超前地质预报在隧道施工中应用研究
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超前地质预报在隧道施工中应用研究
摘要：隧道地质超前预报系统具有较强的针对性，在预报隧道的地质施工、将施工中存在于掌子面前方的不良地质以分布图的形式作出预报，就其性质、规模以及灾害的发生概率等做出预报，使有关施工方能够根据其预报处的不良地质而采取合理及时的治理与预防方案，将由于施工揭露而发生地质灾害的可能性降到最低，使由于施工而导致不良地质被揭穿发生灾害损失的可能性得到降低，可见其作用十分重要。反之，缺乏较强针对性、复杂程度较高的隧道地质超前预报系统，一方面会浪费大量的资源，另一方面对隧道在洞内的施工也有不利影响，同时在判断掌子面前方的隧道施工不良地质过程中产生干扰，困难程度加深，不能准确及时的做出预报，对施工不能发挥其指导作用。
关键词：超前地址预报；隧道；施工
引言
在隧道信息化施工中，若加强综合超前地质预报技术使用，则能为其施工区域地质灾害的科学处理提供技术支持，使得隧道信息化施工管理工作落实能够达到预期效果，并降低其实践中的施工风险。因此，隧道信息化施工中施工企业及人员应结合施工区域的实际情况及项目施工要求，注重综合超前地质预报技术的灵活使用，使得项目施工计划深入推进中的地质灾害因素能够得到及时处理，最大限度地满足隧道信息化施工的实际需求。
1隧道信息化施工中加强综合超前地质预报技术使用的必要性分析
为了使综合超前地质预报技术在隧道信息化施工中能够达到预期效果，则需要注重该技术在这类工程施工应用中的必要性分析。具体表现为：（1）隧道信息化施工中若加强超前地质预报技术使用，则有利于实现对其施工区域地质灾害因素的科学分析，进而为隧道信息化施工方案的完善及管理工作的落实提供参考信息，使得项目施工安全性得以增强；（2）隧道信息化施工中若加强综合超前地质预报技术使用，则有利于项目施工管理工作的顺利进行，优化资源配置的同时为项目施工计划的深入推进提供保障，使得隧道信息化施工管理水平逐渐提升；（3）隧道信息化施工中若加强综合超前地质预报技术使用，则有利于项目施工问题的高效处理，确保其施工质量可靠性的同时提升项目施工风险预控水平，促进隧道施工企业的可持续发展。
2超前地质预报方法的可靠性和局限性分析
2．1隧道施工地质超前预报方法
当前的隧道施工地质超前预报方法包括以下几种：地面地球物理探测法、洞内地球物理探测法、地质调查法、超前钻孔法、超前（平行超前）隧道（导坑）法、岩体温度探水法等。
2．2隧道施工地质超前预报方法的局限性
地面地球物理探测法，其探测的剖面决定了其探测的深度，判释异常体性质必须与设计隧道的地质资料相结合，从一定角度上讲，判释者的工作经验以及掌握的隧道地质的背景情况决定了判释的准确与否。洞内地球物理探测法，判释层析成像中存在的异常体和界面间的介质的性质等都必须密切联系隧道所设计的地质资料，判释者的工作经验以及掌握的隧道地质的背景情况决定了判释的准确与否。地质调查法，必须依靠专业的地址人员，预报的准确程度和距离都受预报人员的经验的影响。计算界面位置时建立在电磁波、声波以及地震波的速度的基础之上的，是从探测位置到第一界面之间的一个传播速度，而后面再进行的预报则缺乏较高的准确率；预报距离方面，最长的是地震波，其次是声波，最后是电磁波。超前平行的隧道与导坑、后施工的隧道等都存在较小地记间距，其地质条件也都以沉积岩为主，这种情况下存在较高的预报率；而地质以火成岩为主，结构较为复杂的情况下，则预报就会响应的降低准确度。超前导航法用于构造变化不大的非可溶岩地区的预报，一般较为准确，而用于地质情况相对复杂的岩溶发育区则会相应的降低准确度。超前孔法适用于非可溶岩地区，而对于可溶区，尤其是探测溶岩分部情况时，钻孔的数量和布置情况都决定了其准确与否。适用于基岩孔隙裂缝水的探测，而导水性能较好的可联系地表水的断层破碎带涌水、泥沙等，在钻孔方面存在较大的风险，对防突设备的要求较高。
2．3正确认识超前地质预报的探测能力
地质预报体系在一定程度上会受到地质环境的影响，影响因素有下面几点：①仪器的精确程度；②介质所处的环境噪音；③目标体及其所处介质环境的物性差异。随着传播距离的衰减，激发波的振幅也会随之衰减，探测的深度也响应减小。
3隧道信息化施工中综合超前地质预报方法的实现
3.1实践中的隧道系统科学理论
在隧道信息化施工中，为了充分地发挥出综合超前地质预报方法的优势，则需要注重与之相关的超前地质预防方法的实现分析。针对这种情况，应加强专业性强的隧道系统科学理论使用。具体表现为：（1）把隧道及其周围地质环境看作一个系统，隧道、断层以及其他的不良地质体是系统内的要素。这些要素之间相互联系、相互作用，构成统一的整体；（2）在对基于隧道及其周围地质环境所构成系统进行分析与研究时，需要严格遵循整体性、动态性原则等要求，对隧道信息化施工中不同要素的实际情况进行分析，确保隧道系统科学理论应用有效性；（3）在隧道信息化施工中，为了实现对综合超前地质预报技术的高效利用，也需要在分析隧道系统科学理论的过程中，重视其中的高应力软岩情况、隧道开挖后的变形情况等方面的深入分析，使得隧道系统科学理论的潜在应用价值得以提升，并增强隧道信息化施工质量。
3.2实践中的定性分析
在综合超前地质预报方法实现过程中，结合隧道信息化施工要求及具体情况，需要在实践中注重定性分析。具体表现为：（1）超前地质预报中若借助地质地面调查法的优势对隧道施工区域的整体概况进行分析时，则需要在定性分析法的作用下，获取施工区域较大节理及断层信息，满足项目施工要求；（2）通过对定性分析法的合理运用，能够使综合超前地质预报法对隧道施工中的岩层走向、倾角等地质界面产状、不良地质情况等要素之间的关系进行分析，获取可靠地质预报成果的同时为隧道信息化施工计划实施提供支持。
3.3实践中的定量分析
隧道信息化施工中借助定性分析法的优势，能够使综合超前地质预报法作用下获取不良地质体的信息，并确定其大致范围。而在对探测结果进行科学分析时，则需要加强定量分析法使用。在该方法的支持下，综合超前地质预报技术能够为隧道隧洞走向剖面上的倾角分析、投射位置确定等提供技术支持，使得隧道信息化施工管理工作能够落到实处，处理好施工中地质问题的基础上，保持综合超前地质预报技术良好的实践应用效果。
结语
从技术和方法方面对隧道施工超前地质预报进行分析发现，不同的预报技术在指导隧道施工方面发挥着不同的作用。然而我们必须强调，隧道施工的地质预报方法中，尤其是地球物理探测法，他们本身不同的特征决定了他们适用于不同的地质条件，不是任何一种方法就能对不良地质体进行性质与规模的做出准确的判定的，不同方法需要综合使用，互为长短，通过不同的地质方法的结合，共同为不良地质体探测准确位置、性质以及规模等贡献力量。
参考文献：
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