探析公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)方法選取和預(yù)警機(jī)制建立

■沈祝華 ■貴州高速黔通建設(shè)工程有限公司，貴州 貴陽 550001

近年來，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)交通也有了更高的要求，所以，我國近年高鐵、高速公路、地鐵的建設(shè)也都如火如荼的展開。在各級(jí)公路的建設(shè)中，在很多情況下需要進(jìn)行隧道施工，而隧道施工是一個(gè)危險(xiǎn)性比較高的工程，跟地質(zhì)狀況緊密相關(guān)，如果在施工中出現(xiàn)絲毫差錯(cuò)，都會(huì)造成嚴(yán)重事故。所以在公路隧道施工中要合理采用地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，同時(shí)建立完善的預(yù)警機(jī)制，確保工程的順利完工。

1 公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)方法

1.1 物探法

物探法是現(xiàn)在在隧道施工中進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)的一種常用的方法。物探法又可以細(xì)分為地面預(yù)測和洞內(nèi)預(yù)測，兩者還可以進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分，洞內(nèi)預(yù)測方法有負(fù)視速度法、TSP 法、地質(zhì)雷達(dá)法、陸地聲納法等;地面預(yù)測則包括前層地震法、測井法和電阻率法。這些方法適用于不同的地質(zhì)狀況的施工中，具體選擇哪一種則要根據(jù)實(shí)際情況加以選擇。比如淺層地震法，它是以地質(zhì)介質(zhì)的彈性為基礎(chǔ)，利用地震儀器觀測地震波信號(hào)，通過對(duì)各種記錄信息進(jìn)行處理、分析、整合，從而做出推斷的一種預(yù)測方法。另外如電阻率法，這是一種以觀察和研究人工電廠的地下分布規(guī)律和特點(diǎn)來解決各種地質(zhì)問題的電勘察方法。這些方法各有其優(yōu)劣點(diǎn)，具體應(yīng)用中應(yīng)該有選擇地加以選用。

1.2 地質(zhì)分析法

地質(zhì)分析法主要是在根據(jù)洞內(nèi)開挖和隧道地表的地質(zhì)的調(diào)查結(jié)果來進(jìn)行地質(zhì)分析的一種地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。其主要工作方法有構(gòu)造相關(guān)性分析法，作圖法、趨勢(shì)外推法等。通過這些方法對(duì)施工地質(zhì)做一個(gè)比較全面的分析，得出施工地點(diǎn)的地質(zhì)狀況，其預(yù)報(bào)程序一般是先進(jìn)行洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查、地表地質(zhì)調(diào)查、掌子面素描的工作，然后根據(jù)這些調(diào)查結(jié)果進(jìn)行地質(zhì)作圖，之后再根據(jù)所做地質(zhì)圖進(jìn)行趨勢(shì)分析和構(gòu)造相關(guān)性分析，最后得到地質(zhì)預(yù)報(bào)。地質(zhì)分析法大多采用的是對(duì)地質(zhì)狀況的直接調(diào)查，可以比較及時(shí)地掌握第一手資料，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，得到預(yù)測結(jié)果。

1.3 超前鉆探法

超前地質(zhì)鉆探主要采用沖擊鉆和回轉(zhuǎn)取芯鉆，兩者可以配合使用。這種方法可以有效監(jiān)測到施工地點(diǎn)地質(zhì)、水文情況，同時(shí)對(duì)巖石的強(qiáng)度也可以進(jìn)行一個(gè)分析預(yù)測。這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是直觀、客觀，另外其缺陷在于成本費(fèi)用較高、對(duì)隧道施工可以產(chǎn)生很大的干擾，并且施工時(shí)間也會(huì)比較長。如果遇到有的施工地點(diǎn)地質(zhì)分布不均勻的情況就不能保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以這種方法也應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇使用。

2 預(yù)報(bào)方法選取

上面介紹的預(yù)測方法，各自有不同的運(yùn)用情況，應(yīng)該選取合適的方法加以應(yīng)用。首先在預(yù)報(bào)方法選取上要遵循一定的原則，比如要保證施工時(shí)所用時(shí)間不能過長，對(duì)施工產(chǎn)生的影響應(yīng)該盡量小，預(yù)報(bào)誤差應(yīng)該小于5%，可以完整掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)、含水狀況、破碎程度、完整性等。遵循這些原則，選擇合適的預(yù)報(bào)方法。

另外預(yù)報(bào)方法的選取還應(yīng)當(dāng)充分考慮地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與預(yù)報(bào)方法的選取直接相關(guān)，要在判斷國風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)之后再來選取預(yù)報(bào)方法。根據(jù)公路隧道地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，把地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分成了四個(gè)等級(jí)，分別是A 級(jí)、B 級(jí)、C 級(jí)、D 級(jí)，四個(gè)等級(jí)代表的分別是特大型地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、大型地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、中～小型地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、局部小型地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，除了這四個(gè)基本等級(jí)之外還可以根據(jù)工程地質(zhì)狀況在各個(gè)等級(jí)下面劃分出亞級(jí)，像B+級(jí)、B-級(jí)，通過這種方式來反映那些介于其中兩個(gè)等級(jí)之間的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)確定了地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)之后，可以參照《不同地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的預(yù)報(bào)方法選取標(biāo)準(zhǔn)》來確定預(yù)報(bào)方法，下面是《不同地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的預(yù)報(bào)方法選取標(biāo)準(zhǔn)》。在選取預(yù)報(bào)方法時(shí)就應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依此表進(jìn)行(見表1)。

