按預報的作用劃分
⑴ 常規(guī)預報:是勘測設(shè)計階段地質(zhì)工作的繼續(xù),也是隧洞施工的一個作業(yè)過程。其目的是結(jié)合施工進程,收集地質(zhì)資料,判斷圍巖類別,了解掌子面前方短距離內(nèi)的工程地質(zhì)條件,為正確選擇斷面大小、襯砌類型、施工方法和支護設(shè)計或修改施工設(shè)計等提供依據(jù),其成果可作為隧洞竣工后維修養(yǎng)護參考。該預報是短距離預報的主要任務,目前已有比較成熟的經(jīng)驗。多以地質(zhì)素描為主,配合簡單的物探測試了解掌子面前方地質(zhì)條件。常規(guī)預報應以施工單位為主,作定量預報、并結(jié)合施工進行,預報時盡量不占或少占施工作業(yè)時間。
⑵ 成災預報:隧洞施工中的地質(zhì)災害,是指隧洞施工過程中因前方地質(zhì)條件的突然變化,導致施工失去控制的非常事件。該事件可引起人員傷亡、機械設(shè)備失效并嚴重破壞、甚至被迫長時間停工,致使工程部門蒙受重大的經(jīng)濟損失。隧洞地質(zhì)災害主要有大規(guī)模塌方、涌水、涌泥、涌石、巖爆、瓦斯等。成災預報是對可能的災害性地質(zhì)條件進行預報,以指導隧洞施工中的防災和減災工作。該預報是中、長距離預報的主要任務,是為隧洞施工戰(zhàn)略決策服務的。對可能成災的地質(zhì)條件,應從設(shè)計和施工方法上考慮特殊對策,否則可按常規(guī)預報進行。成災預報應由設(shè)計、科研、施工單位組成專家小組,采用地質(zhì)、物探綜合分析法進行定性和定量預報,并視工作需要占用部分施工作業(yè)時間。
⑶ 專門預報:對特殊地質(zhì)問題進行預報,如膨脹巖、侵蝕性地下水、高地溫、巖溶等。這些特殊地質(zhì)條件,常常使施工陷入困境或破壞隧洞襯砌,如果處理不及時或處理失當,甚至可能釀成大的地質(zhì)災害。可見,專門預報也是隧洞施工預報的重要內(nèi)容之一。該預報應由設(shè)計、科研和施工部門組成專門小組,采用綜合手段作定性和定量預報。
3.2 按距掌子面的距離劃分
隧洞施工超前預報距離與隧洞施工速度和工程實際需要密切相關(guān)。結(jié)合我國隧洞開挖技術(shù)水平和快速施工要求,按掌子面前方距離可分為三類:
⑴ 短距離預報:0~15m。就我國目前快速施工的水平,一般采用鉆爆與TBM相結(jié)合的方法。一個循環(huán)進尺約2~3m,二個循環(huán)是4~6m,三個循環(huán)是6~9m。實踐表明,預報三個循環(huán)的前方地質(zhì)條件,即能滿足安全施工要求。根據(jù)我國目前的探測技術(shù),要預報掌子面前方15m范圍內(nèi)的地質(zhì)條件并不困難,且測試基本可與施工同步進行。對成災預報而言,短距離預報相當于臨災預報或防災處理階段。
⑵ 中距離預報:15~50m。對于防災預報來說,只有15m范圍內(nèi)的臨災預報是不夠的。發(fā)現(xiàn)有可能成災的地質(zhì)條件,馬上要準備處理,顯然太緊張。比較理想至少應有30m的距離。因此,進行范圍超過15m的中距離預報是隧洞施工所必須的。另外,從目前已有的預報實踐來看,用物探方法在開挖面上進行20~40m的超前探測已十分有效。說明物探方法在中、長距離預報中是有潛力的。
⑶ 長距離預報:50m以上為長距離預報。
按采用的手段劃分
⑴ 經(jīng)驗預報:在以往工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,憑感覺就能進行的預報。它對臨災預報有特殊意義,如鑿孔過程中發(fā)現(xiàn)有巖粉異常噴出,可能遇到了瓦斯或有害氣體;聽到巖石劈裂聲且隨后出現(xiàn)巖塊彈射現(xiàn)象可能是巖爆;鑿孔異常噴水可能是大量涌水的先兆;隧洞塌方也有先兆等等。直接預報法或地質(zhì)分析法的預報效果與從事預報人員的經(jīng)驗豐富程度密切相關(guān)。
⑵ 采用儀器預報:預報目的不同,方法各異,所用儀器也是多種多樣的。如地質(zhì)分析法只需羅盤、地質(zhì)錘、放大鏡、稀鹽酸和皮尺等;水平鉆孔法需用大型水平鉆機;物探方法需各種物探儀器等。
⑶ 綜合預報:地質(zhì)體是復雜的綜合體。企圖用單一方法查明隧洞的全部地質(zhì)條件是不可能的,因此應采用綜合預報方法。根據(jù)地質(zhì)條件的差異和不同精度要求,適時選用若干種方法相互補充和印證,才能獲得良好效果。
3.4 按精度劃分
⑴ 定量預報:“定量”是對前方地質(zhì)體具體位置、規(guī)模、設(shè)計參數(shù)變化等給出量的概念;對災害性地質(zhì)條件,除明確災害性質(zhì)外,還應明確可能成災的位置、規(guī)模和影響范圍等。當然對量的精度要求也是相對的,如短距離預報精度要求最高;中距離預報精度要求次之;長距離預報則以定性為主,強調(diào)戰(zhàn)略上的指導作用。
⑵ 定性預報:定性是對定量而言。定性一定要準,具體位置的精度可不作嚴格規(guī)定。