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,及时发现异常情况,预报掌子面前方不良地质体的位置、产状及其围岩结构的完整性与含水的可能性,为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据,并为预防隧洞涌水、突泥、突气等可能形成的灾害性事故及时提供信息,使工程单位提前做好施工准备,保证施工安全,同时还可节约大量资金。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。
隧洞施工超前预报的内容一般包括:
①不良地质预报及灾害地质预报:预报掌子面前方一定范围内有无突水、突泥、岩爆及有害气体等,并查明其范围、规模、性质,提出施工措施或建议;
②水文地质预报:预报洞内突涌水量的大小及其变化规律,并评价其对环境地质、水文地质的影响;
③断层及其破碎带的预报:预报断层的位置、宽度、产状、性质、充填物的状态,是否为充水断层,并判断其稳定程度,提出施工对策;
④围岩类别及其稳定性预报:预报掌子面前方的围岩类别与设计是否吻合,并判断其稳定性,随时提供修改设计、调整支护类型、确定二次衬砌时间的建议等;
⑤预测隧洞内有害气体含量、成分及动态变化;
隧洞施工超前预报分类
如何对隧洞施工超前预报合理分类,目前国内外尚未见到系统的分类标准。但超前预报分类的必要性是显而易见的:
①正确的分类是制定有关规程、细则或指南所需要的;
②正确的分类有利于把超前预报纳入施工计划和管理的全过程;
③正确的分类有利于指导科研立题及其管理。
根据隧洞施工超前预报的内容和目的以及实际预报中的作用,结合我国隧洞施工超前预报的客观实际,以下简要介绍隧洞施工超前预报分类的初步设想。
1 按预报的作用划分
⑴ 常规预报:是勘测设计阶段地质工作的继续,也是隧洞施工的一个作业过程。其目的是结合施工进程,收集地质资料,判断围岩类别,了解掌子面前方短距离内的工程地质条件,为正确选择断面大小、衬砌类型、施工方法和支护设计或修改施工设计等提供依据,其成果可作为隧洞竣工后维修养护参考。该预报是短距离预报的主要任务,目前已有比较成熟的经验。多以地质素描为主,配合简单的物探测试了解掌子面前方地质条件。常规预报应以施工单位为主,作定量预报、并结合施工进行,预报时尽量不占或少占施工作业时间。
⑵ 成灾预报:隧洞施工中的地质灾害,是指隧洞施工过程中因前方地质条件的突然变化,导致施工失去控制的非常事件。该事件可引起人员伤亡、机械设备失效并严重破坏、甚至被迫长时间停工,致使工程部门蒙受重大的经济损失。隧洞地质灾害主要有大规模塌方、涌水、涌泥、涌石、岩爆、瓦斯等。成灾预报是对可能的灾害性地质条件进行预报,以指导隧洞施工中的防灾和减灾工作。该预报是中、长距离预报的主要任务,是为隧洞施工战略决策服务的。对可能成灾的地质条件,应从设计和施工方法上考虑特殊对策,否则可按常规预报进行。成灾预报应由设计、