隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)現(xiàn)狀及常見(jiàn)認(rèn)識(shí)誤區(qū)淺析

周六生

(鐵四院(湖北)工程監(jiān)理咨詢有限公司，湖北武漢 430063)

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)通過(guò)一些綜合手段獲取地質(zhì)信息，將信息進(jìn)行綜合分析，提前預(yù)測(cè)和判識(shí)工作面圍巖前方的地質(zhì)情況，隧道施做過(guò)程中提前預(yù)知風(fēng)險(xiǎn)，以便及時(shí)采取相應(yīng)有效措施。而如何正確的運(yùn)用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的各項(xiàng)手段，正確解讀和判釋工作面前方的圍巖情況，從而正確的指導(dǎo)隧道施工成為擺在隧道建設(shè)者面前一個(gè)越來(lái)越重要的課題。

1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的目前現(xiàn)狀及原因

1.1 目前現(xiàn)狀

目前超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的總體現(xiàn)狀可以歸納為高投入、低產(chǎn)出。一方面超前地質(zhì)預(yù)報(bào)做了大量的投入:物探手段有TSP、紅外探水;鉆探手段有超前水平鉆、加深炮孔;風(fēng)險(xiǎn)隧道另有平行導(dǎo)洞;常規(guī)手段有工作面素描、地表勘察等手段。另一方面是所采用的多手段信息未進(jìn)行綜合分析，預(yù)測(cè)成果片面致使預(yù)報(bào)效果不佳，指導(dǎo)施工性不強(qiáng)，不能正確及時(shí)的調(diào)整工藝工法及相關(guān)的施工進(jìn)度，使隧道的施做處于一定的盲目狀態(tài)中。

1.2 原因分析

造成這種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)高投入、低產(chǎn)出的原因比較復(fù)雜，主要原因?yàn)橐韵聨追矫?

①領(lǐng)導(dǎo)重視不夠，思想上輕視超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的作用，造成施工方在人力、物力、財(cái)力上投入不足。

②施工方未配備富有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)專業(yè)人員，缺乏相關(guān)專業(yè)技能，不能對(duì)地質(zhì)信息做正確解讀。

③對(duì)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在認(rèn)識(shí)上存在一些誤區(qū)，不能有效地綜合運(yùn)用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的各項(xiàng)手段進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。

2 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

2.1 不重視野外勘察

地表的地形地貌與洞內(nèi)的地質(zhì)情況存在一定的內(nèi)在聯(lián)系，如施工方能予以重視，開工前組織踏勘，深化對(duì)圖紙相關(guān)地質(zhì)描述的理解及補(bǔ)充，將是一種最為經(jīng)濟(jì)并極為有效的超前預(yù)報(bào)手段。但施工單位通常認(rèn)為野外勘察工作在施工圖及設(shè)計(jì)院提供的評(píng)估報(bào)告中已有相關(guān)描述，無(wú)需進(jìn)一步踏勘。由于這樣的認(rèn)知，而沒(méi)有將野外踏勘與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作聯(lián)系起來(lái)，以致于雖在設(shè)計(jì)文件中有相關(guān)說(shuō)明卻并沒(méi)有得到足夠的重視，并提供相應(yīng)的有效措施，從而帶來(lái)施工被動(dòng)局面，為后期工程留下較大的安全隱患。例如有的隧道圖紙對(duì)地表失水、洞內(nèi)涌水的隱患在圖紙里做了說(shuō)明，但施工方往往在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前并不予以重視，以致于洞內(nèi)出現(xiàn)涌水，洞外泉井出現(xiàn)失水引致地方糾紛時(shí)才對(duì)施工圖中給出的相關(guān)提醒予以重視，組織人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，但為時(shí)已晚，不可避免的損失已經(jīng)造成。

2.2 對(duì)平導(dǎo)在地質(zhì)預(yù)報(bào)中的重要性認(rèn)識(shí)不足

對(duì)于超長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)隧道，設(shè)計(jì)中一般會(huì)在隧道附近30 m左右設(shè)置一條平行于正洞的平導(dǎo)。施工單位一般將平導(dǎo)視為正洞施工的輔助坑道，認(rèn)為主要是起著增加工作面和出碴通道，提高施工進(jìn)度，并作為通風(fēng)及排水的輔助通道，忽略了平導(dǎo)對(duì)于超長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)隧道是一種極其有效的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)手段，而不做工作面素描及地質(zhì)情況變化的描述。平導(dǎo)的地質(zhì)情況對(duì)正洞來(lái)說(shuō)有很好的參考作用，施工中如能正確利用平導(dǎo)超前，且離正洞近的特點(diǎn)，其地質(zhì)變化情況與正洞相同或相近的特點(diǎn)，在施工過(guò)程中注意收集工作面圍巖變化及節(jié)理走向變化的情況，并結(jié)合正洞的超前水平鉆、物探及鉆探所獲得的地質(zhì)信息，將對(duì)正洞的超前地質(zhì)預(yù)判起到極為有效的作用，從而正確指導(dǎo)正洞的安全施作。

2.3 圍巖素描不重視工作面產(chǎn)狀量測(cè)

