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隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作是我國(guó)隧道工程施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作最主要的一項(xiàng)任務(wù)。隧道工程施工超前工程地質(zhì)調(diào)查預(yù)報(bào)的主要研究?jī)?nèi)容一般包括地質(zhì)探明工程隧道內(nèi)地表表層地質(zhì)巖性、褶皺、斷層、巖脈、破碎斷裂帶、長(zhǎng)大帶和節(jié)理、地下水利用狀況、地下水應(yīng)力利用狀況等。預(yù)報(bào)的三個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容是地質(zhì)斷層、巖脈、破碎熔巖帶、溶洞、暗河、煤系結(jié)構(gòu)地層及其他不良結(jié)構(gòu)地質(zhì)體在工程面前方的可能出現(xiàn)暴露地點(diǎn)位置和對(duì)工程施工的直接影響。闡述了我國(guó)地質(zhì)資源預(yù)報(bào)的主要目的及工作任務(wù)極其注重工作性的特點(diǎn)，并詳細(xì)介紹了幾種超前沿的地質(zhì)資源預(yù)報(bào)的工作方法。
        關(guān)鍵詞：隧道施工；超前地質(zhì)預(yù)報(bào)；方法；研究
        一、研究的現(xiàn)狀
        許多西方國(guó)家，地下工程的施工技術(shù)和施工條件都是領(lǐng)先于世界的。其中瑞士和挪威在隧道建筑方面有著令世界震撼的成就。在我國(guó)的巖溶隧道開發(fā)歷史上，巖溶地域隧道的超前預(yù)報(bào)一直是一個(gè)令人們十分頭疼的問題。因?yàn)閹r溶隧道掌子面的自身因素，使得巖溶地域的地質(zhì)災(zāi)害的類型十分復(fù)雜，增加了巖溶隧道超前預(yù)測(cè)的工作難度，極大地影響了巖溶地域的工程進(jìn)度。到目前為止，巖溶隧道工程施工的超前地質(zhì)預(yù)測(cè)技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)和國(guó)外得到了逐漸普及，但是在巖溶隧道施工的超前地質(zhì)預(yù)測(cè)技術(shù)的概念，理論以及使用方法等方面還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
        二、隧道超前預(yù)報(bào)方法
        2.1地質(zhì)分析預(yù)報(bào)法
        地質(zhì)調(diào)查分析探測(cè)預(yù)報(bào)方法是我國(guó)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)中的一項(xiàng)基本技術(shù)方法，地質(zhì)探測(cè)分析方法細(xì)分的技術(shù)種類很多，常見的種類有：超前地面探測(cè)地質(zhì)現(xiàn)象調(diào)查、隧道探測(cè)掌子面地質(zhì)編錄、超前地質(zhì)鉆探等。其中，地面基層地質(zhì)資料調(diào)查和右手掌子面地質(zhì)編錄與基層分析兩種調(diào)查方法的最大優(yōu)點(diǎn)則、就是不會(huì)干擾隧道施工，設(shè)備簡(jiǎn)單，出結(jié)果快，預(yù)報(bào)地質(zhì)效果較好，而且為整個(gè)地下隧道工程提供詳細(xì)的基層地質(zhì)調(diào)查資料；它的缺點(diǎn)則就是對(duì)于整個(gè)隧道前方未完工開挖的不良路段地質(zhì)容易出現(xiàn)漏報(bào)。超前地質(zhì)鉆探方法可以直觀性地反映隧洞掌子面前方基本巖層地質(zhì)巖體情況，是探測(cè)施工工程預(yù)報(bào)最有效率的方法之一，對(duì)探測(cè)巖體結(jié)構(gòu)完整性、地下水和巖體垂直度及隧洞走向軸線的基本地質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)和剖面等施工預(yù)報(bào)作業(yè)效果較好，但由于需要要占用較長(zhǎng)的工程施工預(yù)報(bào)作業(yè)準(zhǔn)備時(shí)間，費(fèi)用高，所以超前地質(zhì)鉆探只主要適用于針對(duì)某些國(guó)家重點(diǎn)工程疑難問題的施工預(yù)報(bào)。
        2.2地質(zhì)雷達(dá)法
