公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)現(xiàn)狀及思考

徐雷

摘 ?要：施工監(jiān)控量測(cè)以及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)是公路隧道項(xiàng)目建設(shè)的重要步驟，文章首先簡(jiǎn)述了公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r、展開(kāi)對(duì)公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的分析、提出現(xiàn)階段發(fā)展公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的途徑，對(duì)為保障隧道的圍巖以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、科學(xué)的指導(dǎo)安全施工等，提供相關(guān)公路隧道施工的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：公路隧道;施工監(jiān)控量測(cè);超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)

公路隧道施工所處地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，加之地質(zhì)勘查方式、建設(shè)施工資金、人員技術(shù)等方面的限制，無(wú)法有效預(yù)判地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生位置，不能為公路隧道的施工提供有效根據(jù)及安全保障，而通過(guò)公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)能準(zhǔn)確進(jìn)行預(yù)警、防范地質(zhì)災(zāi)害，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜的區(qū)域更能顯示出自身的優(yōu)勢(shì)，在隧道施工過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。

1.公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r

首先對(duì)公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)進(jìn)行現(xiàn)狀分析，通常的情況下，在對(duì)監(jiān)控測(cè)點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)的過(guò)程中，由于沒(méi)有把握好測(cè)點(diǎn)的距離（一般的情況下，測(cè)量點(diǎn)位的距離和開(kāi)挖面應(yīng)該小于或等于2米，且在開(kāi)挖后24h內(nèi)埋設(shè)），造成混凝土的噴射強(qiáng)度不高。拱頂?shù)臏y(cè)點(diǎn)也在受到機(jī)械設(shè)備碰撞時(shí)，發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象?；蛘呤窃诠绊斚鲁?xí)r，工程的測(cè)量精度沒(méi)有達(dá)到精確值（一般為0.5mm），其次公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，在地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)的使用中，它非常容易受到其他雜波的影響，得到不良地質(zhì)的雷達(dá)波形圖可能不具備典型的特征。在使用過(guò)程中要避免其他雜波的干擾。地震波反射法通常會(huì)使用在中長(zhǎng)距離的地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)過(guò)程中，工作原理主要通過(guò)收集巖體的波速，進(jìn)一步的判斷在掌子面前端有無(wú)不良地質(zhì)體?，F(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)、以及探測(cè)儀自身性能通常會(huì)對(duì)探測(cè)的效果產(chǎn)生影響[1]。

2.公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)

2.1公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容

公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)主要分為兩個(gè)內(nèi)容：必測(cè)和選測(cè)項(xiàng)目。必測(cè)的項(xiàng)目包括拱頂下沉、洞內(nèi)外觀察、周邊收斂、以及地表下沉。選測(cè)的項(xiàng)目主要是圍巖內(nèi)部位移、錨桿軸力、初期支護(hù)二次襯砌內(nèi)應(yīng)力、鋼架內(nèi)力、圍巖與初期支護(hù)間接觸壓力、初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力、爆破振動(dòng)、滲水壓力等。必測(cè)量測(cè)項(xiàng)目是施工過(guò)程中的經(jīng)常性的量測(cè)項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)圍巖及支護(hù)狀態(tài)的觀察、變形觀測(cè)，判斷圍巖穩(wěn)定性。這類量測(cè)項(xiàng)目量測(cè)方法簡(jiǎn)單、量測(cè)密度大、可靠性高，對(duì)監(jiān)視圍巖穩(wěn)定、指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工有巨大作用。選測(cè)量測(cè)項(xiàng)目是對(duì)必測(cè)項(xiàng)目的拓展和補(bǔ)充。通過(guò)對(duì)圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)受力、內(nèi)力、應(yīng)變，圍巖內(nèi)部位移等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，深入掌握圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)與支護(hù)效果。

為保障隧道施工的安全，施工單位要遵循超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的相關(guān)制度規(guī)定。監(jiān)控量測(cè)單位應(yīng)該將本周監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果，送達(dá)給建設(shè)單位及施工單位，然后定期進(jìn)行召開(kāi)會(huì)議，綜合分析獲取的監(jiān)測(cè)結(jié)果和實(shí)際工程開(kāi)展的相符程度，再依據(jù)現(xiàn)階段監(jiān)測(cè)的結(jié)果，對(duì)將要開(kāi)展的施工建設(shè)活動(dòng)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。

2.2公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)的目的

通過(guò)隧道施工監(jiān)控量測(cè)，可達(dá)到以下目的：首先、確保安全，根據(jù)量測(cè)信息，預(yù)警險(xiǎn)情，以便及時(shí)采取措施，避免事故。其次、指導(dǎo)施工，了解隧道圍巖及支護(hù)變形發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)圍巖穩(wěn)定性作出判斷、預(yù)測(cè)隧道圍巖最終穩(wěn)定時(shí)間，以安排合理的施工順序和二次襯砌施作時(shí)間。第三、修正設(shè)計(jì)，檢驗(yàn)施工預(yù)設(shè)計(jì)，調(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法，使設(shè)計(jì)和施工更經(jīng)濟(jì)、合理。最后，積累資料，已有工程的量測(cè)結(jié)果可以直接應(yīng)用到后續(xù)同類圍巖中，也為其他類似工程積累參考資料。

