陳睿 萬勇

摘要：隧道超前地質預報是一個對復雜巖體構造的綜合分析判斷，緊靠一種手段的預報方法是不準確的。在進行超前地質預報時，要選擇綜合的超前預報方式，多種方法相互結合驗證，堅持以地質為基礎，以物探為手段的綜合預報方法。

關鍵詞：綜合超前地質預報；施工；應用

1超前地質預報相關方法

1.1地質分析法

地質分析法主要包括地表地質調查、地質鉆探、斷層參數(shù)預測、工程地質分析與推斷以及掌子面素描等。地質分析法最主要的特點是根據(jù)地表及鉆探的調查研究來推斷地面以下地質體的分布規(guī)律、發(fā)育情況[1]。任何地質體的生成都是一個復雜化的大地構造運動產生的，脫離開地質談預報是毫無意義的，因此摸清工程區(qū)域內的地質構造是非常必要的，對我們的分析判斷有非常重要的指導意義，同時提高我們預報的準確性與施工建議。

1.2地質雷達法

地質雷達法是根據(jù)導電率、介電常數(shù)、磁導率的差異，采用地質雷達高頻電磁波方法進行探測，獲取掌子面前方材料的介電常數(shù)差異信息。常見的地質雷達系統(tǒng)有美國GSSI公司的SIR系列地質雷達系統(tǒng)、加拿大Sensor&Software公司的EKKO系列地質雷達系統(tǒng)、瑞典Mala公司的地質雷達系統(tǒng)等等。地質雷達工作原理為：高頻電磁波以寬頻帶脈沖形式通過發(fā)射天線發(fā)射，經目標體反射或透射，被接受天線所接收，具有高分辨率、無損性、高效率、抗干擾能力強等特點。檢測時采用剖面法，即發(fā)射天線（T）和接收天線（R）以固定間距沿測線同步移動的測量方式，高頻電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁場強度和波形將隨所通過介質的電性質及幾何形態(tài)而變化，由此通過對時域波形的采集、處理和分析，結合施工單位提供的設計資料，可確定隧道襯砌厚度以及有無空洞等缺陷[2]。

2 TSP技術在隧道工程中的應用

2.1工程概況

某高速公路的隧道埋深達到了80m以上，最深處為145m，并且整個施工的過程中總計出現(xiàn)了8次突泥涌水的情況，根據(jù)工程的實際情況選擇使用地質鉆探、TSP法進行檢測，從而可以更加準確地獲取施工數(shù)據(jù)信息。

2.2 TSP探測

工程開始之前，應該先運用TSP超前地質預報技術對D2K194+690～D2K194+810位置實施探測，并且在D2K194+633位置處設置檢波器來獲取最終的信息。為了全面提升預測結果的準確性，可以選擇使用靈敏度更高的三分量（x-y-z分量）來接收信息數(shù)據(jù)[3]。通過系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理之后就可以在計算機中顯示出深度偏移圖、反射提取圖以及結果的2D圖。隧道圍巖分級中，需要充分考慮到具體巖石特性以及物理性質，還要了解地下水的分部情況。在工程實踐中，往往因為缺乏定量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)材料，根據(jù)以往工程的實踐經驗通常需要將圍巖含水、淺埋等情況升一級處理，保證數(shù)據(jù)比較貼合實際情況[4]。

2.3超前鉆探法

應用TSP超前地質預報系統(tǒng)之后，可以發(fā)現(xiàn)D2K194+775～+790位置處的圍巖存在明顯的不同，因此，需要在對該位置進行施工的過程中，應該再次使用鉆探法進行具體的地質勘測，從而可以更加準確的了解地質情況。

