現(xiàn)多座高地溫隧道。

這些不良地質(zhì)現(xiàn)象對(duì)隧道建設(shè)、施工安全和建設(shè)成本影響巨大。若預(yù)測(cè)和處置不當(dāng)，將可能導(dǎo)致隧道施工期出現(xiàn)嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害、質(zhì)量安全事故，甚至引發(fā)地面塌陷、地表水源枯竭等生態(tài)環(huán)境災(zāi)害。初步統(tǒng)計(jì)，福建省高速公路隧道施工中遭遇到的典型地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象包括：洞內(nèi)較大規(guī)模以上坍塌約20次 (如：漳龍斗米2號(hào)隧道、邵三項(xiàng)目北村隧道、龍長羅卜頂隧道、泉三曹源隧道、浦南搖前隧道、南平寧武橫塬隧道、漳州沈海復(fù)線寶峰隧道、龍巖廈蓉?cái)U(kuò)建后祠隧道)，大型涌水5次(如：泉三三陽隧道、龍巖雙永云中山隧道、莆田沈海復(fù)線錦峰隧道、龍巖漳永和新隧道、寧德京臺(tái)黃竹山隧道)、較大規(guī)模突水涌泥5次 (如：廈安石鼓山隧道、龍長移爐隧道、永寧石林隧道、廈成天成山隧道、靖海福山隧道)，巖爆5次 (如：三福美菰嶺隧道、福永項(xiàng)目湖臺(tái)隧道、鐵崗山隧道、泉州莆永石鼓山隧道、寧德京臺(tái)黃竹山隧道)；高地溫 (如：漳州長泰美宮項(xiàng)目獅子頭隧道、福永湖臺(tái)隧道)。龍長京源口隧道、泉三三陽隧道等曾出現(xiàn)規(guī)模不等溶洞。龍巖永武龍井隧道、雙永聯(lián)金隧道、西陂隧道、可堂隧道及三明泉三下渡隧道、龍長京源口隧道等遭遇過煤系地質(zhì)。典型地質(zhì)災(zāi)害隧道的照片見圖4～7。

圖4 雙永高速西陂隧道圍巖坍塌

圖5 雙永高速可堂隧道坍塌及股狀水

圖6 泉三高速下渡隧道煤系地層及股狀涌水

圖7 永寧高速石林隧道突泥及涌水

3 福建省隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作開展情況和特點(diǎn)

公路部門隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作起步比鐵路部門晚，20世紀(jì)90年代開始在一些長大重點(diǎn)公路隧道和地質(zhì)條件復(fù)雜隧道建設(shè)中開展超前鉆孔等預(yù)報(bào)。福建省高速公路在2001年開工的京福一期的少數(shù)隧道施工中，由施工單位自行安排開展了監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作，但未列專項(xiàng)費(fèi)用，也沒有進(jìn)行過檢查考核。自2006年開工的泉三高速公路開始，地質(zhì)預(yù)報(bào)工作作為隧道施工過程的一項(xiàng)重要工序和基本要求進(jìn)行管理，在施工招標(biāo)時(shí)就作為強(qiáng)制性要求予以落實(shí)。相繼實(shí)行“項(xiàng)目業(yè)主牽頭招標(biāo)，獨(dú)立第三方負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)”工作。目前，普遍是施工單位進(jìn)場(chǎng)后，由項(xiàng)目業(yè)主統(tǒng)一組織公開招標(biāo)，由業(yè)主、施工單位、地質(zhì)預(yù)報(bào)單位簽訂三方合同。

從近年預(yù)報(bào)工作實(shí)踐來看，福建省高速公路隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：

(1)普遍采用物探與地質(zhì)分析相結(jié)合的方法開展預(yù)報(bào)。能夠根據(jù)復(fù)雜的地質(zhì)條件，采取綜合性預(yù)報(bào)手段。在物探方法中，當(dāng)前國內(nèi)外普遍應(yīng)用的電磁波法 (地質(zhì)雷達(dá))、地震波法 (TSP)、紅外法 (紅外探測(cè)儀)，在福建均有采用。對(duì)出現(xiàn)涌水突泥等特別復(fù)雜地段，還采用超前鉆探等手段驗(yàn)證。

