隧道信息化施工中綜合超前地質(zhì)預報技術討論

和士丹

摘 要：新形勢下我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展中隧道建設規(guī)模的擴大，對其信息化施工管理提出了更高的要求。在此背景下，為了確保隧道信息化施工效果良好性，全面提升其施工管理水平，降低項目施工風險，則需要注重其施工中綜合超前地質(zhì)預報技術使用。在該技術作用下，能夠為隧道信息化施工中綜合地質(zhì)災害的分析與處理提供參考依據(jù)，使得項目施工質(zhì)量能夠得到可靠保障，提高隧道施工效率的同時消除其施工中可能存在的安全隱患。基于此，本文就隧道信息化施工中綜合超前地質(zhì)預報技術展開論述。

關鍵詞：隧道；信息化施工；綜合超前地質(zhì)預報技術；施工質(zhì)量；參考依據(jù)

中圖分類號：U452 文獻標志碼：A

在隧道信息化施工中，若加強綜合超前地質(zhì)預報技術使用，則能為其施工區(qū)域地質(zhì)災害的科學處理提供技術支持，使得隧道信息化施工管理工作落實能夠達到預期效果，并降低其實踐中的施工風險。因此，隧道信息化施工中施工企業(yè)及人員應結合施工區(qū)域的實際情況及項目施工要求，注重綜合超前地質(zhì)預報技術的靈活使用，使得項目施工計劃深入推進中的地質(zhì)災害因素能夠得到及時處理，最大限度地滿足隧道信息化施工的實際需求。

1 隧道信息化施工中加強綜合超前地質(zhì)預報技術使用的必要性分析

為了使綜合超前地質(zhì)預報技術在隧道信息化施工中能夠達到預期效果，則需要注重該技術在這類工程施工應用中的必要性分析。具體表現(xiàn)為：（1）隧道信息化施工中若加強超前地質(zhì)預報技術使用，則有利于實現(xiàn)對其施工區(qū)域地質(zhì)災害因素的科學分析，進而為隧道信息化施工方案的完善及管理工作的落實提供參考信息，使得項目施工安全性得以增強；（2）隧道信息化施工中若加強綜合超前地質(zhì)預報技術使用，則有利于項目施工管理工作的順利進行，優(yōu)化資源配置的同時為項目施工計劃的深入推進提供保障，使得隧道信息化施工管理水平逐漸提升；（3）隧道信息化施工中若加強綜合超前地質(zhì)預報技術使用，則有利于項目施工問題的高效處理，確保其施工質(zhì)量可靠性的同時提升項目施工風險預控水平，促進隧道施工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 綜合超前地質(zhì)預報技術實踐應用中不同類型的預報方法分析

（1）地面地質(zhì)調(diào)查法

作為綜合超前地質(zhì)預報技術應用過程中的常用預報方法，地面地質(zhì)調(diào)查法在實際應用中取得了良好的作用效果，為隧道信息化施工目標的實現(xiàn)帶來了重要的保障作用。該方法本質(zhì)上是一種長期超前地質(zhì)預報方法。它是運用地下地表構造的相關性原理，對隧道周圍的不良地情況進行宏觀和較為粗略的預報，預報距離可以達到200m以上。它有可靠的理論基礎，適用性強，成本低，但僅靠有限之“見”難以預報較大范圍內(nèi)的地質(zhì)情況，特別是在地層巖性變化極為復雜（如強烈褶皺地層）的隧道中預報的難度很大。

（2）地面雷達法

地面雷達法作為綜合超前地質(zhì)預報法的一種，實踐應用中有著自身獨特的優(yōu)勢：無損傷、具有良好的分辨率、靈活性強，數(shù)據(jù)處理效率高等。但是，因這種預報方法使用中存在著預報距離短、難以有效地應對隧道施工中的干擾因素等，一定程度上限制了地面雷達在超前地質(zhì)預報中的大范圍推廣使用，需要隧道信息化施工人員能夠結合實際情況，注重該超前地質(zhì)預報法的合理運用。

（3）TSP法

實踐過程中運用長期超前地質(zhì)預報法時，需要給予TSP法必要的重視。該方法是利用地震波在不均勻地質(zhì)構造中產(chǎn)生的反射波特性來準確預報隧道施工前方150m范圍內(nèi)的地質(zhì)條件和巖石特性變化；同時，還可以提供楊氏模量、泊松比等巖石力學參數(shù)，也可預測圍巖級別，從而更清晰地反映前方的地質(zhì)狀況，為信息化施工順利進行奠定基礎。現(xiàn)在TSP已經(jīng)被國內(nèi)外廣大技術人員和工程單位廣泛采用。但它探測費用高；對隧道施工有細微干擾；受探測人員專業(yè)技術水平限制；存在多解性特點。在探測成果圖中，斷層、節(jié)理、軟弱巖層界面，都以相近的異常帶形式出現(xiàn)，差別甚小，在經(jīng)驗不足或解釋水平不高的情況下很難區(qū)分。

