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摘要：该隧道洞身部分段落穿越基岩强风化层、断层破碎带、物探异常带，岩体破碎，机构力差，且埋深较浅存在塌方掉块等地质灾害，做好超前地质预报工作，以指导施工。
1. 主要工程地质问题
1.隧道塌方、掉块
该隧道洞身部分段落穿越基岩强风化层、断层破碎带、物探异常带，岩体破碎，结构力差，且埋深较浅，存在塌方掉块等地质灾害。
2.软岩大变形
隧道埋深较浅处多为基岩风化层，岩质较软，风化程度严重，岩体破碎，且厚度大，施工开挖后易发生较大的围岩变形，对隧道洞室的稳定和安全造成较大影响。
2. 实施超前地质预报的目的
1.进一步查清楚隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行；
2.降低地质灾害发生的机率和危害程度，为预防隧道涌水、突泥等可能形成的灾害性事故及时提供信息，以指导施工单位安全高效施工，保证工期和质量，避免事故损失、节约投资；
3.为正确选择开挖方法、支护措施，优化工程设计及施工方案提供地质依据。
3. 超前地质预报的方法及内容
根据隧道地质情况及主要工程地质问题采取不同的超前探测方法，分别为地质调查法、超前地质钻探法、物探法等。
1.地质调查法：包括隧道地表补充地质调查、洞内开挖工作面地质素描和洞身地质素描、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、地质作图等。
（1）地表补充地质调查主要内容为:地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系，特别是标志层的熟悉和确认；
（2）洞内开挖工作面地质素描和洞身地质素描主要内容为：
地层岩性：地层地质时代、岩层厚度、层间结合程度、岩层产状、岩性、岩石硬度、风化程度等。
地质构造：断层破碎带宽度、破碎带的成分及胶结程度、破碎带的含水情况以及与隧道的关系。节理裂隙特征、节理裂隙的组数、产状、间距、充填物质、延伸长度、张开度及节理面的起伏情况，节理裂隙的组合情况。
出水点位置、水量、水压、水温、水色、悬浮物（泥沙等）测定；出水点和地质环境（地层、构造、岩溶、暗河等）的关系；与地表相关气象、水文观测；洞内涌水与地表径流、降雨的关系；必要时进行水样分析。
（3）记录不同工程地质条件、水文地质条件下隧道围岩稳定性、支护方式及初期支护后的变形情况。
2.超前地质钻探法：包括超前地质钻探、加深炮眼探测及孔内摄影等。
（1）超前地质钻探：采用单孔水平取岩芯钻探法，超前20—30m，验证中近距离物探超前探测的异常地段。每25m一循环，每孔长30m，钻孔是否取岩芯根据不同地质条件确定。地质预报显示富水岩溶发育区，重大物探异常区时，再增加一孔，以满足安全施工和溶洞处理所需资料为原则。孔位根据地质预报的异常区域结合施工条件布置。
（2）加深炮眼：即加深炮眼超前探测，利用在隧道开挖工作面上的炮眼钻孔来探测前方围岩的地质情况，在每一循环钻设炮眼时布设3—5个钻孔加深3m以上作为探测孔。施工中应结合地质条件和施工开挖状况，在掌子面上间隔布置，一般情况布置3个加深炮孔，当出现不同地层分界、断层破碎带或预报可能出现地质隐患时，布置5个加深炮孔，炮孔布置形式见示意图1、2。孔径宜与爆破孔相同，孔深应较爆破孔或循环进尺深3m以上。
3.物探法：
弹性波反射法，适用于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质的厚度和范围，主要有以下几种方法：地震波反射法（探测距离:在软弱破碎地层或岩溶发育区，一般预报距离100m左右，不宜超过150m；在岩体完整的硬质岩地层，预报距离120—180m，不宜超过200m，重叠部分不小于20m）、水平声波剖面法和陆地声呐法（探测距离：在软弱破碎地层或岩溶发育区，一般预报距离20—50m左右，不宜超过70m；在岩体完整的硬质岩地层，预报距离50—70m，不宜超过100m）、负视速度法（在软弱破碎地层或岩溶发育区，一般预报距离30—50m左右，不宜超过70m；在岩体完整的硬质岩地层，预报距离50—80m，不宜超过100m）等。
电池波反射法，主要用于断层破碎带和软弱层等不均匀地质的探测，主要有以下几种方法：地质雷达（探测距离：在完整基岩地段探测距离宜在30m以内，A、B地段的有效探测长度应根据雷达波形判定，最大探测距离不超过25m，连续预报时前后两次重叠长度应在5m以上）、红外探测（有效探测距离应在30m以内）、高分辨直流电法（有效探测距离应在80m以内）等。
本隧道超前地质预报类型
A类：洞身穿越覆盖层、风化层或断层破碎带，极易发生突水、涌泥、塌方段,
采取方法: （1）地质调查法
（2）物探法（弹性波反射法+地质雷达法）
（3）超前钻探法（超前钻孔2孔+加深炮眼）
B类：隧道洞身穿越物探异常、围岩破碎地段,
采取方法:（1）地质调查法
（2）物探法（弹性波反射法+地质雷达法）
（3）超前钻探法（加深炮眼）
C类：岩体较完整、较破碎的一般地段,
采取方法:（1）地质调查法
（2）物探法（弹性波反射法）
（3）超前钻探法（加深炮眼）
4. 体会总结
在隧道施工过程中进行地质预报，各种方法都有其长处和短处，特别是在地质条件复杂的隧道中，应综合运用各种预报方法，互相印证、取长补短、综合解释，可以取得较好的地质效果。
参考文献
[1]《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ 204—2008）；
[2]《时速120公里铁路单线隧道复合式衬砌》图号：和邢施隧参02；
[3]《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设【2008】105号；
[4]隧道超前地质预报管理办法（和邢铁路有限责任公司）；
[5]施工图纸、设计要求和环境、地质条件。
论文作者:张大伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/16
标签：地质论文; 隧道论文; 超前论文; 地层论文; 炮眼论文; 物探论文; 距离论文; 《基层建设》2017年6期论文;