劉航

摘要：隨著社會和時(shí)代的發(fā)展，我國的地質(zhì)工作取得了越來越高的工作效率，在隧道開挖過程中，容易碰到各種各樣的地質(zhì)災(zāi)害和自然災(zāi)害，想要保證安全施工，必須提前進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)，傳統(tǒng)單一的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法已不能滿足當(dāng)前隧道工作的要求，綜合物探方法是根據(jù)當(dāng)前的隧道開發(fā)工作，根據(jù)多種多樣的地質(zhì)需要來采取的靈活性探測和預(yù)報(bào)方法。本文就關(guān)于綜合物探方法在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用做了簡要的總結(jié)分析。

關(guān)鍵詞：綜合物探法：隧道地質(zhì)：應(yīng)用分析

0 引言

當(dāng)前我國的交通不斷發(fā)展，交通網(wǎng)越來越發(fā)達(dá)，在眾多交通建設(shè)過程中，隧道建設(shè)也越來越凸顯出其自身的作用，可以減少地理位置對于施工工作的限制，還可以縮短路程。但是在隧道開發(fā)過程中，由于面對復(fù)雜的地質(zhì)條件，很有可能發(fā)生重大的地質(zhì)災(zāi)害，因此隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作在隧道工作中具有舉足輕重的地位，隨著社會和科學(xué)的發(fā)展，綜合物探方法在隧道工作中的應(yīng)用越來越廣泛。

1 隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)內(nèi)容

當(dāng)前的隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作就是利用現(xiàn)代物探、鉆探以及地面勘探等技術(shù)，在隧道工程建設(shè)前和建設(shè)過程中不斷對于隧道內(nèi)部及地下的巖石狀況和地下水狀況進(jìn)行勘測，保證隧道開挖前方的地質(zhì)情況良好、保證開挖工作和工作人員的生命健康安全，為下一步的隧道建設(shè)工作提供保障和技術(shù)指導(dǎo)。隧道地質(zhì)工作非常復(fù)雜，水文及施工地質(zhì)條件等因素的影響很有可能在施工過程中發(fā)生塌方、巖爆、涌水等大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害。當(dāng)前的隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)通常包括水文地質(zhì)預(yù)報(bào)、隧道內(nèi)巖漿穩(wěn)定性預(yù)報(bào)、斷層及其破碎帶的預(yù)報(bào)、不良地質(zhì)勘察預(yù)報(bào)、隧道內(nèi)部各種化學(xué)氣體、有害氣體預(yù)報(bào)等等。在隧道開挖之前進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，對于隧道的建設(shè)工作十分重要，通過進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)，可以幫助施工人員掌握地面基本情況在工作過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，可以很大程度地達(dá)到預(yù)防災(zāi)害發(fā)生的效果。

2 常見的隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)方法

我國地大物博、幅員遼闊，不同地區(qū)都需要進(jìn)行交通建設(shè)，隧道工作往往面臨不同的地理?xiàng)l件和自然環(huán)境，因此需要勘探的內(nèi)容以及開采方法也并不相同。在當(dāng)前的隧道建設(shè)中如何采取合適的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法成為人們工作和研究的重點(diǎn)，采用合理的方式不僅可以極大地提高工作效率，而且可以減少經(jīng)濟(jì)投入，縮短工作的勘探時(shí)間，減少工程建設(shè)成本。當(dāng)前的隧道預(yù)報(bào)大致可以分為地質(zhì)分析預(yù)報(bào)法、物探法和直接預(yù)報(bào)法，其中操作最為簡單的是直接預(yù)報(bào)法，可以比較直觀靈活的根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行施工工作的調(diào)整。地質(zhì)分析法是隧道預(yù)報(bào)中的基本方法，主要是利用常規(guī)的理論和方法根據(jù)先前已有的資料進(jìn)行補(bǔ)充。物探方法對于當(dāng)前的機(jī)械設(shè)備和勘探技術(shù)要求較高，利用電磁地震波、反射等方式對隧道地質(zhì)進(jìn)行勘探，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況。

2.1 地質(zhì)調(diào)查預(yù)報(bào)法

在當(dāng)前的隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作中，地質(zhì)分析是一項(xiàng)基本工作，包括地表的地震調(diào)查、隧道內(nèi)部地質(zhì)預(yù)報(bào)等等。地質(zhì)調(diào)查預(yù)報(bào)法通過以前已有的勘查資料進(jìn)行進(jìn)一步的勘察和補(bǔ)充，利用常規(guī)的地質(zhì)理論和作圖法分析地層分界線及構(gòu)造線地下和地表相關(guān)性、斷層要素與隧道幾何參數(shù)的相關(guān)性，以便幫助工程設(shè)計(jì)和施工人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)問題，及時(shí)作出施工方法的調(diào)整。地質(zhì)調(diào)查法的優(yōu)勢是在施工過程中不干擾施工，對于設(shè)備的要求較為簡單，投入資金成本較少，實(shí)用性強(qiáng)，同時(shí)在與其他隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的對比上，地質(zhì)調(diào)查預(yù)報(bào)法出結(jié)果較快，能為整個(gè)隧道地質(zhì)工作提供資料。但是地質(zhì)調(diào)查預(yù)報(bào)法在對前方未開挖的地質(zhì)預(yù)報(bào)中容易出現(xiàn)漏報(bào)的現(xiàn)象，難以預(yù)報(bào)大范圍的地質(zhì)情況。