2.3.1超前水平鉆探

應用XY—1A型鉆機在D2K194+745位置處持續(xù)向內部方向進行超前地質鉆探施工，根據(jù)要求鉆一個孔，鉆長35m，立角88.5°，水平角1.3°，鉆探速度1000r/min。分析資料之后可以發(fā)現(xiàn)，本次施工所在位置的巖性即為三疊上統(tǒng)侏倭組以砂巖為主，整個鉆孔的過程中，發(fā)現(xiàn)所使用的沖洗液已經變成灰黑色，并且該過程并無明顯的差異現(xiàn)象，巖石特性基本穩(wěn)定[5]。

2.3.2加深炮孔探測

加深炮孔從而保證水平鉆探更加合理進行，同時還要充分考慮到周邊巖石特性，并且在D2K194+745位置設置3個加深炮孔，開挖3m都要設置一個[6]。在隧道斷面中放樣同時設置參考點，標高為0，也就是說空口位置即為參考距離處。

2.4結果分析

運用TSP技術進行地質預報之后，可以更加準確地了解到在施工前進方向的120m范圍內存在軟弱破碎帶和富水帶。從開挖實際情況來看，該處位置的圍巖特性并未滿足要求且局部出現(xiàn)了夾層，并且存在嚴重涌水現(xiàn)象。通過數(shù)據(jù)分析之后可以發(fā)現(xiàn)，在要求樁號與規(guī)模樁號的檢測結構基本相同，并且近距離的預報后可以更加準確地了解遠距離方向的地質狀態(tài)。

3隧道TSP超前地質預報施工環(huán)保措施

3.1噪聲污染控制

根據(jù)施工要求來確定爆炸次數(shù)與點位；嚴禁在施工區(qū)域內燃燒廢棄物；有效降低機械設備的噪音，避免造成數(shù)據(jù)記錄不準確的情況存在；合理安排機械設備的工作時間，做好調度工作；施工位置距離居民區(qū)比較近，應該注意夜間不能施工，避免對居民生活造成影響。

3.2水環(huán)境保護

施工過程中不可避免的會產生廢水以及廢棄物，首先應該進行基礎的沉淀與過濾處理，不能直接排入到市政排水系統(tǒng)中；施工人員的生活污水需要采用措施進行凈化，待所有指標達到要求之后才能進行排放；對于施工中的各種易燃易爆物品，需要隔離處理，并且做好明顯的標識，避免造成嚴重的人員傷亡。

3.3大氣、環(huán)境保護

施工的過程中，為了避免揚塵給人身體以及設備造成傷害，可以適當灑水降塵，同時也要選擇污染性較小的設備，確保整個施工環(huán)境更加環(huán)保。

4結束語

社會的發(fā)展與進步，基礎建設工程數(shù)量持續(xù)增加，隧道工程因此也被大量的建設，并且逐漸向埋深大、長度長的方向發(fā)展。隧道工程中，因為受到了地質條件、施工因素等多個方面的影響，導致了在施工的過程中容易與設計方案存在一些偏差，導致了很多隧道工程中都不可避免地存在涌水、涌泥的情況，對整個工程安全造成極為嚴重的影響。

參考文獻：

[1]王定寶，闞世飛.壁板坡隧道復雜地質條件下施工風險管理[J].公路隧道，2017（04）：41-45.

[2]馮義.綜合超前地質預報在巖溶隧道中的應用[J].筑路機械與施工機械化，2017，34（12）：121-126.

[3]張曉波.綜合超前地質預報技術在麻窩隧道中的應用[J].低碳世界，2017（28）：224-226.

[4]王少光.隧道綜合地質超前預報在某高風險隧道中的應用[J].鐵道勘察，2016，42（06）：42-46.

[5]陳美艷.淺談超前地質預報基本做法及在不良地質隧道中的應用[J].低碳世界，2016（33）：177-178.

[6]楊新民.隧道超前地質預報方法針對性選定及組合應用研究[J].鐵道建筑技術，2016（09）：5-8.

[7]楊嘉明，劉凱，韓飛，郭奇.綜合物探方法在地質超前預報中的應用[J].東北水利水電，2016，34（09）：43-45.

（作者單位：湖北工業(yè)大學）