隧道超前地質(zhì)預報信息化管理

綦 新 良

(武漢新業(yè)人力資源服務(wù)有限公司，湖北 武漢 430063)

1 概述

超前地質(zhì)預報是隧道施工的必要工序之一，通過合理、高效的超前地質(zhì)預報工作能及時準確探明隧道前方圍巖地質(zhì)條件，可有效避免隧道地質(zhì)災害發(fā)生、保證隧道施工安全，同時對于進一步優(yōu)化施工設(shè)計方案，提高施工效率等方面有重要指導意義[1]。

然而由于隧道超前地質(zhì)預報項目管理具有方法多、工序多、參與單位多、信息量大、時效性要求高的特點，傳統(tǒng)方式管理難度大、監(jiān)控成本高，致使以往的預報工作開展中存在不少突出的管理問題：一是預報工作測試及時性差、不按規(guī)定搭接、容易漏做、誤做，或是沒有完成多種預報方法測試，甚至弄虛造假；二是報告上傳下載不及時，成果查看不方便；三是成果流轉(zhuǎn)周期長，范圍面窄，大量施工一線人員難以及時獲得預報資料，造成預報成果實際利用率低。

2 施工超前地質(zhì)預報現(xiàn)狀

隧道超前地質(zhì)預報是一項涉及多專業(yè)、多方法、多單位的工序繁雜的技術(shù)和管理工作，其項目管理存在以下難點：

1)方法多、工序復雜。隧道超前地質(zhì)預報涉及的方法種類多，有地質(zhì)調(diào)查法、鉆探法、物探法、測試實驗法等4大類，地質(zhì)素描、彈性波反射法、地質(zhì)雷達法等多達十幾種技術(shù)方法，每種技術(shù)方法的實施工序、處理方式各有特點，均不相同，難以進行標準化的統(tǒng)一管理。2)人員設(shè)備多、流動性大。超前地質(zhì)預報與隧道建設(shè)同步，施工周期長，預報工點分散不均，涉及專業(yè)技術(shù)人員多。預報實施過程中需要動態(tài)調(diào)整人員設(shè)備在不同項目、工點之間的配置，人員設(shè)備大范圍的處于流動狀態(tài)，人力資源管理困難。3)協(xié)同管理困難。隧道超前地質(zhì)預報是一個系統(tǒng)工程，具體實施涉及建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理等單位，需要由各方協(xié)同一致的參與才能優(yōu)質(zhì)高效的完成超前預報工程。因參與各方分屬不同單位，管理方式與工作側(cè)重不同，對預報重視程度也存在差異，協(xié)同管理難度大。4)信息量大。隧道超前地質(zhì)預報項目從前期資料收集、分段預報數(shù)據(jù)采集、后期的施工驗證，期間各種數(shù)據(jù)、信息、文件資料浩如煙海，信息管理困難。5)時效性強。超前地質(zhì)預報實施過程中，要根據(jù)超前地質(zhì)預報資料及時分析修正隧道地質(zhì)復雜程度分級，并及時調(diào)整超前地質(zhì)預報方案和隧道施工方案。一般要求在預報結(jié)束后48 h內(nèi)提交成果，特殊地段(巖溶、斷層等不良地質(zhì)體發(fā)育段)要求24 h內(nèi)提交成果。在我國鐵路公路持續(xù)大規(guī)模建設(shè)的背景下，以往的零散預報生產(chǎn)組織形式和粗放管理方式已越來越不能滿足隧道安全高效施工的需要，迫切需要提升隧道超前地質(zhì)預報管控能力，對預報工作涉及的各種因素實施全過程、無縫隙的管理，形成完整、高效、閉環(huán)的預報作業(yè)管理體系[2-4]。

隧道工程往往水文地質(zhì)環(huán)境復雜，不確定影響因素多，在隧道開挖過程中采用動態(tài)設(shè)計與施工是必要的。隧道超前地質(zhì)預報工作是隧道動態(tài)設(shè)計施工的重要環(huán)節(jié)，通過超前預報獲得地質(zhì)信息，重新判定圍巖級別，對隧道施工工法、斷面開挖步驟及順序、支護參數(shù)等進行動態(tài)的合理調(diào)整，以適應(yīng)復雜多變的地質(zhì)條件和不同的施工環(huán)境，確保隧道施工安全。近年來由于信息技術(shù)、通信技術(shù)以及各種獲取信息手段和方法的迅速發(fā)展，給隧道的動態(tài)施工創(chuàng)造了良好的條件[5]。

3 信息化管理系統(tǒng)