2.2 物探法

（一）地質(zhì)雷達(dá)法

地質(zhì)雷達(dá)法主要是通過電磁波來進(jìn)行隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，通過電磁波在不同介質(zhì)中產(chǎn)生的透射和反射特性來預(yù)報(bào)當(dāng)前的隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。電磁波在進(jìn)行地質(zhì)勘探與匯報(bào)過程中，傳播路徑和強(qiáng)度容易受到不同介質(zhì)的干擾而改變，因此地質(zhì)雷達(dá)法在不同的隧道地質(zhì)條件作用下所產(chǎn)生的勘測結(jié)果與分析也是不一樣的。比如在破碎巖石的勘探過程中，由于地面巖石存在破裂開裂現(xiàn)象，電磁波在進(jìn)行反射時(shí)界面增多，因此在波紋的表現(xiàn)上容易呈現(xiàn)出雜亂的現(xiàn)象，勘探效果就好。電磁波在發(fā)射時(shí)，受到地質(zhì)含水和不含水的影響也會發(fā)生一定的改變，比如在含水溶洞中，電磁波呈現(xiàn)出弧形的反射波，在不含水的溶洞中進(jìn)行檢測時(shí)，電磁波會產(chǎn)生較強(qiáng)反射波幅及相位變化較大。

（二）紅外探水法

在隧道地質(zhì)勘探過程中，所有物體都發(fā)射出不可見的紅外線能量，形成一個(gè)紅外場，當(dāng)紅外場呈現(xiàn)正常狀態(tài)時(shí)隧道周邊的地區(qū)較為單一，如果隧道內(nèi)部含有水和不同的地質(zhì)雜質(zhì)，那么它們所產(chǎn)生的場與正常場相互影響，使正常場發(fā)生形變，因此人們常常通過這種方法判斷施工前方是否含水分構(gòu)造。具體來說，在勘測過程中，只要發(fā)現(xiàn)紅外輻射曲線呈現(xiàn)上升或下降狀態(tài)，都可以判定地質(zhì)中有水分。但這種方法只能判定是否有水，對于水量的大小、形態(tài)和具體位置并沒有做出解釋。

3 綜合地質(zhì)物探法

地質(zhì)預(yù)報(bào)綜合預(yù)算法在當(dāng)前的隧道地質(zhì)工作中能夠更好地為隧道工作提供數(shù)據(jù)和資料，提高隧道預(yù)報(bào)水平。在進(jìn)行隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作時(shí)首先要進(jìn)行的是收集施要當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料，對施工地做出各種類型的安全測試，比如巖體強(qiáng)力測試。其次，進(jìn)行地球物理探測采用當(dāng)前的多種探測儀，測量巖體內(nèi)部的化學(xué)參數(shù)。

3.1 綜合預(yù)報(bào)體系

根據(jù)不同地區(qū)的隧道施工具體情況，工作人員應(yīng)當(dāng)建立超前的地區(qū)綜合預(yù)報(bào)線路圖，首先要對隧道選址進(jìn)行詳細(xì)的研究，了解當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、水文地質(zhì)，確定施工位置不良地質(zhì)的大概位置，才能進(jìn)一步制定施工方案。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)工作人員要根據(jù)收集而來的信息進(jìn)行分析和預(yù)測，結(jié)合各種物探方法的適用性，進(jìn)行長、中、短距離的預(yù)報(bào)，要選擇一種或者幾種物性參數(shù)互補(bǔ)的物探方法，進(jìn)行隧道地質(zhì)的預(yù)報(bào)丁作，根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果判斷當(dāng)前的施工計(jì)劃是否可行，若有突發(fā)事件，要及時(shí)制定處理方案。

3.2 隧道綜合預(yù)報(bào)要求

當(dāng)前的隧道綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)工作要以地質(zhì)分析為核心，結(jié)合地質(zhì)分析和綜合物探方法進(jìn)行不同距離的綜合預(yù)測。簡單來說，就是將工作的主要重點(diǎn)和方向放在地面和隧道面的調(diào)查分析上，加強(qiáng)各類探測儀器的應(yīng)用。由于不同方法各有利弊，因此在勘探預(yù)報(bào)過程中，要選擇幾種方法進(jìn)行互相補(bǔ)充應(yīng)用。在隧道地質(zhì)綜合勘探和預(yù)報(bào)工作中，勘探人員要盡量兼顧洞內(nèi)洞外的同步預(yù)報(bào)進(jìn)行，避免因?yàn)檫z漏發(fā)生的意外，工作人員要根據(jù)預(yù)測距離的長短、根據(jù)勘探匯報(bào)工作的實(shí)際需要選擇最為合適的勘探方法，長距離預(yù)報(bào)可以采用地面地質(zhì)調(diào)查法，短距離勘探可以采用超前鉆探法、地質(zhì)雷達(dá)法。

4 結(jié)束語

當(dāng)前的隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作是根據(jù)隧道建設(shè)的實(shí)際地質(zhì)條件采取的調(diào)查方法，綜合了地質(zhì)雷達(dá)法、紅外探水法，地震波反射法等不同的工作理念和方法共同對隧道施工進(jìn)行探測和預(yù)防，在隧道的建設(shè)和地震預(yù)報(bào)工作中已經(jīng)取得了良好的效果。在隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)中，探測儀器要根據(jù)工作不斷進(jìn)行創(chuàng)新，提高探測儀的質(zhì)量和準(zhǔn)確性，為當(dāng)前的隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作提供強(qiáng)有力的保障。

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