(2)全覆蓋、全程實(shí)施。對(duì)隧道的各洞室、隧道全程，采用長、短距離預(yù)報(bào)相結(jié)合的方法強(qiáng)制推行。

(3)能夠及時(shí)報(bào)告，及時(shí)分析，進(jìn)行階段性回顧總結(jié)。

(4)由專業(yè)隊(duì)伍擔(dān)當(dāng)。一般由具有公路工程試驗(yàn)檢測(cè)資質(zhì)、工程勘察綜合類資質(zhì)、工程勘察專業(yè)類巖土工程資質(zhì)的法人單位承擔(dān)。具體大多以科研院所、高校和道路勘察設(shè)計(jì)單位為主體承擔(dān)。從業(yè)人員涉及測(cè)量、地質(zhì)、物探、路橋等專業(yè)。

4 工程實(shí)例與存在的主要問題

4.1 工程實(shí)例

實(shí)行隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作以來，福建省高速公路隧道施工期地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，總體上取得較好成效，成功地預(yù)報(bào)了一些典型的強(qiáng)風(fēng)化破碎帶、構(gòu)造帶等不良地質(zhì)體，在施工單位、業(yè)主重視下，通過預(yù)置對(duì)策，有效避免了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。如，建泰高速公路泰寧隧道右斜井F22斷層，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)設(shè)計(jì)文件中推測(cè)尖滅F22斷層的存在；南平松建高速公路鐘山隧道左線出口F411斷層，預(yù)報(bào)比設(shè)計(jì)提前約50m出現(xiàn)，與實(shí)際開挖后的情況基本吻合。同時(shí)，省內(nèi)也存在由于超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作開展不到位，造成較大安全事故的隧道，如南廈項(xiàng)目石鼓山隧道右洞曾出現(xiàn)過的較大規(guī)模的突泥涌水事故。

4.1.1 泰寧隧道F22斷層的預(yù)報(bào)

建泰高速泰寧隧道全長7040m，最大開挖斷面約120m2，最大埋深約700m，屬特長、深埋、高地應(yīng)力隧道。隧道場(chǎng)區(qū)處于閩西華夏系武夷山脈隆起帶與新華夏系閩西隆起帶范圍內(nèi)，屬于斷塊差異活動(dòng)區(qū)，斷裂構(gòu)造發(fā)育，多以擠壓性片理帶、裂隙密集帶、破碎帶及部分構(gòu)造角礫巖帶等出現(xiàn)。隧道區(qū)地下水主要為風(fēng)化基巖中的裂隙-孔隙水和構(gòu)造裂隙水；洞身圍巖主要為加里東期侵入巖花崗巖以及侏羅系下統(tǒng)或中統(tǒng)粉砂巖、砂巖類；隧道圍巖從洞口向里依次為Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ和Ⅱ級(jí)[6]。

在隧道中段開挖斜井，作為隧道施工開挖通道和運(yùn)營通風(fēng)通道，斜井在主洞YK20+690到Y(jié)K21+529范圍內(nèi) (其里程樁號(hào)為JYK0+000～JYK0+822.6)。此區(qū)間地表為剝蝕丘陵地貌，植被發(fā)育，地形起伏較大，西部平坦，向東地勢(shì)逐漸增高，地表分布第四紀(jì)粘性土及殘積粘性土，下覆花崗巖。勘探結(jié)果顯示，地表南北走向出露F22斷層，產(chǎn)狀為250°-270°∠78°，地表出露在YK21+070(JYK0+406)到Y(jié)K21+120(JYK0+456)之間，與隧道軸線基本垂直，此斷層向下逐漸尖滅，基本不對(duì)斜井和正洞造成影響。正洞、斜井與F22斷層之間的斷面關(guān)系如圖8。

圖8 正洞、斜井與F22斷層間的平面圖

斜井的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用長距離的TSP和短距離的地質(zhì)雷達(dá)全程覆蓋同時(shí)進(jìn)行。本區(qū)段TSP的預(yù)報(bào)里程為JYK0+698～JYK0+812，圖9～10為探測(cè)分析圖。通過TSP探測(cè)成果圖分析，在區(qū)間JYK0+753～JYK0+775內(nèi)，縱、橫波波速顯著降低，縱波波速由4720m/s降到4150m/s，橫波波速由2530m/s降到2180m/s；泊松比由0.21增大到0.32，明顯增大；密度由2.70下降到2.60，顯著降低。因此，通過TSP結(jié)果推斷此區(qū)段節(jié)理、裂隙發(fā)育，巖體破碎，且含水量較大，推測(cè)可能為地表出露的F22斷層的地下延伸體。