3.超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)

3.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的方法

在公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，可以運(yùn)用很多的方法。主要分為以下的幾種：第一，對(duì)隧道的地表進(jìn)行補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查、地層分界、構(gòu)造線、隧洞內(nèi)的開(kāi)挖工作，以及洞身的地質(zhì)素描等地質(zhì)調(diào)查法;第二，孔內(nèi)攝影、對(duì)炮孔探測(cè)加深等超前地質(zhì)鉆探法;第三，進(jìn)行平行的超前導(dǎo)坑法、以及正洞超前導(dǎo)坑法等的超前導(dǎo)坑預(yù)報(bào)法。第四，包含紅外探測(cè)、電磁波反射、陸地聲吶法等在內(nèi)的物探法。

3.2超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

對(duì)于隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)的技術(shù)來(lái)看，它產(chǎn)生的時(shí)間已久。現(xiàn)階段，我國(guó)主要是采用地質(zhì)法、超前平行導(dǎo)坑法、物理探測(cè)法等。目前，對(duì)于不良地質(zhì)體造成的災(zāi)害、掌子面前端的地質(zhì)界面仍舊是工作人員通過(guò)分析不良地質(zhì)體帶，進(jìn)而對(duì)公路隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)做出判斷，忽視了隧道內(nèi)涌水水壓的預(yù)測(cè)[2]。

4.發(fā)展公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的途徑

4.1建設(shè)完整的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)體系

在科技迅猛發(fā)展的時(shí)期，要想促進(jìn)公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展，建立完善的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)管理體系是非常有必要的。首先應(yīng)該依據(jù)公路隧道施工勘查到的各段隧道的地質(zhì)以及周圍的巖層情況，通過(guò)對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行分析，按照勘測(cè)到隧道的實(shí)際情況，嚴(yán)格的按照科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估可能會(huì)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的等級(jí)，這是宏觀的工程地質(zhì)情況的分析。其次，要想對(duì)隧道的施工情況進(jìn)行長(zhǎng)期的預(yù)報(bào)，應(yīng)當(dāng)采用地震波反射的方法。長(zhǎng)期的超前預(yù)報(bào)通常是采用地質(zhì)分析以及TSP，當(dāng)對(duì)不良的地質(zhì)體進(jìn)行探測(cè)的時(shí)候，需要改用短期預(yù)報(bào)的方法，通常會(huì)使用：地質(zhì)雷達(dá)、極化電極、紅外探水儀等，主要目的是為了獲取更加準(zhǔn)確的信息。最后，對(duì)于采用短期測(cè)量時(shí)，如果無(wú)異常就可以繼續(xù)向前挖掘，相反探測(cè)到異常的時(shí)候，，使用超前鉆探，更近一步的取得更加精準(zhǔn)的預(yù)報(bào)信息，更好確定不良地質(zhì)體性質(zhì)特征以及范圍。

4.2加大對(duì)公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的重視

加大公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的重視程度，不僅僅是獲取更加準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)信息，而且能幫助地質(zhì)探測(cè)人員更有效的掌握該區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化和現(xiàn)階段的具體狀況。一方面在地質(zhì)預(yù)報(bào)的過(guò)程重視對(duì)工程前期和過(guò)程的控制，當(dāng)把這兩項(xiàng)工作貫徹落實(shí)到實(shí)處的時(shí)候，勘探工作收集的信息數(shù)據(jù)也就更加的真實(shí)。另一方面，也要重視對(duì)檢測(cè)信息的反饋。在嚴(yán)格的按照計(jì)劃進(jìn)行施工的時(shí)候，要任用具有專業(yè)知識(shí)的人員，幫助施工單位完成公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)工作[3]。

4.3建立完善的施工監(jiān)管體系

在公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)工作開(kāi)展的過(guò)程中，首要的因素就是要對(duì)隧道施工中的施工單位、監(jiān)控以監(jiān)理單位、以及各投資者之間要建立明確的責(zé)任體制。對(duì)于監(jiān)控測(cè)量工作具體的內(nèi)容是：對(duì)公路隧道施工的圍巖以及支護(hù)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行隨時(shí)工作狀態(tài)的監(jiān)管。與此同時(shí)，要綜合檢測(cè)效果進(jìn)行對(duì)檢測(cè)結(jié)果的管控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整施工方案，保證公路隧道施工的質(zhì)量，更好的開(kāi)展監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的布置。在完善的施工監(jiān)管體系的支持下，維系好各方之間的關(guān)系，保證公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)朝著良性的方向發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段，忽視了科學(xué)技術(shù)以及投入資金的影響，并沒(méi)有提高公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的質(zhì)量。因此，要在原有技術(shù)基礎(chǔ)上，健全不良地質(zhì)體界面特征以及全面的判定標(biāo)準(zhǔn)，提升對(duì)隧道地質(zhì)災(zāi)害等問(wèn)題的處理水平，讓監(jiān)控量測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)更好的發(fā)揮在公路隧道施工中突出的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]曾維江.公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)現(xiàn)狀及思考[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，（27）：196.

[2]朱炯.公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)現(xiàn)狀及思考[J].四川水泥，2018，（5）：183，263.

[3]黃健豪.公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)現(xiàn)狀及思考[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2016，14（11）：271.