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隧道施工超前地质预报的方法
隧道施工超前地质预报的方法
由于隧道及其他地下工程深埋于地下，工程岩体的水文地质与工程地质条件复杂多变，根据现有的地质勘探技术水平及手段，对所取得的资料不能完全满足于施工要求，因于隧道及其此，这些问题的解决还有待在施工中开展深入的超前地质预报工作。
目前在隧道施工期间采用的超前地质预报方法从专业技术方面可分为常规地质法和物法两大类，具体有以下几种：①正洞地质素描法；②断层参数预測法；③地质体投射法；④超前水平钻孔法；⑤超前导坑法；⑥弹性波法；⑦电磁波法；⑧红外探水法。
（一）地质预报方法
1．正洞地质素描法
隧道施工中，及时对其开挖面（掌子面、边墙面和拱顶面）上的各种地质现象进行测绘和记录，利用已挖洞段地质情况来预报前方可能出现的不良地质现象。该方法分为：①岩层岩性和层待预测洪：②地质体延伸预测法。该方法是对开挖面地质情况如实而准确的反映。其主要内容包括地层岩性、构造和节理裂隙发育情况、地下水状态、围岩稳定性及初期支护采用方法等。其优点是预报时时间很短，设备简单，不干扰施工，预报效果较好，而且为整个隧道提供了完整的地质资料；缺点是对于与隧道夹角较大的向前倾的结构面容易产生漏报。
2．断层参数预测法
利用断层影响带的特殊节理或集中带的分布规律，通过对断层影响带的系统编录所得出经验公式，来预报隧道断层破碎带的位置和规模。由于大多数不良地质现象与断层破碎有密切的关系，故依据断层破碎带推断其他不良地质体的位置和规模。
3．地质体投射法
在地表准确鉴别不良地质体的性质、位置、规模和岩体质量，以及精确测定不良地质体产状的基础上，应用地质界面和地质体透射公式进行预报。
4．超前水平钻孔法
在隧道内安放水平钻机进行水平钻进，根据钻孔资料来推断隧道前方的地质情况。钻孔数量、角度及钻孔深度可人为设计和控制。由钻进速度的变化、钻孔取心鉴定、钻孔冲液颜色、气味、岩粉及遇到的其他情况来预报。此法可以反映岩体的大概情况，比较直观，施工人员可根据实际地质情况进行后续施工。水平钻孔主要布置在开挖面及其附近，既可在超前导洞内布置钻孔，也可在主洞工作面上进行钻探，以获得准确可靠的地质资料，确保施工。该法可获得工作面前方一定距离的岩心，也可由钻孔出水情况判断前方有无地下水和前方何处有地下水，从而可以得到开挖面前方的地质情况。该法是施工预报最有效方法之一，但也存在不足之处：①对垂直随道轴线的地质结构面预报效果较好，与隧道轴线平行的结构面预报较差；②需占用较长的施工作业时间，费用较高。
5．超前导坑法
按导坑与正洞的相互位置分为平行导坑和正1同导坑。其中，平行导坑与正洞平行，断，且和正洞之间有一定距离，通过对导坑开挖中遇到的构造、结构面或地下水等情况做地质记录与分析，进而对正洞地质条件进行预报。该法的优点是：预报成果比较直观、精度高、预报的距离长、便于施工人员安排施工计划和调整施工方案，还可以起到减压放、改善通风条件和探明地质构造条件的作用，同时，还可用作排除地下水、断层注浆处、扩建成第二条隧道之用。正洞导坑布置在正洞中，是正洞的一部分，其作用与平行导相比，效果更好。超前导坑的缺陷为：一是成本太高，有时需要全洞进行平导开挖；二是施工工期较长。
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