白建市
贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵州 贵阳 550014
摘要：基于超前地质预报在我国隧道工程中的应用变得越来越广泛，遇到的各种复杂地质条件越来越多，单一预报方法已经很难准确预报隧道工作面前方的地质信息，不能有效的适应工程需要。首先对隧道超前地质预报的主要方法的特点、适用性、预报准确度及优缺点进行了对比分析，并提出了综合超前地质预报方法的指导思想和实施方案，以期对今后提升复杂地质条件下隧道地质超前预报技术提供参考。
关键词：隧道；综合超前地质预报；应用研究
前言
随着隧道建设的不断发展，施工中遇到的地质条件变得更为复杂多样，地质灾害频发，传统的运用单一的超前地质方法提供的信息是有局限性的，单一方法可能造成地质危害的漏报和误报，并不能全面、准确反映可能遇到不良地质体的位置、规模，这就需要根据实际的地质条件将不同的预报方法优化组合，对同一地段进行多方位的探测、预报，一方面多角度反映掌子面前方的地质状况，结论相互印证，提供更为全面的地质预报信息，提高预报精度；同时避免预报方法选择的盲目性，降低预报成本。因此，开展隧道综合超前地质预报研究，对完善综合预报体系，提高隧道超前地质预报精度具有十分重要的意义。
1 超前地质预报方法分析
1.1 地质分析法
地质分析法是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等，利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等，推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。
1.2 地质雷达法
探地雷达依据电磁波在地下传播的原理进行工作。电磁波传播时，其路径、电磁场强度和波形将随所通过介质的电性差异及集合形态而变化，由此通过对时域波形的采集、处理和分析，可确定地下界面或目标体的空间位置或结构状态。
图1-1 雷达工作原理及其基本组成
1.3 TSP超前地质预报
TSP是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的。地震波在设计的震源点用小量炸药激发产生，当地震波遇到岩石波阻抗差异界面（如断层、破碎带和岩性变化等)时，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收，数据通过相应软件处理，就可以了解隧道工作面前方不良地质体的性质和位置及规模。
图1-2 TSP203+洞内数据采集部分示意图
图1-4 高密度电阻率法超前地质预报典型岩溶管道测试图
2 不同超前地质预报方法的对比分析
通过长期开展的预报与开挖揭示情况的对比总结，几种主要岩溶地质预报方法的适用范围、成果准确度分析以及特点和要求的比较如表3-1所示。
隧道综合超前地质预报的实施流程如图4-1所示。
图3-1 隧道综合超前地质预报实施流程图
结语
综合超前地质预报方法是以地质分析法为基础，以多种物探方法和超前钻探手段相结合的方法，将地质综合分析贯穿到长期、中期、短期、临兆超前地质预报四个阶段中，实行地质、物探相结合，优化物探组合，综合应用，确保隧道安全、快速、优质施工。地质分析法是基础及核心；物探法是辅助手段；超前钻探法一般用于对TSP和地质雷达等预测出的不良地质地段直观确认和补充。综合预报方法可有效减小现场物探在隧道轴向和横向上的误差，能更好地确定复杂地质条件下隧道前方不良地质体的位置、大小和类型。
参考文献
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论文作者:白建市
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/28
标签：地质论文; 隧道论文; 超前论文; 方法论文; 质体论文; 物探论文; 工作面论文; 《防护工程》2018年第10期论文;