以上所述的3種超前地質(zhì)預報法各有優(yōu)勢，但也存在著一定的缺陷，需要隧道工程地質(zhì)界研究人員給予這些方法研究必要的關注。在此背景下，將前面所述在3種超前地質(zhì)預防方法作為基礎，且在信息化管理技術、專業(yè)基礎理論等要素的支持下，實現(xiàn)綜合超前地質(zhì)預防方法的高效利用，能夠增強預報結果準確性，充分滿足重大隧道工程建設的多樣化需求。

3 隧道信息化施工中綜合超前地質(zhì)預報方法的實現(xiàn)

3.1 實踐中的隧道系統(tǒng)科學理論

在隧道信息化施工中，為了充分地發(fā)揮出綜合超前地質(zhì)預報方法的優(yōu)勢，則需要注重與之相關的超前地質(zhì)預防方法的實現(xiàn)分析。針對這種情況，應加強專業(yè)性強的隧道系統(tǒng)科學理論使用。具體表現(xiàn)為：（1）把隧道及其周圍地質(zhì)環(huán)境看作一個系統(tǒng)，隧道、斷層以及其他的不良地質(zhì)體是系統(tǒng)內(nèi)的要素。這些要素之間相互聯(lián)系、相互作用，構成統(tǒng)一的整體；（2）在對基于隧道及其周圍地質(zhì)環(huán)境所構成系統(tǒng)進行分析與研究時，需要嚴格遵循整體性、動態(tài)性原則等要求，對隧道信息化施工中不同要素的實際情況進行分析，確保隧道系統(tǒng)科學理論應用有效性；（3）在隧道信息化施工中，為了實現(xiàn)對綜合超前地質(zhì)預報技術的高效利用，也需要在分析隧道系統(tǒng)科學理論的過程中，重視其中的高應力軟巖情況、隧道開挖后的變形情況等方面的深入分析，使得隧道系統(tǒng)科學理論的潛在應用價值得以提升，并增強隧道信息化施工質(zhì)量。

3.2 實踐中的定性分析

在綜合超前地質(zhì)預報方法實現(xiàn)過程中，結合隧道信息化施工要求及具體情況，需要在實踐中注重定性分析。具體表現(xiàn)為：（1）超前地質(zhì)預報中若借助地質(zhì)地面調(diào)查法的優(yōu)勢對隧道施工區(qū)域的整體概況進行分析時，則需要在定性分析法的作用下，獲取施工區(qū)域較大節(jié)理及斷層信息，滿足項目施工要求；（2）通過對定性分析法的合理運用，能夠使綜合超前地質(zhì)預報法對隧道施工中的巖層走向、傾角等地質(zhì)界面產(chǎn)狀、不良地質(zhì)情況等要素之間的關系進行分析，獲取可靠地質(zhì)預報成果的同時為隧道信息化施工計劃實施提供支持。

3.3 實踐中的定量分析

隧道信息化施工中借助定性分析法的優(yōu)勢，能夠使綜合超前地質(zhì)預報法作用下獲取不良地質(zhì)體的信息，并確定其大致范圍。而在對探測結果進行科學分析時，則需要加強定量分析法使用。在該方法的支持下，綜合超前地質(zhì)預報技術能夠為隧道隧洞走向剖面上的傾角分析、投射位置確定等提供技術支持，使得隧道信息化施工管理工作能夠落到實處，處理好施工中地質(zhì)問題的基礎上，保持綜合超前地質(zhì)預報技術良好的實踐應用效果。

結語

現(xiàn)階段隧道信息化施工中的機遇與挑戰(zhàn)并存，需要在其實踐過程中落實好施工管理工作，給予項目施工安全保障，減少其施工問題發(fā)生。因此，未來隧道信息化施工中施工企業(yè)應結合項目施工要求及施工區(qū)域的具體情況，不斷提高與之相關的綜合超前地質(zhì)預報技術利用效率，實現(xiàn)對項目施工中不同地質(zhì)災害因素的有效應對，保持良好的隧道信息化施工管理水平，并為后續(xù)項目施工計劃的安全實施打下堅實的基礎。

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