圖9 反射層提取圖

圖10 預(yù)報(bào)結(jié)果2D視圖

地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)區(qū)間為JYK0+740～JYK0+765，圖11為雷達(dá)探測(cè)成果圖，可見，掌子面前方15m后 (JYK0+ 755)反射波振幅明顯增加，同相軸間斷、分叉，推測(cè)該段巖體破碎，呈碎塊狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，含水量大。此位置距TSP探測(cè)成果接近，推測(cè)前方15m后可能為地表出露的F22斷層的地下延伸體。

圖11 地質(zhì)雷達(dá)超前探測(cè)結(jié)果

隧道斜井實(shí)際開挖到斷面JYK0+748時(shí)，沿著鉆孔炮眼有夾雜花崗巖殘積土和斷層泥的地下水噴出，噴水量每天約700m3，掌子面素描及其出水照片如圖12所示。

當(dāng)隧道開挖到斷面JYK0+754時(shí)，揭示的F22斷層如圖13所示，F(xiàn)22斷層的預(yù)報(bào)結(jié)果同實(shí)際揭露位置基本一致。對(duì)F22斷層向地下延伸情況進(jìn)行了準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，修正設(shè)計(jì)文件，預(yù)報(bào)結(jié)果準(zhǔn)確及時(shí)，為隧道順利通過本斷層破碎帶提供了基礎(chǔ)資料和指導(dǎo)。

圖12 JYK0+748掌子面地質(zhì)素描及涌水示意圖

圖13 JYK0+754揭示的F22斷層示意圖

4.1.2 石鼓山隧道右洞YK12+198不良地質(zhì)體的預(yù)報(bào)

福建省南安金淘至廈門高速公路石鼓山隧道全長6005m，雙洞六車道隧道，最大開挖斷面約160m2，最大埋深近500m。隧道處于構(gòu)造剝蝕微丘地貌，地形呈波狀起伏，溝塹較多，植被發(fā)育。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告揭示，隧道近場(chǎng)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造主要受區(qū)域性北東向長樂—詔安斷裂帶和北西向永安—晉江構(gòu)造帶的控制，未見有明顯的大的斷裂構(gòu)造及活動(dòng)性構(gòu)造通過，地質(zhì)構(gòu)造條件相對(duì)穩(wěn)定。隧道區(qū)主要發(fā)育北北東向和北西向的次級(jí)構(gòu)造，以節(jié)理裂隙密集帶為主。洞身圍巖為侏羅系南園組凝灰熔巖及其風(fēng)化層、局部凝灰熔巖中夾薄層砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。洞體II、III級(jí)圍巖級(jí)別約占全隧三分之二。隧道區(qū)地下水主要為風(fēng)化巖中的孔隙水和構(gòu)造裂隙水，節(jié)理裂隙帶和斷層構(gòu)造帶易成為地下水滲流通道[7]。

隧道右洞出口端進(jìn)洞1.4km、掌子面施工至YK12+ 198時(shí)，掌子面右側(cè)拱腰處突然大量出水，在導(dǎo)水、噴護(hù)應(yīng)急處置作業(yè)期間，2日內(nèi)兩次引發(fā)大規(guī)模突水涌泥，并致右側(cè)拱腰處垮塌，形成高達(dá)3m、長約45m、寬及全隧的泥沙石塊堆積體，高峰時(shí)出水量達(dá)2000m3/h (見圖14)。雖然處置該事故占用了約5個(gè)月的施工時(shí)間和相應(yīng)資金，幸虧人員、設(shè)備撤離及時(shí)，才未致更大的損失。

圖14 石鼓山隧道YK12+198突泥涌水

結(jié)合專家現(xiàn)場(chǎng)考察和事故原因分析，可以看出，該事故的發(fā)生，與地質(zhì)預(yù)報(bào)工作不到位關(guān)系密切。

