中铁二十二局哈建集团公司 黑龙江省哈尔滨市 150006
摘要：在隧道施工中，超前地质预报构成了其中的核心与关键，能够有效弥补地质资料不足，及时了解隧道施工时掌子面前方的地质条件，判断可能出现的施工地质灾害的相对位置，为选择正确的开挖工法、施工支护提供依据。施工过程中超前地质预报与隧道施工紧密结合，能够确保施工工序流程具备可预测的特征。近些年以来，与隧道地质预报有关的各项研究正在致力于全面推进，在此前提下也诞生了多样化的预报技术。因此针对超前的隧道地质预报而言，技术人员有必要明确整体上的发展趋势，因地制宜选择合适的预报技术。
关键词：隧道施工；超前地质预报；研究现状；发展趋势
超前地质预报适合运用于隧道施工，这是由于超前地质预报可有效防控突然出现的某些地质灾害，对于其中潜在的地质隐患也进行了全面消除。在必要的时候，运用超前预报的手段与措施有助于减轻损害，保证了全过程的施工安全。随着我国交通建设的发展，隧道项目建设的规模正在迅速扩大，而隧道施工的环境具有复杂性。运用超前地质预报的方式，能够避免频繁出现施工事故，同时也有利于防控施工风险。
一.探析研究现状
一.超前地质预报的基本内容
从基本内容角度来讲，超前地质预报本身包含了多种多样的预报与预测技术，通过运用超前预报的手段来预判围岩状况与掌子面的状态，为后期施工提供了地质参照。因此可见，超前地质预报应当与现阶段的隧道施工实现全面的结合，在超前预报的整个过程中都要运用全新的预报技术[2]。
超前地质预报具有不可忽视的价值与意义，这是由于，超前预报有助于保障安全，降低了事故出现的可能性，同时也消除了灾害损失。与其他项目建设相比，隧道工程通常都会涉及到各异的复杂地质状态，因此有必要借助超前预报的措施来提供指导。针对不同类型的隧道地质而言，施工过程中应当选择相应的预报措施，全面优化了超前地质预报的实效性。
二.现有的预报方法
1 导坑法与水平钻孔法
超前地质钻探应当属于直接性的地质预报方式，其中典型就是导坑法。通过运用导坑法来完成超前地质预报，对于前方掌子面的各种状况都能予以全方位的掌握，进而提供了精确度更高的预报结论。超前水平探孔是最为直接的地质预报法，运用水平潜孔钻机进行钻探取样，一般在在隧道掌子面取二至三个点进行水平钻探，钻孔直径为140mm；必要时可加密。超长加深炮孔也是超前地质预报的一种辅助方式，隧道开挖过程中，通过钻设加长炮孔，一般在5米左右，可以了解掌子面围岩的情况，了解围岩的岩性，为下一循环施工提供了最为直接的围岩特性。具体在施工中，超前水平钻孔应当包含岩芯强度与钻进速度的试验，确保岩层能够符合最基本的硬度与含水量。超前导坑法通常适用于隧道支护或者隧道开挖的施工，对于隧道所处的真实地质状态进行全面的揭示。
2 地质调查法
地表地质调查主要是对设计资料的确认和断层、褶皱、节理密集带等地质构造在隧道地表的出露位置、规模、性质及产状变化情况。洞内地质素描是将围岩开挖面所揭示的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水的出露位置、状态、出水量、裂隙走向等准确记录。因此，上述方法适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报，包括隧道地表地质调查和隧道内的地质素描。
3 物探的预报方式
近些年以来，物探法适合用来探测岩土体本身的理化特征，在此过程中有必要运用特定的探测仪器，全面探测地球物理场。在各个时间段，地球物理场都会产生相应的变更，据此就能鉴别地质状况与水文状况。因此可见，物探法在根本上属于间接性的探测预报，运用此类预报方式并不会干扰到掌子面，同时也表现为相对较轻的破坏程度[4]。具体来讲，物探法包含了如下的要点：
第一类为声波反射的探测方法。声波反射法指的是借助弹性波来实现超前探测。在结合资料的前提下，一般来讲能够达到90米左右的预报距离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆声波反射运用于超前预报的方式具备很强的操作性，操作流程也是相对简单的。
第二类为红外探水的方法。红外探水法借助红外线来探测某些含水体。这是因为，水体或者地质体都处在运动状态中。受到红外辐射带来的影响，与之相应的辐射场强也是各不相同的。通过运用探测仪的方式，就可以鉴别围岩的基本特征，在此前提下确认含水体是否存在。
