蘇宇（yǔ）
重慶市市政（zhèng）設計（jì）研究（jiū）院重慶市（shì）400020
摘要：在公路隧道施工中，采用先進（jìn）的地質預報技術對施工（gōng）區域進行超前預（yù）報（bào），效果良好（hǎo）。先進的地質預報技（jì）術為公路隧道施工提供（gòng）了科學合理的勘測數據，在很大程度上減少了施工事（shì）故的發生，保證了施工的質量和（hé）安全。本文介紹（shào）了三種常用先進地質預報技術的基本情況和工作原（yuán）理，並根據TGP超前地質預（yù）報方法在實際工程中的操作進行了分析。
關鍵詞：公路隧道；超前地質預報；TGP超前地質預報；實例應用
在隧道施工過程中，經常出現軟弱圍岩（yán）、斷層破碎帶、湧水等不良（liáng）地質現象。如果在施工前未進行論證，將會給（gěi）施工帶來（lái）嚴重的隱患，影響（xiǎng）安全（quán）生產。因此，在（zài）隧道施工中，對開挖工作前的地質（zhì）資（zī）料提出了嚴格的要求。實踐證明，探地雷達作為一種高效、準確（què）的隧（suì）道（dào）探測方法，能夠準確提供地質信（xìn）息，有效地保證施工（gōng）安全。
1超前地質預報技術的勘測的現狀及原理
隧道地（dì）質超（chāo）前預報技術不同，方法也不同。為了獲（huò）得準確的隧道地質調查預測數據，應根據施工區域的地質特征及其他環境因素選擇最合（hé）適的預測方法。先進的地質預測技術（shù）是指通（tōng）過相應（yīng）的（de）技術和（hé）手段，對（duì）隧道施工區的地質環境進行調查。根據調查數據，對問題區域的（de）位置（zhì）、特征和規（guī）模進行了分析，並根（gēn）據預測數據安排了合理的施工方（fāng）案。目前，在公路隧道施工中，最常用的先（xiān）進地質預測技術（shù）主要包括地質預測（cè）技術、探地雷達預測技術和超前預（yù）報法。
1.1地質法預報技術
地質預測技術是通過隧道工作麵的地質勘察資料和隧道外地質勘察資料提供與結構分析相關的問題和地質填圖，以推斷隧道地質信（xìn）息。該方法的優點是技術難度不（bú）大（dà）操作（zuò）簡單方便，不會對施工產生不利影（yǐng）響。但這種（zhǒng）方法存在一些明顯的缺點，這種方法的適（shì）用範圍較小，隧道埋藏較淺且隧（suì）道裏程較短的工程使用（yòng），結果才會比較準確。若是在隧道埋藏較（jiào）深且地理環境（jìng）較複雜的區域使用，不僅操作的技術難度較大，且（qiě）得出數（shù）據的準確性也（yě）較低。
1.2探地雷達法預報技術
探地雷達預測技術是基（jī）於連續掃描電磁（cí）波反（fǎn）射曲線疊加法在隧道工作麵前方反射和傳播電磁波的技術。根據實測的反射脈衝波，計算隧道（dào）麵（miàn）與反射麵之（zhī）間的距離（lí）。電磁波對水的（de）識（shí）別能力也（yě）比較強，因此在斷裂帶或（huò）含水地區，利用探（tàn）地雷達方法測得的（de）數據精度較高。但在短距離使用該（gāi）方法時，由於隧道施工設備的影響，測量結果的精度會產生偏差。
1.3超前預報法（fǎ）
超（chāo）前預報法是提（tí）前在隧道用少量的炸藥，並把它當（dāng）做震源，當震（zhèn）源產生的地震波經過性質較（jiào）差的地質時（shí），會產生反射波，根（gēn）據反射波方向、傳（chuán）播速度、反射（shè）波的波形和時間等數據進行（háng）綜（zōng）合分析計算，得出地質情（qíng）況或界麵情況的隧道相關圖形進行預測。
2TGP超前地質預報的工作方法（fǎ）與（yǔ）技術