此區(qū)段僅采用地質(zhì)雷達(dá)在掌子面YK12+204上進(jìn)行單一物探方式的探測(cè)，探測(cè)區(qū)間為YK12+204～YK12+ 174，共30m，地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)成果如圖15所示：

圖15 YK12+204掌子面地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)成果圖

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)單位給出的預(yù)測(cè)結(jié)果為：

YK12+204～YK12+200區(qū)段施工圍巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，呈碎塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，圍巖為Ⅲ級(jí)；

YK12+200～YK12+182區(qū)段節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎，主要呈碎裂結(jié)構(gòu)，局部區(qū)域可能有裂隙水發(fā)育，圍巖為Ⅳ級(jí)；

YK12+182～YK12+176區(qū)段節(jié)理裂隙不十分發(fā)育，圍巖完整性較好，主要呈塊狀結(jié)構(gòu)，圍巖為Ⅳ級(jí)；

YK12+176～YK12+174區(qū)段節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎，主要呈碎裂結(jié)構(gòu)，圍巖自穩(wěn)能力較差，圍巖為Ⅳ級(jí)。

分析其超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的方法及結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)以下一些不足：

(1)預(yù)報(bào)方法、手段不到位：突水涌泥處對(duì)應(yīng)地表為三個(gè)方向的自然降水的匯集處，易成為裂隙構(gòu)造的地表水補(bǔ)給源，時(shí)值雨季施工，但在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的洞內(nèi)外綜合分析中未對(duì)此引起足夠重視。此重點(diǎn)預(yù)報(bào)區(qū)段的科學(xué)探測(cè)方式應(yīng)該是在洞內(nèi)外綜合分析的基礎(chǔ)上，采用長距離的TSP或TGP，與短距離的GPR相結(jié)合的綜合探測(cè)方法，顯然，此區(qū)段的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作在技術(shù)、方法上有失偏頗。

(2)預(yù)報(bào)針對(duì)性不到位：隧道設(shè)計(jì)文件顯示，在隧道右線YK12+140～YK12+260段有F2構(gòu)造破碎帶 (281°∠76°)穿過，凝灰熔巖夾薄層微風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，巖體以碎裂結(jié)構(gòu)為主，地下水呈淋水狀出水。顯然超前地質(zhì)預(yù)報(bào)單位對(duì)此構(gòu)造破碎帶的重視不夠，沒有通過綜合預(yù)報(bào)方法，對(duì)破碎帶的準(zhǔn)確位置、規(guī)模、性質(zhì)、圍巖級(jí)別和富水情況進(jìn)行判斷、定性，直接導(dǎo)致參建方?jīng)]有及時(shí)采取相應(yīng)的施工預(yù)案、導(dǎo)致大規(guī)模突泥、涌水事故發(fā)生。

(3)綜合分析不到位：隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作應(yīng)充分考慮地形地貌、施工環(huán)境、施工工藝、地層巖性、節(jié)理裂隙和構(gòu)造發(fā)育的情況，經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員給出綜合分析預(yù)報(bào)，然而，此區(qū)段的地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)成果的分析沒有考慮到地表大面積匯水、F2構(gòu)造破碎帶的存在，其巖體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、節(jié)理裂隙發(fā)育情況和圍巖巖體分級(jí)建議針對(duì)性不強(qiáng)。

4.2 存在的主要問題

從全省而言，目前隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作還存在一些具體問題，不論是管理上，還是技術(shù)操作層面，亟待分析改進(jìn)。

4.2.1 技術(shù)層面

(1)超前預(yù)報(bào)手段比較單一，未根據(jù)隧道的地質(zhì)條件選擇合適的綜合預(yù)報(bào)手段。如有的隧道地質(zhì)變化頻繁，但主要依賴TSP方法；有的預(yù)估有富水地層，但只用地質(zhì)雷達(dá)手段。

(2)綜合性預(yù)報(bào)相對(duì)薄弱，缺少地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)，地形地質(zhì)、洞內(nèi)外甚至礦物構(gòu)造等綜合分析不足；在雙洞掘進(jìn)時(shí)，不能有效利用先行洞的實(shí)際開挖地質(zhì)成果來進(jìn)行推理分析。

(3)物探預(yù)報(bào)的具體操作流程不一，缺乏規(guī)范性，包括地質(zhì)雷達(dá)法的掌子面測(cè)點(diǎn)布置，對(duì)掌子面要求，對(duì)檢測(cè)工作條件要求，參數(shù)設(shè)置等。

