浅谈综合超前地质预报在隧道工程中的应用

王岚

【摘要】隧道工程作为一种复杂地下工程，开展地质调查工作仅仅采用一种预报方法显然无法满足实际施工要求，因此还需要将多种预报手段有效结合起来，形成综合超前地质预报系统，在优化组合和相互补充下，地质预报精确度、预报成果利用效率也会得到极大提升，并为不良地质地段施工方案设计和优化提供有力数据支撑，同时保证隧道工程施工安全、顺利完成。基于此，本文对综合超前地质预报在隧道工程中的应用进行分析和探讨。

【关键词】隧道工程;综合超前地质预报;应用;探讨

在隧道工程施工中，容易受到地质勘察精度、工期、经费等因素影响，导致依据勘察资料制定的施工计划无法满足实际施工需要，进而引发隧洞塌方、岩爆涌泥等灾害发生，对隧道工程施工安全和质量构成极大威胁，侧面也反映出实施超前地质预报十分有必要，不仅可以获取详细地质条件状况，指导预防措施提前制定，还能够对现行施工方案进行完善和优化，确保工程施工顺利、高效进行[1]。本文也联系隧道施工地质灾害预报方法，通过实际工程案例对综合超前地质预报应用及效果进行详尽探讨，也希望文章所阐述内容能够为类似工程提供参考。

1、隧道施工地质灾害预报方法

在开展隧道地质调查工作时，可对以下方法进行应用：（1）地质素描，作为最早的超前地质预报方法，对其进行使用可以对隧道地层岩性、结构面产状、出水状态等信息资料进行全面揭露，并且随着开挖面不断延伸，结合已经得到的勘测资料也能够对开挖面前方地质条件进行有效预测，进而为围岩级别改变提供有力数据支撑，并且整个操作十分简单方便，也不会对隧道施工时间进行占用;（2）超前导坑法，对该种方法进行应用可以根据施工平行隧道遇到地质情况，对隧道将会遇到的地质情况进行有效预测，若两平行隧道间距足够小取得应用效果也会更佳;（3）风钻超前探测，通过对风钻进行有效利用，使之通过隧道掌子面钻小孔径浅孔，以对相关地质信息加以掌握，实践应用时也具有操作方便、设备简单和成本低等优势特点，实际操作中还能够与爆破孔进行同时施工;（4）超前钻探，通过钻孔钻进速度测试和钻孔岩心观察，可以对岩体强度、地层岩性、地下水状况等资料进行获取，在水工、公路等隧道中应用较多;（5）TSP203超前地质预报系统，通过对地震波的有效利用，以获取不均匀地层地质变化情况，尤其是在不良地质体定位上，位置判别精度超过90%，并能够对有无地下水、弱富水等进行准确辨识;（6）红外探测，通过HY-303红外探水仪可以对20～30m内地下水状况进行有效探测，若探测范围内存在灾害源，就会产生红外异常场，具有全空间探测、资料分析直观等特点[2]。

2、实际工程案例分析

2.1工程概况

安六铁路全线总长为117.86km，全线设置隧道超过60座，并且隧道所处区域地质条件十分复杂，在进行隧道工程建设时对地质雷达、地质素描、超前钻探等预报手段进行综合应用，并形成一套较为完整的综合超前地质预报技术体系，在施工方案科学制定、保证施工进度、安全和质量方面起到十分重要的作用（3）。

2.2實施方案

该隧道工程实施综合超前地质预报流程如下：

（1）开挖围岩研究，作为综合超前地质预报第一步，通过该项工作有效开展可以对区域地质资料进行有效收集，并结合所得信息资料对隧道设计进行研究和分析，然后进行宏观地质预报;（2）地质素描，通过这一方法应用可以对地质素描图进行绘制，并实现开挖面短距离内岩体稳定性分析，进而绘制前方地质变化趋势预测报告;（3）TSP203宏观探测，对这一长距离地面预报方法进行使用，可以对隧洞前方150m以内不良地质进行预报，所得结果受施工干扰也比较小;（4）红外探测，通过红外探水仪可以对隧道不良地质段和含水地质段进行探测，进而得出前方是否存在水体准确结论;（5）判断和验证预报，结合所得素描预测报告，对探测结果与设计文件进行比较分析，如果结论一致就可以按照设计文件进行施工，若存在差异则需要使用超前钻探进行验证，在完成钻孔取样以后，对地层变化、含水量等信息加以判断，同时核实围岩分级，以为工程措施科学制定提供有力支撑。

2.3地质预报成果

该隧道工程进行长地隧道开工时共实施23次TSP和125次地质雷达超前地质预报，并根据郎节坝隧道和上寨隧道地震波反射信号分辨力情况，将TSP预报距离控制在80～100m之间，超前钻探也实施了20次，发现长地隧道出口向前掘进至DK65+337处围岩情况与设计文件不相符合，通过对DK65+340处进行超前钻探及雷达探测，将围岩等级定性为V级，并对施工支护方案进行调整和完善，有效保证了施工顺利和安全。对莲花山隧道进行开工时实施了21次TSP和104次地质雷达超前地质预报及19次超前钻探，发现该隧道出口至DK78+660处时，掌子面开挖岩层为灰岩，并且存在裂隙水和局部夹泥量较多的情况，与原设计文件提出的IV级围岩不相符合，对该段围岩进行超前钻探验证，发现DK78+660～DK78+635范围岩体较破碎，且有突进，经开挖验证为岩溶发育区，泥质填充，将之定性为V级，并对施工支护参数进行及时调整，对开挖掌子面也采取了加强支护参数的措施，进而有效防止隧道内涌水涌泥灾害发生（4）。

结语：

在本文中，对综合超前地质预报在隧道工程中的应用进行分析，主要是从隧道施工地质灾害预报方法展开。综合超前地质预报作为隧道工程中一道重要施工工序，做好该项工作可以对现场开挖实际地质情况进行了解和评估，进而提高预测准确性，同时也为隧道工程施工方案制定和优化提供有利参考，进而保障施工顺利、安全和质量。

参考文献：

[1]潘多.综合超前地质预报在隧道工程中的应用[J].现代城市轨道交通，2020，（3）：72-75.

[2]张笑可.综合超前地质预报在隧道工程中的应用[J].天津建设科技，2017，27（1）：69-71.

[3]王孝平.综合超前地质灾害预报方法在岚谷斜井隧道工程中的应用[J].地质灾害与环境保护，2011，22（4）：78-82.

[4]门金锁.综合地质超前预报系统及其在将军沟隧道工程中的应用分析[J].公路交通科技：应用技术版，2011，（9）：148-151.