        地質(zhì)雷達(dá)法觀測(cè)是一種由于利用不同電磁波在不同化學(xué)介質(zhì)中可以產(chǎn)生各種透射、反射的特性，而后來用于進(jìn)行超前沿的地質(zhì)現(xiàn)象預(yù)報(bào)的觀測(cè)方法。對(duì)于作為探測(cè)溶洞破碎后的巖體，地質(zhì)分析雷達(dá)探測(cè)效果好，由于破碎巖石被經(jīng)過節(jié)能處理而使裂隙發(fā)生切割，反射反應(yīng)界面能量增多，反射反應(yīng)波形的能量發(fā)生變化、 發(fā)生頻率的概率會(huì)大幅下降，同時(shí)相軸反射出現(xiàn)比較大的變化，嚴(yán)重會(huì)出現(xiàn)反射的錯(cuò)誤。對(duì)于溶洞的探測(cè)來說，通過利用這種方式，能夠更好地完成探測(cè)效果。電磁波慧在溶洞當(dāng)中發(fā)生各種各樣的反射，一般情況下不會(huì)出現(xiàn)比較強(qiáng)的反應(yīng)波。如果主要為了探測(cè)含水的溶洞時(shí)，地震波會(huì)與周圍溶洞的巖壁發(fā)生比較強(qiáng)烈的反應(yīng)，從而會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)的弧形反射，同時(shí)會(huì)使里面所含的能量增多。
        2.3聲波法
        聲波判定法主要是根據(jù)巖體聲波在不同地質(zhì)巖性，不同高度巖體地質(zhì)結(jié)構(gòu)中振動(dòng)傳播的聲波速度不同而用來判斷確定一個(gè)巖體的結(jié)構(gòu)好壞形變程度及與其相關(guān)的巖體力學(xué)物理參數(shù)，再經(jīng)過實(shí)際地質(zhì)工程的診斷檢驗(yàn)分析優(yōu)化后以波速等作為判定技術(shù)依據(jù)。聲波振動(dòng)法蘭機(jī)具有輕便簡(jiǎn)易，快速使用經(jīng)濟(jì)，測(cè)試結(jié)果精度較高易于控制和效率提高等幾大優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較廣，但是要占用一定量的施工準(zhǔn)備時(shí)間，有一定的技術(shù)局限性。
        2.4瞬變電磁法
        瞬變空間電磁觀測(cè)法主要是一種觀測(cè)時(shí)間和區(qū)域內(nèi)的電磁法，它主要是一種利用一個(gè)階躍時(shí)間電磁脈沖波的激發(fā)，不斷連接地面的回線向物體掌子面前方方向發(fā)射一次場(chǎng)，在一次場(chǎng)磁波斷電之后，測(cè)量由電磁介質(zhì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁感應(yīng)二次場(chǎng)磁波隨持續(xù)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)變化，來從而達(dá)到實(shí)時(shí)尋找各種特殊地質(zhì)觀測(cè)目標(biāo)的超前空間預(yù)報(bào)觀測(cè)方法。瞬變巖體電磁探測(cè)法主要通過對(duì)地下巖體內(nèi)部自感二次場(chǎng)的快速探測(cè)，獲得巖體全區(qū)視電阻的概率，因此對(duì)巖體地下水溶質(zhì)具有較好的巖體敏感性，而對(duì)地下巖體侵蝕強(qiáng)度、巖體破碎侵蝕程度、干涉和溶洞等不易準(zhǔn)確判斷。
        2.5 TSP 探測(cè)法
        這項(xiàng)是一種專門用于超前探測(cè)預(yù)報(bào)地下隧道工程開挖時(shí)地面前方水下地質(zhì)反射情況運(yùn)動(dòng)變化的地下地質(zhì)反射運(yùn)動(dòng)地震波探測(cè)技術(shù)，是一種利用反射地震波的地下反射運(yùn)動(dòng)原理用來進(jìn)行水下地質(zhì)情況探測(cè)。地質(zhì)波由若干個(gè)特定地震爆破點(diǎn)上的一次小規(guī)模人工地震爆破后的激發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生，并由一臺(tái)電子地震傳感器進(jìn)行接受；另外當(dāng)?shù)卣鸩ǖ娜肷洳ㄟB接遇到不同巖體介質(zhì)結(jié)構(gòu)或其反射強(qiáng)度可能有較大變化時(shí)，在不同反射介質(zhì)的地震界面連接處，部分地震入射波的全部能量將被巖體反射，此時(shí)所被反射出的地震波將由一臺(tái)地震微波接收器進(jìn)行接收，由一臺(tái)數(shù)字地震記錄儀進(jìn)行放大、輸出和分析記錄。
 來源：《基層建設(shè)》2020年第14期   作者：李寧1 張舜慶2 崔占云3