(4)預(yù)報(bào)設(shè)備沒有采用可靠手段進(jìn)行校驗(yàn)，不同設(shè)備間缺乏校核；物探成果的解釋又過分依賴設(shè)備，數(shù)據(jù)分析不合理，導(dǎo)致解釋成果離散性大。

(5)超前預(yù)報(bào)工作任務(wù)選擇缺乏針對(duì)性、科學(xué)性。未根據(jù)地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)，未確定重點(diǎn)預(yù)報(bào)地段，并相應(yīng)調(diào)整預(yù)報(bào)方法和技術(shù)要求等。

(6)預(yù)報(bào)工作普遍缺乏與開挖后的比對(duì)分析。除非出現(xiàn)質(zhì)量安全事故，一般較少與現(xiàn)場(chǎng)開挖后的地質(zhì)條件進(jìn)行對(duì)比，并及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

4.2.2 管理層面

(1)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)單位的委托方式不一。有的是項(xiàng)目業(yè)主直接招標(biāo)委托的，有的由施工單位委托的。由施工單位委托的，出于經(jīng)濟(jì)上的考慮，大多進(jìn)來的隊(duì)伍素質(zhì)較差，有的現(xiàn)場(chǎng)甚至沒有一個(gè)稱職的地質(zhì)工程師。

(2)設(shè)備數(shù)量和現(xiàn)場(chǎng)人員不足，人員素質(zhì)參差不齊。有的單位不計(jì)自身實(shí)力盲目攬活，一個(gè)隊(duì)伍要同時(shí)承擔(dān)幾個(gè)項(xiàng)目的預(yù)報(bào)工作 (福建往往一個(gè)地質(zhì)預(yù)報(bào)合同包括10多座隧道40多個(gè)施工掌子面需要預(yù)報(bào)工作)，設(shè)備、人員在幾個(gè)項(xiàng)目間來回倒運(yùn)，疲于奔命，無法保證服務(wù)質(zhì)量。

(3)缺少實(shí)效檢查，沒有形成可量化、制度化的評(píng)價(jià)機(jī)制，使本來充滿探索性的工作變?yōu)榧兇獾哪怖袨椤?/p>

5 結(jié) 論

福建省多年來的建設(shè)實(shí)踐表明，在隧道施工期開展超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，是必要的、有效的。事實(shí)證明，今后隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作要注重以下幾方面工作：

(1)要在管理層面上統(tǒng)一組織、優(yōu)化、協(xié)調(diào)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作；技術(shù)層面上提高從業(yè)人員素質(zhì)、完善相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化工作。

(2)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作必須以地質(zhì)分析為基礎(chǔ)、以物探分析為手段，必要時(shí)輔以超前鉆探或先行洞成果的綜合分析預(yù)報(bào)方法。

(3)提高超前預(yù)報(bào)工作科學(xué)性和開展的規(guī)范化[8]。要研究與隧道地質(zhì)復(fù)雜程度相關(guān)聯(lián)的預(yù)報(bào)重要性分級(jí)，提高任務(wù)針對(duì)性；要開展地質(zhì)預(yù)報(bào)方法和技術(shù)要求的規(guī)范性文件編制。 (4)在地球物理方法預(yù)報(bào)中，要大大加強(qiáng)各種物探方法的適用性研究和規(guī)范性工作，針對(duì)福建典型區(qū)域地質(zhì)特征而言，探索開展地質(zhì)雷達(dá)、TSP等成果解釋比對(duì)和典型圖譜的研究，具有現(xiàn)實(shí)意義。

［1］王夢(mèng)恕.對(duì)巖溶地區(qū)隧道施工水文地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的意見［J］.鐵道勘查，2004,(1)：7-9,18.

［2］張志龍，王蘭生，王躍飛.公路隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)方法研究現(xiàn)狀綜述［J］.公路交通科技，2005，22(9)：126-128.

［3］趙永貴，劉 浩，孫 宇，等.隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)研究進(jìn)展［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2003，18(3)：460-464.

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［8］福建省高速公路建設(shè)總指揮部，中科院武漢巖土力學(xué)所.福建省公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)研究報(bào)告［R］.2013.