隧道超前地質預報現狀及常見認識誤區淺析

周六生

(鐵四院(湖北)工程監理咨詢有限公司，湖北武漢 430063)

超前地質預報通過一些綜合手段獲取地質信息，將信息進行綜合分析，提前預測和判識工作面圍巖前方的地質情況，隧道施做過程中提前預知風險，以便及時采取相應有效措施。而如何正確的運用超前地質預報的各項手段，正確解讀和判釋工作面前方的圍巖情況，從而正確的指導隧道施工成為擺在隧道建設者面前一個越來越重要的課題。

1 超前地質預報的目前現狀及原因

1.1 目前現狀

目前超前地質預報的總體現狀可以歸納為高投入、低產出。一方面超前地質預報做了大量的投入:物探手段有TSP、紅外探水;鉆探手段有超前水平鉆、加深炮孔;風險隧道另有平行導洞;常規手段有工作面素描、地表勘察等手段。另一方面是所采用的多手段信息未進行綜合分析，預測成果片面致使預報效果不佳，指導施工性不強，不能正確及時的調整工藝工法及相關的施工進度，使隧道的施做處于一定的盲目狀態中。

1.2 原因分析

造成這種超前地質預報高投入、低產出的原因比較復雜，主要原因為以下幾方面:

①領導重視不夠，思想上輕視超前地質預報的作用，造成施工方在人力、物力、財力上投入不足。

②施工方未配備富有經驗的地質專業人員，缺乏相關專業技能，不能對地質信息做正確解讀。

③對超前地質預報在認識上存在一些誤區，不能有效地綜合運用超前地質預報的各項手段進行分析預測。

2 超前地質預報的認識誤區

2.1 不重視野外勘察

地表的地形地貌與洞內的地質情況存在一定的內在聯系，如施工方能予以重視，開工前組織踏勘，深化對圖紙相關地質描述的理解及補充，將是一種最為經濟并極為有效的超前預報手段。但施工單位通常認為野外勘察工作在施工圖及設計院提供的評估報告中已有相關描述，無需進一步踏勘。由于這樣的認知，而沒有將野外踏勘與超前地質預報工作聯系起來，以致于雖在設計文件中有相關說明卻并沒有得到足夠的重視，并提供相應的有效措施，從而帶來施工被動局面，為后期工程留下較大的安全隱患。例如有的隧道圖紙對地表失水、洞內涌水的隱患在圖紙里做了說明，但施工方往往在地質災害發生前并不予以重視，以致于洞內出現涌水，洞外泉井出現失水引致地方糾紛時才對施工圖中給出的相關提醒予以重視，組織人員進行現場踏勘，但為時已晚，不可避免的損失已經造成。

2.2 對平導在地質預報中的重要性認識不足

對于超長風險隧道，設計中一般會在隧道附近30 m左右設置一條平行于正洞的平導。施工單位一般將平導視為正洞施工的輔助坑道，認為主要是起著增加工作面和出碴通道，提高施工進度，并作為通風及排水的輔助通道，忽略了平導對于超長風險隧道是一種極其有效的超前地質預報手段，而不做工作面素描及地質情況變化的描述。平導的地質情況對正洞來說有很好的參考作用，施工中如能正確利用平導超前，且離正洞近的特點，其地質變化情況與正洞相同或相近的特點，在施工過程中注意收集工作面圍巖變化及節理走向變化的情況，并結合正洞的超前水平鉆、物探及鉆探所獲得的地質信息，將對正洞的超前地質預判起到極為有效的作用，從而正確指導正洞的安全施作。

2.3 圍巖素描不重視工作面產狀量測

圍巖的產狀在圍巖穩定性判斷中是個重要參考。圍巖傾角的大小，傾向與工作面及隧道走向的關系是圍巖穩定性判識的重要依據。但在實際隧道施工過程中，施工方對于圍巖工作面的素描主要停留在對圍巖級別的區分上，只是注意工作面是否存在滲漏水，有無夾泥等常規情況的描述。這是由于施工方主要技術人員通常認為圍巖的穩定性主要是根據圍巖的破碎程度來判斷，與圍巖的產狀關系不大，這種對工作面產狀量測的不重視主要體現在施工方沒有配備經驗豐富的工程地質人員，并對現有的技術人員沒有做很好的技術培訓，造成技術人員工作面素描中缺少產狀量測，或產狀基本抄襲施工圖中所提供的數據，與圍巖的實際情況出入較大。這種認識上的誤區及工作面素描中對真實產狀量測的缺失，給隧道施工帶來一定的安全隱患，如偏壓隧道或是圍巖破碎、薄層夾泥的隧道，其產狀是構成隧道是否易滑塌的重要判識因素。

2.4 重物探而輕鉆探

在長大風險隧道施工中，為避免隧道施工中潛在的風險，超前地質預報一般既采用超前水平鉆，又采用TSP、紅外探水等物探手段。由于超前水平鉆的施做長度普遍為30～60 m，遠低于TSP的100～120 m的距離。并且物探一般都是外包于設計院等專業隊伍，鉆探、超前水平鉆的判識多是施工方自已的隊伍，專業性不強。因此施工方往往偏向于信任物探的成果而輕視鉆探的作用。這既反映了施工方自身對實施超前地質預報的技術員水平存疑，也反映了施工方對物探及鉆探的各自作用存在一定的認識誤區，在思想上沒有給予足夠的重視。實際上物探是對圍巖地質及富水情況的一種預測手段，也是對鉆探的一種超前，物探的判釋可以進一步指導鉆探布孔位置作相應調整。由于物探存在多解性，因此鉆探是對物探判釋的再確認，是對物探的結論的佐證。所以鉆探及工作面正確的素描可以幫助物探得出正確的結論，而物探對鉆探及施工的調整具有指導意義，兩者的關系是相輔相成的。

3 解決措施

面對隧道超前地質預報現狀及一些常規認識誤區，隧道施工中應予以足夠的重視。施工單位如能采取以下幾項措施，將能有效提高超前地質預報工作的成效。①在隧道進場的初期組織編制簡明實用的考題，切實做好相關領導、技術負責人及相關技術人員的超前地質預報工作的培訓和考核，掃除管理層和技術層頭腦中的這些認識誤區，從而自覺加強這方面的管理;②在進場的初期應組織相關技術人員認真研究圖紙及相關風險評估報告中對隧道的水文及地質情況的說明，對實地進行認真的踏勘，并按里程提出風險報告，為日后施工提供參考;③對存在平導設計的長大隧道應格外重視平導工作面的素描，對平導的不良地質段要認真量測產狀，分析巖層走向，為正洞的施工提供正確的指導性建議;④在工作面素描中重視對巖層產狀的測量，特別是對薄層、節理發育、夾泥、偏壓的隧道應尤其重視產狀的量測;⑤在長大風險隧道的超前地質預報中，要結合物探預測的成果認真布設和施做超前水平鉆，重視工作面的素描，及時反饋給超前水平鉆及物探作業判釋人員。

4 結束語

超前地質預報的正確實施是保障隧道安全施做的重要措施，也是指導隧道正確施做，實現經濟效益的一項重要手段。基于超前地質預報工作在隧道施工中的重要意義，施工單位應不斷提升領導意識，加強相關技術人員的專業培訓，并針對可能存在的認識誤區制定有效的強制性措施，促使超前地質預報工作納入到良性循環中，為隧道的施做及時提供正確的預警信息，為隧道的安全施工制定相應的安全措施，實現科學有序的安全施工。

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