TGP原理意（yì）為隧道地質超前預報係（xì）統。隧道地震（zhèn）波超前預報方法是通過運用地震波在不相同、斷開的地質（zhì）界麵發生反射的原理，完成隧道超前地質預報的工作。地震波的震源（yuán）是通過采用數量較小的炸藥來代替，炸藥（yào）的引（yǐn）發裝置呈（chéng）直線布置在洞壁的側麵上。通常有24個炮孔引發裝置，引（yǐn）發炮點裝置的數量是根據所（suǒ）采集地震波信息量的（de）數據來決定的。在炮孔內（nèi）裝有地震波的接收（shōu）裝置，在隧道施工的實際操作中會在洞的（de）左右兩邊都設置接收器，地震波（bō）的傳播方式通常（cháng）是以球麵的形式進行傳播（bō）的，當地震波在傳播的過程中碰到不同的界麵，這（zhè）時會產生一（yī）些信號反射波，其餘的地震波會繼續向前傳（chuán）播，在（zài）整個地震波的傳播過（guò）程中，會重複進行著信號反射和餘波繼續傳播的現象，相關的檢測儀器會接受每次反射回的（de）信號波（bō），因此就可以利用檢（jiǎn）測的時間、反射（shè）波的波形以及反射波的強（qiáng）度不同的變化（huà）等，完成超前預報隧道掌子（zǐ）麵前方地質情況的（de）檢（jiǎn）測。
TGP隧道地質超前預報的工藝流程（chéng），炮孔和接收孔按以下（xià）工序進行布置（zhì），在（zài）隧道邊牆（qiáng）側麵，從距離掌子麵10cm位（wèi）置，向（xiàng）洞口方向打炮孔（kǒng），炮孔間距（jù）及（jí）孔深按規範及設計要求進行，在靠近（jìn）洞口的炮孔往洞口方向20m處，對稱於隧道中線進行布置（zhì）接收孔兩個，孔深2m，孔徑50mm，將（jiāng）乳化（huà）炸藥、雷管、信號線綁紮在一（yī）起，將炸藥推（tuī）入激（jī）發孔（kǒng）孔底，將耦（ǒu）合劑黃（huáng）油推入接收（shōu）孔孔底（dǐ），並（bìng）安裝檢波器。
3隧道超前地質預報技（jì）術的應用
3.1隧道基本情況簡介
某段高（gāo）速公路的隧道左線全長6015米，右（yòu）線全長6058米，隧道（dào）所經過的山體中的岩石（shí）是變質岩，第四係的鬆散的岩石分布在隧道所穿過（guò）山體的山間和河穀內。
3.2隧道超前地質預（yù）報技術的應用
在本段隧道（dào）的超前（qián）預報（bào）中主要（yào）采用了TGP超前地質預報方法，對於（yú）全段隧（suì）道采取（qǔ）分段定性分析的辦法對隧道前方的圍岩情況進行（háng）了分（fèn）析，本文所分析的預（yù）測數據是（shì）ZK13+947-ZK14+097段隧道。
在本段隧道進（jìn）口的左線布置了隧道地質超前預報，在本次的地質超前預報中，一共布置了19個炮孔和（hé）兩個接收孔在對麵掌子麵的左側的壁洞上。
3.3超前地質預（yù）報（bào）分析與推斷
實例工程的隧道ZK13+763-ZK14+040全長277m，隧道的圍岩是V級圍岩（yán），岩石的類型主（zhǔ）要是紫麻粒岩夾片麻岩，岩體結構（gòu）是破碎形狀，岩石中的裂隙（xì）比較容易生長（zhǎng），隧道（dào）的圍岩極易發生破碎問題，岩洞內很可能含有地下水。隧道ZK14+040-ZK14+320全程長度280m，在這段隧道中隧道（dào）的圍岩為IV級圍岩，隧道岩（yán）體中的裂隙（xì）較（jiào）易生長，岩體的形狀結構為塊狀鑲嵌式，隧（suì）道的圍岩極易產生破碎（suì）的（de）問題（tí），隧道的岩洞內（nèi）可（kě）能有含量較少的（de）地下水。由超前地質預報勘察得（dé）出的數（shù）據可以知道，本段隧道有兩條強（qiáng）烈（liè）的反射界麵，根據地質剖麵（miàn）圖和超前地（dì）質預報的結果綜合分析，本段隧道的超前地質預報的結果（guǒ）如下（xià）：
（1）ZK13+947-ZK13+979段隧道全長為32m。根據地質超前預報的結果顯示，在（zài）這段隧道中檢測時縱（zòng）波的傳播速度（dù）4760m/s，橫波的傳播速度2410m/s，動彈性的檢測模量39711MPa，動剪切性的檢測模量14955MPa，隧道中岩體（tǐ）的泊鬆比為0.328,根據這些檢測數據可以分析出和掌（zhǎng）子麵岩體的特性是基（jī）本一樣的，岩體中的裂縫都容易生長，在隧道的ZK13+963-ZK13+970地段反射點較為密集，是裂（liè）縫較多的。