巖溶地區隧道的綜合物探研究論述

杜思思

摘要：在高風險巖溶地區隧道施工中，如何選擇適宜、最佳的綜合物探技術成為大家關注的焦點。使用適宜的綜合物探技術能夠極致地發揮其高效經濟、高效率等技術優勢，這不僅能夠提高地質勘查精度，減少失誤和誤差，還能為高風險巖溶地區隧道安全施工提供了重要支撐。綜合物探法本身的特點就十分明顯，其能夠及時、準確地反應地下情況，測試過程簡單、便捷，且成本較低，因此其廣泛應用在各個方面。采用單一的物探方法對于部分問題的反應存在一定偏差，在解讀圖形情況較多、較復雜時，容易導致勘探出現失誤和誤差。在隧道巖溶地區進行勘查工作時，采用長距離TSP法探測破碎帶，再結合短距離紅外探測法進行綜合物探，不僅能夠較好地完成工程中隧道巖溶勘查任務，而且能夠大大地提高工作效率。通過實踐經驗表明，該方法能夠可靠、準確地預報巖溶隧道地質地各項工作，能夠比較快捷地獲取地質信息，對于預報巖溶涌水問題具有重要的影響和意義，同時可以為隧道施工工作提供有效、有參考價值的資料。

關鍵詞：綜合物探法；隧道工程；巖溶；勘查

一、引言

目前，在施工之前的勘探工作，具有方便快捷、操作簡單、成本低廉這些優勢的綜合物探法被廣泛地應用，其能夠快速地對本地區較大范圍內的地質體的性質進行探測、分析和確定，因此其能夠廣泛應用到隧道工程中。對于單一物探法的多解性問題，綜合物探法能夠較好地避免其的發生，防止其影響最終勘查成果的準確性、穩定性。

本文提到了許多種類的物探技術，結合這些技術，開展隧道施工期地質災害的綜合超前預報研究，對于預報大范圍充填溶洞、暗河、特大涌水和探索整治施工技術、措施的研究具有深刻的意義。

二、綜合物探法的常用方法

1.工程地質調查法

隧道超前預報中使用最早的方法是工程地質調查法，其工作原理是：通過調查地表和隧道內的工程地質，然后分析和深入了解隧道所處地段的地質結構特征，從而能夠準確地推斷前方的地質情況。

2.TSP隧道地震探測法

TSP技術是目前比較先進的勘測手段，其已經被我國的鐵路、公路、水利建設工程中的勘查工作進行大范圍的應用。TSP技術能夠預測較長距離的地質體，其本身的預測精度就比較高，成本較低，時間短，能夠快速、及時、準確地完成工程任務要求，特別是能夠良好地確定隧道軸線或者近直線的柔軟地質體。TSP技術不能準確地預報不規則狀態下的地質缺陷情況或者平行于隧洞軸線的不良地質體，探測其中的地下暗河已經受到極大的限制和束縛。通過各項實踐證明，維護T s P技術的準確預報距離應盡量控制在100m至200m之間

3.紅外探水法

紅外探水法這種技術，是一種主要以探水為目的的輔助方法。這種方法的原理是：在短距離預報的30米范圍之內，所有的物體都發射不可見的紅外線能量，一旦前方有隱伏含水構造或有水的時候，正常場就會產生畸變：此時我們繪制相應的紅外輻射曲線圖，根據曲線的趨勢判斷前方是否含有水。圖3給出了紅外探水測點布置圖。

紅外探測的特點是可以實現全面探測，其具體操作簡捷方便，能預測到隧道外圍已經前方25米范圍內是否存在含水構造，而且其測試時間段，不占用太多的施工時間。但這種方法只能測量是否含有水，至于水量，具體的位置無法合理測量

4.地質雷達探測法

地質雷達（簡稱GPR），也稱作探地雷達，是一種電磁探測技術。其主要是通過利用地下介質對廣譜電磁波產生不同響應，觀測其位移電流的變化，來確定地下介質的分布特征和情況，從而實現探測目的。其應用范圍涉及公路、鐵路、水電站、煤礦、隧道、礦產資源和考古等各個領域。

三、綜合物探法的具體應用

巖溶隧道的勘查工作主要是要確定水存在的位置、分布以及總體特征。在具體應用時，采用長距離的TSP法和中距離的紅外探測法相結合的方法，彼此互補，能夠有效地預報隧道前方可能存在的水體情況。具體的操作方法如下，長距離可利用TSP地震探測法預報巖溶地質地情況和分布狀態，中距離可利用紅外探水預報，并進一步確認巖溶地質，增加探測的精確度，利用地質雷達探測法可以明確暗河的走向。通過大量的實例證明，該綜合物探法具有極強的可使用性和實用性，能夠有效、準確地預報含水構造，為開鑿、建設隧道下階段提供了準確、全面的依據。

在建設過程中宜萬鐵路馬鹿箐隧道和渝懷鐵路圓梁山隧道都出現了不同程度的涌水情況。綜合物探法具有方便快捷、操作簡單、成本低廉的優勢被廣泛的應用到施工之前的勘探中，快速的對本地區較大范圍內的地質體的性質進行確定，在隧道工程中應用廣泛。對于單一物探法的多解性問題，綜合物探法能夠較好的對其進行避免，防止其影響最終勘查成果的確定。

在湖北省的黃石市陽新縣龍崗鎮郭家沖和郭家壟村之間有一條十分聞名的紫荊山隧道，該隧道為分離式隧道，其左右線全長分別為2321米和2349米。隧道區的地貌構造十分復雜，是溶蝕低山丘陵地貌。地理位置水源豐富，位于富水河主流和八湘河支流之前的分水嶺，在鄂東南侵蝕D剝蝕山地余脈越嶺的地段，地勢相對較高。同樣也是使用綜合物探法解決問題，并且完美竣工。

結語：要保障隧道施工安全、施工質量和進度，搞好隧道超前地質預報技術十分重要。但是受到不同條件的制約，不同的隧道超前地質預報技術各有所長也各有不足。

如果地質勘探資料齊全，建議采用長短結合的綜合超前地質預報方法。這樣可以提高預報精度，提升施工效率，減少誤差，避免傷亡和損失。通過分析和借鑒巖溶地區隧道工程地質超前預報的成功事例，選擇適宜的綜合物探技術，能夠有效地發揮不同的綜合物探方法技術的不同優勢并相輔相成，如此一來就進一步保障了隧道安全施工。