隧道地质预报技术和方法

肖 峰

（山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044000）

隧道地质预报技术和方法

肖 峰

（山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044000）

隧道地质超前预报是防止隧道开挖突发性灾害、保证施工工期、及时调整支护参数、保证施工质量和控制隧道建设成本的有效手段。在施工阶段采用短时间对岩体进行物理探测，通过各种信息来判断岩体特征的物理探测方法。

地质超前预报；地质判断

1 前言

某隧道地处秦岭褶皱带，构造形迹复杂，虽然隧道全线未见构造形迹，但该隧道进山口段围岩为中生界二长花岗岩，岩石全风化到强风化，风化层厚度大，严重影响围岩稳定性。

隧道施工中，地质工作者应严密注意围岩开挖情况，通过探测手段，预测开挖工作面前方应有几米至几十米，甚至上百米的围岩工程地质和水文地质条件，结合掘进中地质条件的变化，及时提出预报，以便有准备地做好各种预防和施工措施，保证隧道施工的顺利进行。

2 地质预报技术

2.1 地质超前预报工作目的

2.1.1 地质因素

隧道是建筑在地下的隐蔽工程，地下地质条件复杂，潜在、无法预知的地质因素较多：①多变的地质条件；②地层破碎带/断层；③富水岩层。

2.1.2 地质超前预报的目的

提供隧道掘进前方的地质情况，包括围岩的完整性、断层破碎带和溶洞的规模及位置、不良地层的赋水情况，进而作出对围岩类别的划分和坑道开挖时稳定性的分析，为设计变更及施工方法改变提供工程地质依据，以确保隧道施工顺利进行和工程安全。

2.2 预报内容及探测方法

2.2.1 预报内容

（1）对照图纸提供的地质资料，预报地质条件变化情况及对施工的影响程度。

（2）预报可能出现塌方、滑动的部位、形式、规模及发展趋势，提出处理措施。

（3）预报可能出现突然涌水的地点、涌水量大小、地下水泥砂含量及对施工的影响。

（4）预报软岩内鼓、片帮掉块地段及对施工的影响程度。

（5）预报岩体突然开裂或原有裂隙逐渐加宽的位置及其危害程度。

（6）位移量测中发现围岩变形速率加快时，应预报对围岩稳定性的影响程度。

（7）浅埋隧道地面出现下沉或裂缝时，预报对隧道稳定和施工的影响程度。

（8）对隧道将要穿过不稳定岩层、较大断层作出预报，以便及时改变施工方法或作应急措施。

（9）隧道附近或穿过瓦斯地段的岩（煤）层中，预报瓦斯影响范围。

（10）隧道施工中由于措施不当，可能造成围岩失稳，应及时采取改进措施。2.2.2 探测方法

（1）导坑探测。地质条件较复杂的隧道施工中，可采用超前导坑或专用的探测坑道进行探测。根据导坑开挖揭露的围岩地质情况，能了解并较准确地预测隧道开挖工作面前方相应地段围岩的工程地质及水文地质条件。

（2）超前水平岩芯钻探。超前水平岩芯钻孔可视为隧道中的微形导坑，可能探测了解隧道开挖工作面前方几十米乃至上百米范围内围岩的地质情况。

（3）工作面上的浅孔钻探。浅孔钻探是利用开挖工作面上的炮眼孔或深水孔、声波探测孔的钻进情况来探测了解围岩地质情况。通过钻进的时间、速度、压力、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，判断开挖工作面前方围岩的地质情况。

（4）声波探测。声波探测是利用不同岩（体）有不同的物理力学性质，因而声波的传播速度亦有不同的关系，根据岩石（体）的声波传播速度来判断围岩的工程地质情况。当岩石（体）的波速越高时，则岩体越完整坚硬，岩体质量越好。

（5）地震波量测。地震波量测是利用微型爆破引发的地震波在岩体中向四周传播，当波在隧道掘进前方遇到一界面时，部分波将从界面反射回接收传感器，通过专门设备的数据运算和处理，即可预报掘进前方的地质情况。

3 隧道地质预报方案

地质超前预报工作内容：

（1）围岩电磁波测试。围岩电磁波测试是利用地质雷达等分辨率较高、方向较好、能够分辨出较小规模地质异常的测试手段，及时预报出掌子面附近的断层、溶洞、富水等不良地质情况。地质工程师判断是由地质工程师根据区域地质知识和经验，综合分析判断，对掌子面前方的地质情况作出预测，并对地质预报仪及地质雷达探测出的地质现象作出合理解释。

（2）地质工程师判断。由地质工程师根据区域地质知识和经验综合分析判断，对掌子面前方的地质情况作出预测，并对地质预报仪及地质雷达探测出的地质现象作出合理解释。

4 结束语

在具体施工中应该注意初期支护工作，加强防护措施，以增加安全性。

建议施工单位在开挖中，应遵循断进尺、强支护的原则，并注意对围岩进行监控工作，确保施工安全。

Tunnel Geology Forecast Technology and Method

Xiao Feng

The tunnel geology forecast is in advance prevents the tunnel excavation burst characteristics disaster，the guarantee construction time，the prompt adjustment supports and protections parameter，the guarantee construction quality and the control tunnel construction cost effective measure.Use the short time in the construction stage to carry on the physical survey to the rock mass，through each kind of information the physical surveymethod.

the geology forecasts in advance；the geology judges

U 452.1+1

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1000-8136(2011)08-0063-02