依據(jù)目前超前地質(zhì)預報的特性與管理模式，依托信息化手段，開發(fā)專用的超前地質(zhì)預報信息化管理系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)的研發(fā)，實現(xiàn)預報各方對超前地質(zhì)預報工作的管理信息化，達到任何一位相關(guān)人員,在任何時間,任何地點,只要能夠接入互聯(lián)網(wǎng)即可完成系統(tǒng)中涵蓋的所有管理工作，實現(xiàn)業(yè)主、監(jiān)理、施工單位等預報參與方對超前地質(zhì)預報工作的高效管理：1)便于預報單位對超前地質(zhì)預報工作內(nèi)部高效管理，確保預報生產(chǎn)質(zhì)量內(nèi)部控制；2)實現(xiàn)預報測試安排、預報成果內(nèi)容、地質(zhì)災害預警等要素的上通下達及時、準確；3)在業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工、預報等預報參與方之間實現(xiàn)超前地質(zhì)預報信息資源的充分共享；4)規(guī)范、統(tǒng)一超前地質(zhì)預報成果審批及提交流程，實現(xiàn)網(wǎng)上資料提交、審批，縮短預報成果流轉(zhuǎn)時間，提高預報成果時效性。

4 系統(tǒng)的應(yīng)用

系統(tǒng)的應(yīng)用除軟件平臺本身外，還需要輔以相應(yīng)的制度保障措施，并需要預報所有參與單位的協(xié)同管理方能取得好的效果。以控制預報質(zhì)量、確保隧道施工安全為目的，通過不斷地完善超前地質(zhì)預報管理制度并借助信息化手段來強化預報管理，如圖1所示，具體體現(xiàn)在預報計劃、信息管理、變更設(shè)計、預報作業(yè)、成果管理、技術(shù)提升6個協(xié)同一致。

預報計劃協(xié)同：預報方法、技術(shù)方案、預報里程段落及作業(yè)時間等預報計劃內(nèi)容事先通過超前預報信息化系統(tǒng)報備至各預報參與方并由各方共同確認后方可開展下一步預報工作，重大地質(zhì)災害風險段落的預報技術(shù)方案、配合方案、施工安全應(yīng)急預案由各方會同專家組共同會商，并根據(jù)現(xiàn)場開挖地質(zhì)條件的變化不斷調(diào)整和優(yōu)化預報計劃。

預報作業(yè)協(xié)同：預報工作開展時由施工方負責提供良好的預報作業(yè)環(huán)境、炸藥雷管等耗材、機械設(shè)備,熟練的配合工人并完成相關(guān)準備工作；監(jiān)理、業(yè)主方預報管理專職人員全程旁站監(jiān)督預報工作的開展；重大地質(zhì)風險段由設(shè)計方現(xiàn)場提供預報技術(shù)指導；預報方負責預報現(xiàn)場的組織協(xié)調(diào)、安全防護、技術(shù)準備等。預報各方協(xié)同作業(yè)，統(tǒng)一步調(diào)，其目的在于提高預報效率，控制預報質(zhì)量。

信息管理協(xié)同：通過超前預報信息化系統(tǒng)各種預報成果、公文通告、預警發(fā)布等均及時準確的發(fā)送至各參與方，各方均可通過信息系統(tǒng)參與預報日常事務(wù)管理；預報項目部定期召開建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理、施工單位的碰頭會，討論解決超前地質(zhì)預報實施過程中出現(xiàn)的各種問題，理順每一階段的關(guān)系。

成果管理協(xié)同：按照隧道施工潛在地質(zhì)風險不同，預報成果審核建立分級體系，并對資料發(fā)布的時效性有不同的規(guī)定，以滿足隧道信息化施工及圍巖變更的需要；預報現(xiàn)場各類簽字表、原始記錄表、交接臺賬、報告、會議記錄等資料由預報方負責整理歸檔，業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計、施工等方負責監(jiān)督和檢查歸檔資料的及時性和完整性。

設(shè)計變更協(xié)同：以預報成果為基礎(chǔ)，每周召開工作例會，各方共同商討各種優(yōu)化施工方案、降低施工風險及節(jié)約建設(shè)經(jīng)費的施工措施，監(jiān)督預報建議的執(zhí)行情況，使預報的效果落在實處；各參與方共同建立超前地質(zhì)預報管理臺賬，結(jié)合實際開挖揭示地質(zhì)情況建立圍巖變化統(tǒng)計表，定期分析，尋找規(guī)律，研究各種預報方法在不同地質(zhì)條件下的針對性、適應(yīng)性和準確率，敦促預報方不斷完善預報技術(shù)。

技術(shù)提升協(xié)同：由業(yè)主牽頭，預報方定期組織針對業(yè)主、監(jiān)理、施工等方的預報技術(shù)交流培訓會，快速提高各方預報業(yè)務(wù)能力；通過預報實踐及施工開挖驗證，各方不斷積累預報管理、作業(yè)及技術(shù)經(jīng)驗，相互促進，共同提高。

5 結(jié)語

超前地質(zhì)預報項目管理工作是一個巨大的系統(tǒng)工程，部門、專業(yè)、工點、地質(zhì)環(huán)境、施工階段、預報方法不同對預報工作均有著不同的要求和側(cè)重點，因此需要通過建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理、施工和預報等預報參與單位的充分協(xié)同管理才能完成。信息化管理平臺對于提升超前地質(zhì)預報項目管理水平有著巨大的優(yōu)勢，也是隧道建設(shè)水平不斷提升條件下的必然選擇。