摘要：超前地质预报是目前隧道工程中的重要组成环节，不仅能对隧道施工安全性进行提升，还能有效预防灾害，优化隧道施工信息化水平。本文将对隧道超前地质预报技术的应用情况进行分析，并对目前地质预报的应用优势和不足展开详细研究，希望通过相关技术发展趋势的探索，能为施工建设领域的稳定发展提供有效帮助。
关键词：隧道超前地质预报技术；应用现状；发展趋势
要想有效掌握隧道施工中掌子面前方的地质情况，减少和控制施工中的地质灾害问题，提升隧道安全性，就要对隧道施工中超前地质预报工作进行有效完善。比如贵州某地隧道施工中，就因为对隧道施工超前地质预报的合理应用，大大降低了安全事故的发生，不仅在工作中提升了隧道工程综合效益，还有效保障了群众生命安全。为此，本文就将在前人研究基础上，对隧道超前地质预报技术应用现状进行研究，并详细分析工作中的问题和发展趋势，希望能对超前地质预报技术发展提供有效参考作用。
一、超前地质预报技术在隧道中的作用
对超前地质预报技术的应用是由于前期各种勘察手段掌握的资料和隧道开挖的实际情况存在显著差异，使得施工中难以掌握掌子面前方的地质条件，造成隧道施工具备明显盲目性，甚至还会引发各种类型的地质灾害问题。因此，超前地质预报作为一项科学监控手段在隧道工程中的应用十分必要[1]。简单而言，超前地质预报就是借助隧道在施工中的各项手段、技术应用，更准确的掌握施工掌子面前方的围岩情况，从而在做出准确预判的同时，为工作人员提供准确数据，合理解决问题，降低工程灾害的损失，这对于施工安全性和稳定性提升也将起到重要影响。隧道施工中超前地质预报的使用方向主要为：其一，对当前掌握的地质资料进行准确分析和比对，明确地质资料和实际情况的差别，从而对支护参数进行及时调整，必要时要需要对围岩进行预加固，提升施工安全性，优化工程质量[2]。其二，为设计方案变更提供有效依据，确保施工方案合法权益得到保护。其三，可以避免施工中出现地质灾害的概率，对施工人员的生命财产安全性进行保障。
在目前隧道施工中仍然存在很多问题，比如施工中企业虽然提前对隧道地质进行了有效研究，但由于地质环境本身具备明显特殊性，因此施工图纸和施工现场仍然具备较大差异，这也使得工作人员对隧道施工无法提供科学指导，造成了隧道施工的盲目性问题。在开展隧道施工环节中，如果出现严重地质灾害，很可能引发工程坍塌问题，如果工作人员没有对问题进行准确判断，就会产生一系列工程问题，甚至威胁工作人员的生命安全。所以在隧道工程中加强对超前地质预报工作的开展，除了对工程施工安全性进行提升，还能保障工程的顺利开展，有着较强的优势作用。
二、隧道超前地质预报技术的应用现状
（一）地质分析法
地质分析法是当前我国隧道施工中应用最广泛的超前地质预报技术，主要就是借助掌子面、隧洞和区域地表现状的施工情况对工程进行超前预报。通过对地质分析法的有效应用可以更准确的掌握施工区域的地质情况，通过对风险等级的科学划分，对高风险地区进行分辨[3]。此外，还可以针对隧道掌子面前方的不良地质进行有效预测或是勘察，通过对可能出现问题的类型和部位进行分析，只有这样才能在隧道施工前制定更合理的超前地质预报方案，提升隧道工程施工技术和措施的合理性，降低工程事故的发生概率。这项预报方式更适合应用在埋深较浅和地质结构不太复杂的地质环境中，准确性相对较高，但是不适合应用在深埋隧道和地质结构复杂多变的地区，因为这项工作的开展难以对预测工作准确性进行保障，并且工作方式的难度也将得到明显提升。
（二）物探法
物探法是针对隧道工程岩土体的不同物理特征，在不同测探方式和仪器的使用过程中对隧道内部进行物理变化的探测，属于间接测试手段。由于物探法对隧道掌子面施工不会产生影响，造成对地质的破坏，因此这项技术在近年来的工程建设中也得到了广泛应用[4]。物探法主要包含了以下两种方法：其一，TSP法。这种方法在上世纪九十年代末出现于瑞士一家技术研发公司。TPS（隧道地震勘探）是一项典型的多波多分量探测技术，主要就是借助地震波在地质体中的不均匀反射，对掌子面前方的岩性变化进行分析，通过这种方式更准确的进行掌子面前方和周围区域地质情况的科学预测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前这项技术主要应用在100-200米和长距离的超前地质探测预报中，经研究，这项技术的主要优势在于有着较远的探测距离，抗干扰性较强等等。其二，地质雷达法。地质雷达法主要是借助隧道前方岩石介质截面的电磁特性差异对电磁反射波进行隧道预报，由于工作中发射的是高频电磁脉冲，因此在复杂地质环境下，电磁波的衰减速度也将提升。在一些岩石性能较高的环境下对这种方法进行应用，可以实现对开挖面前方10-30米范围中的隧道情况进行探测。这项技术的主要优势在于成本较低，有着较强操作性。
