试析隧道过水库施工中地质预报技术

摘要：随着科学技术的发展，地质预报的方法法多种多样，经济科学地进行超前地质预报。并介绍了隧道地质超前预报工作的实施情况，探讨了在隧道应用的几种超前地质预报技术手段及其工作原理、适用性、优缺点、实施效果等。隧道地质预报工作是隧道施工的一道重要工序，也是隧道施工中防灾减灾的一个重要手段。实践证明，施工超前地质预报对减少塌方、快速施工起着极为重要的作用。

关键字：隧道过水库 ， 施工地质 ， 预报技术

Abstract: with the development of science and technology, the method of geological forecast method varied, economic scientific advanced geological forecast. And introduces the geological advanced prediction of the implementation of the work, the paper discusses the application of some of the tunnel early geological forecast technology and its working principle, applicability, advantages, disadvantages, implementation effect, etc. Tunnel geologic forecast tunnel construction work is an important process, disaster prevention and mitigation in tunnel construction is also one of the important means. Practice has proved, advance geological forecast construction to reduce landslide, fast construction plays an extremely important role.

Key words: a reservoir tunnel construction, geology, forecast technology

中图分类号： U455文献标识码：A文章编号：

引言

隧道在设计与施工前期，要进行详细的地质勘查，但是由于地质条件的复杂性，在设计阶段准确摸清待建隧道的地质情况是十分困难的，因此，开挖前对地质情况的了解对于隧洞建设有着十分重要的作用。通过超前预报，可以及时发现掌子面前方的异常情况，了解前方地质情况，据此可以选择正确的开挖断面、支护参数并优化施工方案，并可以事先做好防水、防塌方、防突泥等各种施工预案，确保施工安全，同时还可节约大量资金和施工工期。所以隧洞超前预报对于安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期、避免事故损失、节约投资等具有重大的社会效益和经济效益。

1.工程概况

1.2已完成段水文地质情况

现截至8月21日已完成开挖835m，仰拱施工756m，二衬施工609m，施工过程中除DK991+990至DK991+940段拱部和边墙有少量渗水外，其余地段均无水。现掌子面情况：围岩整体性较好，节理裂隙发育，掌子面无水，岩体为紫红色泥岩、泥质砂岩，且夹杂少量石膏层。

1.3未完成段水文地质情况

DK991+355至DK989+251段现暂未施工，根据已有地质资料，本段多为泥岩夹砂岩、泥质砂岩，岩体垂直节理较发育，表水易沿裂隙下渗和富集。

1.4过水库段水文地质情况

1.4.1水库位置：水库边缘为DK991+200处，中心为DK990+300处，水库沿隧道方向末端为DK990+150处，其中过水库段为DK991+200—DK991+000,DK990+550—DK990+150段，中间有一山相隔，由此可见，过水库总长度约为600m。

1.4.2岩体地质情况

测段为白垩系石门群砂岩夹泥岩、砾岩、泥灰岩呈平行不整合于下覆侏罗系中统上禄丰群泥岩夹砂岩、泥灰岩之上，岩体层理产状均较平缓，倾角2—15o，岩体节理较发育，多为密闭—微张节理，偶有少量充填物。泥岩、泥质砂岩岩质比较软，风化型节理发育，易风化剥落，遇水易软化。

1.4.3水文地质情况

本段无大的地表水系，地表主要为季节性沟水或常年不干的水库积水,主要分布在DK986+600左230m，DK988+700右侧，DK990+300左150m，地表水库水及水塘水为季节性雨水积水，流量隧季节及降雨量而变，受大气降雨补给。

地下水以土层孔隙潜水和基岩裂隙水为主。隧道多穿越泥岩夹砂岩，泥岩及泥质砂岩透水性差，但本段岩体垂直裂隙较发育，表水易沿裂隙下渗和富集。地下水径流方向以SE—NW向为主，即自隧道出口向进口端排泄为主，施工中遇地下水会相对丰富，易发生涌水和坍方。

2.过水库施工技术

2.1超前地质预报技术

首先研究区域内的地质资料，通过对区域内的地质资料的分析和把握，预报采用综合超前地质预报方法：做好地质素描、以TSP203作长距离的宏观控制性预报，以红外探水、地质雷达作短距离预报，对隧道有无地下水的定性预报，以深孔、浅孔超前钻探作验证性预报，通过分析，作出预报结果。

2.1.1物探法：根据已有地质及物探资料、在开挖掌子面距离水库100m左右时利用TSP203地质预报系统做长距离探测；地质雷达作补充，探测前方30m范围内地质情况；采用红外探水仪探测前方30m范围内地下水情况，每个开挖循环进行一次。三种物探手段可以相互对比印证，判断可能出现涌水突水的具置、规模和岩体综合渗透性能等，以准确确定掌子面前方水压、水量、围岩破碎程度情况等，以期获得较为准确的地质情况。

2.1.2水平地质钻探：在开挖面拱顶及拱腰布设钻孔3~4个超前水平钻孔，在施钻过程中发现前方有异常地质情况时，适当增加钻孔数量，孔径89mm，一孔孔深60m以上，其余孔深30m，每开挖22~25m为一钻探循环，地质异常地段，采用取芯钻探。

钻孔过程中技术人员24小时值班，并按现场地质人员要求进行取芯；超前钻孔必要时部分兼作超前排水孔，超前探水孔终孔超出开挖轮廓线外200cm，钻孔过程中，遇到涌水不能钻孔时，应拔出钻具，安设孔口止浆塞并关闭闸阀。探水孔的钻进时对出水点位置、流量、水压及出水状态等做详细记录。

根据对超前探孔的地质分析，为提高探测的准确率，在开挖时将部分炮眼的深度加深到5m，对洞身前方进行全方位空间探测，探孔成放射形布设，以进行辅助超前探测，进一步探明前方地质情况，为确定施工方案提供理论依据。

2.1.3常规地质素描法

通过以上资料的相关性分析，对掌子面前方一定范围内（5～10m）的地质条件进行预测预报。开挖后及时进行地质素描工作，对以开挖段的岩层、岩性、节理等进行地质素描，地层岩性变化点，构造发育部位，地下水发育带附近每开挖循环进行一次素描。根据岩层节理发育规律，推测前方地质信息。

2.1.4洞内涌突水的实时监测