隧道施工超前地質(zhì)預報的方法

由于隧道及其他地下工程深埋于地下，工程巖體的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件復雜多變，根據現有的地質(zhì)勘探技術(shù)水平及手段，對所取得的資料不能完全滿(mǎn)足于施工要求，因于隧道及其此，這些問(wèn)題的解決還有待在施工中開(kāi)展深入的超前地質(zhì)預報工作。

目前在隧道施工期間采用的超前地質(zhì)預報方法從專(zhuān)業(yè)技術(shù)方面可分為常規地質(zhì)法和物法兩大類(lèi)，具體有以下幾種：①正洞地質(zhì)素描法；②斷層參數預測法；③地質(zhì)體投射法；④超前水平鉆孔法；⑤超前導坑法；⑥彈性波法；⑦電磁波法；⑧紅外探水法。

（一）地質(zhì)預報方法

1．正洞地質(zhì)素描法

隧道施工中，及時(shí)對其開(kāi)挖面（掌子面、邊墻面和拱頂面）上的各種地質(zhì)現象進(jìn)行測繪和記錄，利用已挖洞段地質(zhì)情況來(lái)預報前方可能出現的不良地質(zhì)現象。該方法分為：①巖層巖性和層待預測洪：②地質(zhì)體延伸預測法。該方法是對開(kāi)挖面地質(zhì)情況如實(shí)而準確的反映。其主要內容包括地層巖性、構造和節理裂隙發(fā)育情況、地下水狀態(tài)、圍巖穩定性及初期支護采用方法等。其優(yōu)點(diǎn)是預報時(shí)時(shí)間很短，設備簡(jiǎn)單，不干擾施工，預報效果較好，而且為整個(gè)隧道提供了完整的地質(zhì)資料；缺點(diǎn)是對于與隧道夾角較大的向前傾的結構面容易產(chǎn)生漏報。

2．斷層參數預測法

利用斷層影響帶的特殊節理或集中帶的分布規律，通過(guò)對斷層影響帶的系統編錄所得出經(jīng)驗公式，來(lái)預報隧道斷層破碎帶的位置和規模。由于大多數不良地質(zhì)現象與斷層破碎有密切的關(guān)系，故依據斷層破碎帶推斷其他不良地質(zhì)體的位置和規模。

3．地質(zhì)體投射法

在地表準確鑒別不良地質(zhì)體的性質(zhì)、位置、規模和巖體質(zhì)量，以及精確測定不良地質(zhì)體產(chǎn)狀的基礎上，應用地質(zhì)界面和地質(zhì)體透射公式進(jìn)行預報。

4．超前水平鉆孔法

在隧道內安放水平鉆機進(jìn)行水平鉆進(jìn)，根據鉆孔資料來(lái)推斷隧道前方的地質(zhì)情況。鉆孔數量、角度及鉆孔深度可人為設計和控制。由鉆進(jìn)速度的變化、鉆孔取心鑒定、鉆孔沖液顏色、氣味、巖粉及遇到的其他情況來(lái)預報。此法可以反映巖體的大概情況，比較直觀(guān)，施工人員可根據實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行后續施工。水平鉆孔主要布置在開(kāi)挖面及其附近，既可在超前導洞內布置鉆孔，也可在主洞工作面上進(jìn)行鉆探，以獲得準確可靠的地質(zhì)資料，確保施工。該法可獲得工作面前方一定距離的巖心，也可由鉆孔出水情況判斷前方有無(wú)地下水和前方何處有地下水，從而可以得到開(kāi)挖面前方的地質(zhì)情況。該法是施工預報最有效方法之一，但也存在不足之處：①對垂直隨道軸線(xiàn)的地質(zhì)結構面預報效果較好，與隧道軸線(xiàn)平行的結構面預報較差；②需占用較長(cháng)的施工作業(yè)時(shí)間，費用較高。

5．超前導坑法

按導坑與正洞的相互位置分為平行導坑和正1同導坑。其中，平行導坑與正洞平行，斷，且和正洞之間有一定距離，通過(guò)對導坑開(kāi)挖中遇到的構造、結構面或地下水等情況做地質(zhì)記錄與分析，進(jìn)而對正洞地質(zhì)條件進(jìn)行預報。該法的優(yōu)點(diǎn)是：預報成果比較直觀(guān)、精度高、預報的距離長(cháng)、便于施工人員安排施工計劃和調整施工方案，還可以起到減壓放、改善通風(fēng)條件和探明地質(zhì)構造條件的作用，同時(shí)，還可用作排除地下水、斷層注漿處、擴建成第二條隧道之用。正洞導坑布置在正洞中，是正洞的一部分，其作用與平行導相比，效果更好。超前導坑的缺陷為：一是成本太高，有時(shí)需要全洞進(jìn)行平導開(kāi)挖；二是施工工期較長(cháng)。