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摘要：随着隧道工程的数量和修建规模的不断增大,隧道施工时遇到的地质环境越来越复杂。隧道超前地质预报是复杂隧道施工中很重要的一个环节,有效的隧道超前地质预报是施工安全和工程顺利进行的有力保障。
关键词：地质雷达超前地质预报；黄土地质；应用
0 引言
陕北地区由于重力侵蚀作用，黄土梁沟壑遍布，从地质灾害类型来看，主要以黄土崩塌为主，黄土滑坡次之，泥石流相对较少。2016年延安市黄土崩塌27起，造成75人死亡，11人受伤；黄土滑坡引起9起，造成60人死亡，33人受伤；泥石流5起，造成8人死亡，7人受伤。调查表明该数据伤亡性地质灾害均不在发现隐患点上，且突发性强，防范难度大。陕北地区Q3黄土广泛分布，且对于水及温度变化敏感性强，陕北Q3黄土抗剪强度影响试验表明，陕北抗剪强度与含水量密切相关，粘聚力随水含量变化呈一定的曲线变化关系，在达到一个特征含水量后，粘聚力随含水量变大急剧减小，内摩擦角随含水量增大也出现明显减小情况，此时易发生黄土崩塌、滑坡等地质灾害。黄延高速扩能工程位于陕北地区，在隧道施工阶段开展超前地质预报对预防施工安全事故具有重要意义。
1 隧道预报方法的基本原理
1.1地质雷达（GroundPenetratingRader,简称GPR）检测原理
2 工程概况
黄延项目起于铜川市宜君县崖头庄，止于延安市安塞县沿河湾镇南侧，与既有的包茂高速和在建的延延高速以枢纽立交相接。项目全长153.909公里，概算投资约217.05亿元,全线按六车道高速公路标准建设，设计时速100公里/小时，路基宽度33.5米，路面上面层设计采用橡胶改性沥青混凝土,桥隧比例40.6%。
2.1工程地质
（1）地层岩性： 隧址区揭露地层由老至新依次有第四系中更新统离石组黄土（Q2eol）和上更新统马兰组黄土（Q3eol）。
（2）不良地质及特殊性岩土：隧址区无不良地质现象，特殊性岩土主要为湿陷性黄土，其在隧道顶部塬顶发育湿陷性黄土，对隧道工程无影响；进出洞口的黄土无湿陷性。
2.2水文地质
本区为黄土台塬、黄土梁峁-沟壑区，除洛河、延河等Ⅰ、Ⅱ级水系河谷地区地下水相对丰富外，多数地区地下水属弱一极弱富水区。本区黄土区多为HCO3-型水，矿化度一般大于0.3g/L，河谷多为HCO3-型水。
（1）地表水：隧址区未见地表水。
（2）地下水：隧址区调绘期间未发现地下水露头，该区地下水以孔隙裂隙水为主，主要受大气降水、第四系松散堆积层孔隙水补给，富水较弱。根据调绘观测和钻探，隧址区地下水位埋深底于洞室，隧址区地下水总体不丰富，在第四系黄土中有含水层；遇强降雨，降雨入渗，处于该段的洞室开挖时会有突水或少量集中涌水现象，也极易坍塌，应予以重视；经沿线地下水的取样分析，地下水对钢筋、砼、钢结构具微腐蚀性。
2.3气候条件
项目区地处内陆，属暖温带大陆性半干旱气候，早晚温差较大，年均气温8.6～9.4℃。年平均降雨量552.6～631mm。夏秋季温湿多雨，降雨量占全年的60％，且以暴雨、阵雨为主，历时短，降雨量大，易形成黄土滑坡、泥石流等自然灾害。区内季节性冻土深度65厘米。
3 超前地质预报在工程中应用
3.1测线布置
测试剖面布置根据掌子面情况，一般水平方向布置1～2条测线，由于施工过程中掌子面不规范，测试剖面在现场测试时进行一定的调节，以下地质雷达波形图以一条从左到右的水平侧线出示。
3.2工程实例
该段地质雷达波形图为黄延高速扩能工程LJ-13标墩梁左线ZK90+516-ZK90+546地质雷达波形图，从图中可以看出整段电磁波反射较弱，雷达波比较均匀，无明显的强反射波组，反映出该段地质比较均匀，无空洞、溶洞等不良地质灾害，亦无地下水现象，因而该段在施工时，做好紧前支护措施，及时进行初衬支护和喷锚，保障工程安全及时进行。
该段为黄延高速扩能工程LJ-13标墩梁左线ZK91+425-ZK91+395，整体上来看电磁波反射较弱，局部位置电磁波稍微增强，未出现明显强反射波，说明里程段范围内围岩的介质比较一致，与掌子面处围岩性质基本一致，主要为黄土。在该隧道开挖轮廓线以内的围岩中未发现明显的不良地质情况，局部围岩地质情况不均匀，松散堆积层孔隙水发育，含水增大，黄土围岩整体强度低，自稳能力差，开挖期间拱部易出现掉块现象，局部孔隙水较发育，渗水的存在对于围岩的整体稳定有一定影响，在开挖过程中可能出现围岩不密实、滴水、渗水现象,拱顶含水量有所增加，施工时需注意观察含水量。
4 结论
黄延高速扩能工程隧道施工通过超前地质预报检测未发现明显不良地质情况。随着隧道工程的数量和修建规模的不断增大,隧道施工时遇到的地质环境越来越复杂。隧道超前地质预报是复杂隧道施工中很重要的一个环节,有效的隧道超前地质预报是施工安全和工程顺利进行的有力保障。
参考文献：
[1]张先峰、杜道龙、王洪勇等，隧道超前地质预报技术指南[M]北京；人民交 通出版社，2013
[2]刘志刚，赵勇，隧道隧洞施工地质技术[M].北京：中国铁道出版社，2001
[3]黄成光。公路隧道施工[M].北京；科学出版社，2002
论文作者:文家岗
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/20
标签：地质论文; 黄土论文; 隧道论文; 围岩论文; 地下水论文; 超前论文; 工程论文; 《防护工程》2017年第18期论文;