第三类为TSP的方法。TSP法运用人工的手段，对于地震波进行了全面的激发，然后对于反射波进行接收。在各种类型的介质中，地震波具有各异的传播形态，据此就能鉴别隧道中的隐藏溶洞、富水带或者软弱面等不良地质。与此同时，TSP方法也能用来判断规模、形状与位置等。相比来看，TSP法具备优良的抗干扰特性，有助于延长探测距离并且提高分辨率，节省了掌子面本身的空间[5]。
3 地质探测的方式
近些年来，地质法更多用来探测隧道地质，关键在于探测掌子面、隧洞与地表的基本地质特征。如果选择了地质法来实现超前预报，那么先要鉴别岩层本身的风化程度以及破碎程度，在此过程中还需结合外露的地表特征。在分析相关构造的前提下，通过观测地质图就能实现精确的位置判断，进而掌握了与掌子面有关的各种地质状况。具体而言，地质法一般来讲涉及到地质素描与地表调查，在掌握基本状况的前提下跟踪记录隧道特征，然后据此描绘剖面图。除此以外，地质法还能用来判断岩层失稳、破碎带发育、岩体特征与变形趋势等。
三.隧道超前预报技术的未来趋势
目前的状态下，超前地质预报的关键应当落实于多种多样的隧道地质，对此进行全方位的地质探测。然而实际上，现阶段的预报技术并没有更多关注地质灾害，针对严重度较高的隧道施工灾害仍然欠缺机理研究，例如隧道变形以及岩爆等突然发生的灾害。由于欠缺灾害研究，以至于影响到了最根本的施工安全。在某个时间段，如果隧道突然出现塌陷或者岩爆，那么很有可能伤害到人身安全，进而带来了事故[6]。
近些年以来，部分学者与该领域专家正在致力于研发全新的探测设备与探测仪器，与之有关的科学报道也更多集中于此。在研发新型探测仪器的具体实践中，在此前提下再去研发多样化的探测技术以及预报技术。但是截至目前，隧道施工预测并没有真正运用上述的预报技术，从整体角度来讲也并没有体现更高层次的精确度。因此可见，受到成本要素以及其他要素的阻碍，现阶段仍很难致力于提升预报精确性。
如果要改进现状，未来在地质超前预报的实践中就要更多关注全新的探测手段，工程技术人员也要致力于研发新型的探测技术。在引进新型技术的前提下，针对整个预报流程的精确性进行了全面提升。通过改进现有的预报仪器，就能提升地质预报流程的可靠度与精确性，从而服务于新形势下的隧道施工。在必要的时候，可以借助特征识别的方式来鉴别地质截面的某些不良特征，以此作为最根本的判定指标。
结束语：
经过综合分析可以得知，隧道超前地质预报对于现阶段的隧道施工来讲具有不可忽视的价值。这是由于，预报结果直接关系到整体性的隧道建设与隧道施工。截至目前，施工单位对于新型的地质预报手段给予了更多的关注，在此前提下也开始尝试运用多样化的预报方式。未来在实践中，超前地质预报的各项相关措施还将获得全方位的完善，在此基础上致力于提升隧道地质预测的精准度。
参考文献
[1]李术才，刘斌，孙怀凤等. 隧道施工超前地质预报研究现状及发展趋势[J]. 岩石力学与工程学报，2014，33（06）：1090-1113.
[2]王亚平. 浅析隧道施工超前地质预报研究现状及发展趋势[J]. 江西建材，2014，（23）：196.
[3]张志龙，王兰生，王跃飞. 公路隧道施工超前地质预报技术方法研究现状综述[J]. 公路交通科技，2015，（S2）：130-132+140.
[4]朱飞，刘国正，彭红明. 隧道工程超前地质预报的研究现状及发展趋势[J]. 山西建筑，2014，40（33）：156-157.
[5]罗利锐，刘志刚，闫怡冲. 超前地质预报系统的提出及其发展方向[J]. 岩土力学，2011，32（S1）：614-618.
[6]薛斌，韩小敏. 宜万铁路岩溶隧道地质综合超前预报技术[J]. 铁道标准设计，2012，（08）：72-77.
[7]铁路隧道超前地质预报技术规程. 中国铁路总公司，Q/CR9217-2015.
论文作者:田忠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/9
标签：地质论文; 超前论文; 隧道论文; 围岩论文; 导坑论文; 技术论文; 在此论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;