1B414020隧道地质超前预报和监控量测技术

　　公路隧道地质超前预报的目的

　　1.在施工前期地质勘察成果的基础上，进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件，进而预测前方的不良地质以及隐伏的重大地质问题。

　　2.为信息化设计和施工提供可靠依据。

　　3.降低地质灾害发生的风险。

　　4.为编制竣工文件提供可靠的地质资料。

　　公路隧道地质超前预报方法

　　隧道地质超前预报方法主要有：地质调查法、超前钻探法、物理勘探法(TSP法、TGP法和TRT法)、超前导洞法、水力联系观测。

　　1.地质调查法是隧道施工超前地质预报的基础，适用于各种地质条件隧道超前地质预报，调查内容应包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质调查。

　　2.物理勘探法适用于长、特长隧道或地质条件复杂隧道的超前地质预报，主要方法包括有弹性波反射法、地质雷达法、陆地声纳法、红外探测法、瞬变电磁法、高分辨直流电法。

　　3.TSP法适用于各种地质条件，对断层、软硬接触面等面状结构反射信号较为明显，每次预报的距离宜为100～150m，连续预报时，前后两次应重叠10m以上。

　　4.地质雷达法适用于岩溶、采空区探测，也可用于探测断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体，在岩溶不发育地段每次预报距离宜为10～20m，在岩溶发育地段预报长度可根据电磁波波形确定，连续预报时，前后两次重叠不应小于5m。

　　5.超前水平钻探每循环钻孔长度应不低于30m，连续预报时，前后两循环孔应重叠5～8m;可能发生突泥涌水的地段，超前钻探应设孔口管和出水装置，防止高压水突出;富含瓦斯的煤系地层或富含石油天然气地层应采用长短结合的钻孔方式进行探测。

　　6.富水构造破碎带、富水岩溶发育地段、煤系或油气地层、瓦斯发育区、采空区以及重大物探异常地段等地质复杂隧道和水下隧道必须采用超前钻探法预报、评价前方地质情况。

　　7.超前导洞法可采用平行超前导洞法和隧道内超前导洞法，两座并行隧道可根据先行开挖的隧道预测后开挖隧道的地质条件。

　　8.当隧道排水或突涌水对地下水资源或周围建(构)筑物产生重大影响时，应进行水力联系观测。

　　公路隧道地质超前预报的分级

　　根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，地质灾害分为以下四级：

　　A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、瓦斯、天然气问题严重的地段以及人为坑洞等。

　　B级：存在中、小型突水突泥隐患的地段，物探有较大异常的地段，断裂带等。

　　C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小。

　　D级：非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。

　　不同地质灾害的预报方式可采用：

　　1级预报可用于A级地质灾害。采用地质调查法、地震波反射法、超声波反射法、陆地法、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、超前水平钻探法等进行综合预报。

　　2级预报可用于B级地质灾害。采用地质调查法、地震波反射法、陆地声纳法、超声波反射法，辅以红外探测法、瞬变电磁法、地质雷达法，必要时进行超前水平钻孔。

　　3级预报可用于C级地质灾害。以地质调查法为主。对重要地质界面、断层或物探异常地段宜采用地震波反射法或超声波反射法进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔。

　　4级预报可用于D级地质灾害。采用地质调查法。

　　监控量测的目的

　　监控量测是施工工艺流程中的一个重要工序，应贯穿施工的全过程。监控量测应达到下列目的：

　　1.掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业。

　　2.通过对围岩和支护的变形、应力量测，修改支护系统设计。

　　3.分析各项量测信息，确认或修正设计参数。

　　量测数据处理与应用

　　1.应及时对现场量测数据绘制时态曲线(或散点图)和空间关系曲线。

　　2.当位移一时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。

　　3.当位移一时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。

　　4.隧道监控量测工作应根据控制基准建立预警机制，可按表1B414022-3实行分级管理。

　　位遇到下列情况之一时，也应提出预警并分级管理。

　　(1)支护结构出现开裂，实行I级管理;

　　(2)地表出现开裂、坍塌，实行I级管理;

　　(3)渗水压力或水流量突然增大，实行II级管理;

　　(4)水体颜色或悬着物发生变化，实行II级管理。