圍巖的產(chǎn)狀在圍巖穩(wěn)定性判斷中是個(gè)重要參考。圍巖傾角的大小，傾向與工作面及隧道走向的關(guān)系是圍巖穩(wěn)定性判識(shí)的重要依據(jù)。但在實(shí)際隧道施工過(guò)程中，施工方對(duì)于圍巖工作面的素描主要停留在對(duì)圍巖級(jí)別的區(qū)分上，只是注意工作面是否存在滲漏水，有無(wú)夾泥等常規(guī)情況的描述。這是由于施工方主要技術(shù)人員通常認(rèn)為圍巖的穩(wěn)定性主要是根據(jù)圍巖的破碎程度來(lái)判斷，與圍巖的產(chǎn)狀關(guān)系不大，這種對(duì)工作面產(chǎn)狀量測(cè)的不重視主要體現(xiàn)在施工方?jīng)]有配備經(jīng)驗(yàn)豐富的工程地質(zhì)人員，并對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)人員沒(méi)有做很好的技術(shù)培訓(xùn)，造成技術(shù)人員工作面素描中缺少產(chǎn)狀量測(cè)，或產(chǎn)狀基本抄襲施工圖中所提供的數(shù)據(jù)，與圍巖的實(shí)際情況出入較大。這種認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)及工作面素描中對(duì)真實(shí)產(chǎn)狀量測(cè)的缺失，給隧道施工帶來(lái)一定的安全隱患，如偏壓隧道或是圍巖破碎、薄層夾泥的隧道，其產(chǎn)狀是構(gòu)成隧道是否易滑塌的重要判識(shí)因素。

2.4 重物探而輕鉆探

在長(zhǎng)大風(fēng)險(xiǎn)隧道施工中，為避免隧道施工中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)一般既采用超前水平鉆，又采用TSP、紅外探水等物探手段。由于超前水平鉆的施做長(zhǎng)度普遍為30～60 m，遠(yuǎn)低于TSP的100～120 m的距離。并且物探一般都是外包于設(shè)計(jì)院等專業(yè)隊(duì)伍，鉆探、超前水平鉆的判識(shí)多是施工方自已的隊(duì)伍，專業(yè)性不強(qiáng)。因此施工方往往偏向于信任物探的成果而輕視鉆探的作用。這既反映了施工方自身對(duì)實(shí)施超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的技術(shù)員水平存疑，也反映了施工方對(duì)物探及鉆探的各自作用存在一定的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，在思想上沒(méi)有給予足夠的重視。實(shí)際上物探是對(duì)圍巖地質(zhì)及富水情況的一種預(yù)測(cè)手段，也是對(duì)鉆探的一種超前，物探的判釋可以進(jìn)一步指導(dǎo)鉆探布孔位置作相應(yīng)調(diào)整。由于物探存在多解性，因此鉆探是對(duì)物探判釋的再確認(rèn)，是對(duì)物探的結(jié)論的佐證。所以鉆探及工作面正確的素描可以幫助物探得出正確的結(jié)論，而物探對(duì)鉆探及施工的調(diào)整具有指導(dǎo)意義，兩者的關(guān)系是相輔相成的。

3 解決措施

面對(duì)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)現(xiàn)狀及一些常規(guī)認(rèn)識(shí)誤區(qū)，隧道施工中應(yīng)予以足夠的重視。施工單位如能采取以下幾項(xiàng)措施，將能有效提高超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的成效。①在隧道進(jìn)場(chǎng)的初期組織編制簡(jiǎn)明實(shí)用的考題，切實(shí)做好相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)負(fù)責(zé)人及相關(guān)技術(shù)人員的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的培訓(xùn)和考核，掃除管理層和技術(shù)層頭腦中的這些認(rèn)識(shí)誤區(qū)，從而自覺(jué)加強(qiáng)這方面的管理;②在進(jìn)場(chǎng)的初期應(yīng)組織相關(guān)技術(shù)人員認(rèn)真研究圖紙及相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告中對(duì)隧道的水文及地質(zhì)情況的說(shuō)明，對(duì)實(shí)地進(jìn)行認(rèn)真的踏勘，并按里程提出風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告，為日后施工提供參考;③對(duì)存在平導(dǎo)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)大隧道應(yīng)格外重視平導(dǎo)工作面的素描，對(duì)平導(dǎo)的不良地質(zhì)段要認(rèn)真量測(cè)產(chǎn)狀，分析巖層走向，為正洞的施工提供正確的指導(dǎo)性建議;④在工作面素描中重視對(duì)巖層產(chǎn)狀的測(cè)量，特別是對(duì)薄層、節(jié)理發(fā)育、夾泥、偏壓的隧道應(yīng)尤其重視產(chǎn)狀的量測(cè);⑤在長(zhǎng)大風(fēng)險(xiǎn)隧道的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中，要結(jié)合物探預(yù)測(cè)的成果認(rèn)真布設(shè)和施做超前水平鉆，重視工作面的素描，及時(shí)反饋給超前水平鉆及物探作業(yè)判釋人員。

4 結(jié)束語(yǔ)

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的正確實(shí)施是保障隧道安全施做的重要措施，也是指導(dǎo)隧道正確施做，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要手段。基于超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作在隧道施工中的重要意義，施工單位應(yīng)不斷提升領(lǐng)導(dǎo)意識(shí)，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)培訓(xùn)，并針對(duì)可能存在的認(rèn)識(shí)誤區(qū)制定有效的強(qiáng)制性措施，促使超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作納入到良性循環(huán)中，為隧道的施做及時(shí)提供正確的預(yù)警信息，為隧道的安全施工制定相應(yīng)的安全措施，實(shí)現(xiàn)科學(xué)有序的安全施工。

［1］李明．隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)［J］．城市建設(shè)理論研究，2012

［2］白建文．隧道工程地質(zhì)超前預(yù)測(cè)及預(yù)報(bào)［J］．科技傳播，2011(23)

［3］董君，陳海鵬，唐鷺．隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)研究［J］．山西建筑，2012(31)