表1 不地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的預(yù)報(bào)方法選取標(biāo)準(zhǔn)

3 預(yù)警機(jī)制的建立

在對(duì)公路隧道施工地質(zhì)有一個(gè)地質(zhì)預(yù)報(bào)后還應(yīng)該建立一個(gè)完整的預(yù)警機(jī)制，對(duì)于預(yù)警機(jī)制，國家對(duì)公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)警也有一個(gè)級(jí)別的劃分。預(yù)警等級(jí)劃分一共分成了四個(gè)等級(jí)，分別是Ⅰ級(jí)預(yù)警、Ⅱ級(jí)預(yù)警、Ⅲ級(jí)預(yù)警、Ⅳ級(jí)，這四個(gè)等級(jí)對(duì)對(duì)在隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)的各種情況都進(jìn)行了比較詳細(xì)的說明，為預(yù)警機(jī)制的建立提供了很好的依據(jù)。

公路隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)警機(jī)制的具體運(yùn)行是首先對(duì)隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果做一個(gè)比較全面的分析，然后查看不良地質(zhì)體的影響程度分類，如果查看結(jié)果是沒有異常就可以繼續(xù)施工，如果有異常，啟動(dòng)四級(jí)預(yù)警，看屬于哪一級(jí)，預(yù)警等級(jí)確定之后要及時(shí)向指揮部、監(jiān)理、施工方等部門告知，上報(bào)完之后，根據(jù)具體指示啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)防措施。整個(gè)流程可以很好完成預(yù)警工作，確保預(yù)警機(jī)制的良好運(yùn)行。

在公路隧道施工中，首先必須選取科學(xué)的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，再相應(yīng)地采用一定的預(yù)警機(jī)制，預(yù)警機(jī)制是對(duì)施工地質(zhì)狀況的一個(gè)安全提醒，可以讓人們對(duì)可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)有一個(gè)充足的心理準(zhǔn)備，對(duì)施工安全是一個(gè)很好的保障。在預(yù)警機(jī)制的建立上，準(zhǔn)確判斷好預(yù)警等級(jí)，然后根據(jù)預(yù)警等級(jí)做好充分的安全準(zhǔn)備，保證施工過程中公路隧道工程和施工人員的安全。另外在管理上也要做到同步、及時(shí)，當(dāng)接收到預(yù)警等級(jí)后，一些必要的措施就要及時(shí)做好。一些必須做好的防護(hù)措施、防護(hù)設(shè)備都必須準(zhǔn)備好，有時(shí)很多事故的發(fā)生并不是預(yù)警工作沒做好，而是在街道預(yù)警后后期工作沒做好，從而導(dǎo)致有些安全事故的發(fā)生。對(duì)于這一點(diǎn)要落實(shí)好安全責(zé)任制，相關(guān)負(fù)責(zé)人要擔(dān)負(fù)起全局的責(zé)任，具體的工作也要安排好，如果在后期出現(xiàn)安全問題，或者發(fā)生某些事故，必須對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行問責(zé)，追究相關(guān)人員的失職、失察責(zé)任。只有這些前期后期工作都準(zhǔn)備好，才能使預(yù)警機(jī)制更加完善，才能更好發(fā)揮預(yù)警機(jī)制的作用。

4 結(jié)束語

公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)方法選取和預(yù)警機(jī)制建立，兩者是相互聯(lián)系的，為保證公路隧道施工的安全首先要有一個(gè)科學(xué)的地質(zhì)預(yù)報(bào)，在地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的選用上一定要根據(jù)實(shí)際情況選取科學(xué)合理，具有可操作性的方法來進(jìn)行，保證能對(duì)預(yù)期可能出現(xiàn)的地質(zhì)狀況有一個(gè)比較準(zhǔn)確的分析。地質(zhì)預(yù)報(bào)工作做完之后就要相應(yīng)地建立一定的預(yù)警機(jī)制，預(yù)警機(jī)制是直接對(duì)可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)系數(shù)的一個(gè)有效提醒，可以使人們防患于未然，可以做出充足的準(zhǔn)備，對(duì)可能出現(xiàn)的地質(zhì)狀況有一個(gè)及時(shí)的應(yīng)對(duì)措施。

［1］呂喬森，左昌群，梁禹.公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)方法選取與預(yù)警機(jī)制建立［J］.中外公路，2012，32(5):200-204.

［2］解博.虹梯關(guān)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法與預(yù)警機(jī)制研究［D］.長安大學(xué)，2012.

［3］張彥龍.斷層破碎帶隧道施工地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警方法研究［D］.北京交通大學(xué)，2009.