三、隧道施工超前地质预报的发展趋势
通过对我国隧道施工超前地质预报的实际研究可以发现，预报工作的重点内容是对隧道工程地质条件的预测，但是对于施工地质灾害问题的研究比较少，因此会对施工安全性产生影响。一旦在施工中发生地质灾害问题，很可能造成施工中断或是人员伤亡问题。在今后隧道施工技术发展过程中，更需要加强对相关理论问题的研究，实现对地质探测技术和方式的有效优化。
（一）对多种探测技术的综合应用
单一的超前地质预报方式准确性并不能保证可靠性，当前没有任何一种预报方式可以实现对所有地质缺陷的精准预报。所以只有通过对高中超前预报方式进行有效结合，才能做到取长补短，在不断补充和完善过程中，更好的提升探测工作准确性[5]。笔者认为目前探测工作中可以加强对地质分析法、地质雷达和TSP方式的应用，以TSP作为中心技术，用地质分析法和地质雷达法进行技术辅助，从而在工作中构建起系统性的综合超前预报方法。
（二）定量化超前预报技术
钻爆法是目前隧道施工中最有效的技术方式，我国在隧道超前地质预报技术中钻爆法的应用已经逐渐得到了成熟发展，今后发展的主要方向就是怎样实现定量化超前预报。定量化超前预报就是借助先进的定向激发探测手段，对施工中出现的各种复杂性地质环境进行精准分析。实现定量化超前定预报核心和关键就是怎样对探水定量方式进行创新。在对探水进行定量化过程中，只有核磁共振法和激发极化法可以对水量产生显著反应，但是当前这项技术仍然处于起步的初级阶段，所以在今后工作中还需要开展大量室内和现场测试进行工作质量的提升，只有这样才能创新和研究出更有效的定量探水方法，最终实现对地质情况的准确预报[6]。
（三）随钻或钻孔精细超前探测技术
一般情况下，钻孔地球物理技术可以对隧道掌子面中的含水量进行科学探测，能有效判断是否会对工程施工质量产生影响。随钻或钻孔精细超前探测技术分辨率越高，其结构面成像性就会更为显著。在隧道施工前，对这项技术进行科学应用，不仅能确保超前地质中的隧道内部情况的准确性掌握，还能实现对地质灾害问题的合理控制。
此外，通过我国相关研究人员对探测技术的实际研究，目前也实现了对跨孔地质雷达和跨孔弹性波等成像探测技术的研究，但是在今后的研究和发展过程中，仍然需要强化对空间分辨率技术的提升。在对探测效率因素进行有效分析的同时，加强对单孔探测技术的应用。在当前隧道超前探测过程中，单孔地质雷达是唯一可使用的探测技术，由于这项技术的探测半径更大，因此能进一步提升随钻探测的可能性，但电磁波的传播工作本身就具备全面性特征，所以单孔雷达难以实现对目标体定位角的全面测定，这也是今后我国隧道施工技术中最需要探索的重点问题之一，需要相关工作人员进行重视。
结束语：
综上所述，超前地质预报在隧道施工中的应用有着重要意义，预报工作准确性对于施工情况也将产生显著影响，所以更需要对当前技术水平的完善和优化，确保超前地质预报技术为隧道工程施工提供有效帮助。
参考文献
[1]李术才,刘斌,孙怀凤,等.隧道施工超前地质预报研究现状及发展趋势[J].岩石力学与工程学报,2014,33(6):1090-1113.
[2]刘攀.公路隧道超前地质预报应用现状与技术应用[J].交通世界（上旬刊）,2017,39(12):126-127.
[3]邹东林,尹其.公路隧道超前地质预报应用现状与技术分析[J].建筑工程技术与设计,2017,27(13):2206-2206.
论文作者:冯高阳
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年9月下
论文发表时间:2019/5/9
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