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摘要：通过中长期预报与短期预报相结合，物探手段与钻孔直接预测相结合，区域性地质预报与掌子面地质预报相结合的综合超前地质预报技术，通过建立完善的超前预报组织机构，建立超前地质预报信息数据库管理系统，确保对不良地质体准确定位，为安全、快速、高效建成太平隧道施工保驾护航。
关键词：隧道；超前地质预报技术；地质状况
1、工程概况
新建铁路穗莞深城际轨道铁路太平隧道矿山段包括沙厚区间矿山法段和厚虎区间。
沙厚区间暗挖段西起过渡段，左线区间全长（ZDK40+762.483～ZDK41+873.985）1111.5m，右线区间全长（DK40+761.846～DK41+865）1107.4m，主要穿越运河、自然河道及鱼塘段与厚街站对接。
厚虎区间左线起点里程为ZDK42+503.385，终点里程为ZDK47+201.964全长4698.579m，右线起点里程为DK42+494.4，终点里程为DK47+175.534全长4681.134m，北起厚街站、南至虎门火车站结束，共设3个工作竖井，区间隧道基本沿莞太路敷设，采用矿山法施工。
2、地质状况
沙厚区间暗挖段位海陆交互相冲积平原区，辟为菜地、鱼塘。上部覆盖层主要为种植土（或填筑土）、淤泥、可塑的粉质粘土、可塑的粘土及硬塑的残积粉质粘土，局部地段揭露有饱和细、中砂；下伏基岩为第三系含砾砂岩、泥质砂岩。基坑开挖施工时，应注意软土的蠕动、含砾砂岩泥质砂岩遇水易软化和承压潜水引起的管涌等工程地质现象。区间K40+785～K41+700有一东引运河，隧道横穿此河。
厚-虎区间隧道拱顶覆盖岩层、隧道穿越地层及隧道底板岩层从上到下依次为杂填土层、砂层和全风化含砾砂岩及砾岩、强风化含砾砂岩及砾岩和中风化含砾砂岩及砾岩。原初支施工完成段，1、2号工作井隧道洞身基本处于Ⅲ、Ⅳ级围岩中，拱顶大部分为W3（砾岩、含砾砂岩强风化带），4号工作井隧道洞身基本Ⅴ、Ⅵ级围岩中，拱顶大部分为W4（砾岩、含砾砂岩全风化带）。厚虎区间全段隧道拱顶覆盖岩层深浅不一、厚度不一均分布有含水砂层。
厚虎区间多为海陆沉积平原地区，有零星水沟分部，地表水较发育，本区段内地下水有两大类，空隙潜水压力和基岩裂隙水。隧道上方覆盖砂层、砾砂层透水性及富水性好，为该区主要的富水层，强富水，具有一定的承压性。
3、超前地质预报目的
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。
3.1超前地质预报内容
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；
3.2超前地质预报方法
1、地质素描法，地质素描法隧道全线采用，就是将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、夹层等准确记录下来并绘成图表，包括开挖工作地质素描及洞身地质素描。
2、加深炮眼探测，加深炮眼探测隧道全线采用，采用凿岩机在钻爆施工时，在掌子面周边及中间部位钻设3个5m深的探孔，预报时前后两循环钻孔重叠1m。钻进中如果经常卡钻说明前方围岩比较破碎，如果钻进速度突然增快说明前方是软弱地层，如果孔内有水根据水量大小及有无压力判断是裂隙水还是大的涌水，通过孔口流出的岩渣判断是否与现有掌子面岩层一致。
3.3超前水平钻孔超前地质预报
超前水平钻孔适用于各种地质条件，本工程中对富水软弱层及花岗岩残积层等不良地质条件采用水平钻孔法，本工程中在上断面帷幕注浆施工时需要钻设注浆孔，可结合施工特点利用钻设注浆孔的水平地质地钻机，钻超前地质预报探孔，每循环钻10～16m，联系预报时前后两循环钻孔应重叠5～8m，利用取出的岩芯从而做出较正确的地质判别。钻孔完成后可作为帷幕注浆孔进行注浆施工。
3.4地质雷达法
地质雷达法是通过是由发射天线向掌子面上、向前方发射一高频脉冲电磁波，当其在传播过程中遇到不同的目标体（岩体、断层、破碎、空洞）等的电性界面时，有部分电磁波能量被反射回来，由接收天线接收，并由主机记录，得到界面反射回到接收天线的双程走势t，当地下介质的波速已知时，可根据测到的t值求得目标值的位置和埋深。
4、质量保证措施
为了确保预报结果质量，加快信息反馈速度，对每一次的预报数据均由计算机管理，建立超前预报台帐，并绘制特殊地质地段位置、范围图，组织相关人员对预报结果进行详细分析，制定经济、可靠的施工方案，确保工程质量和施工安全。
1、地质素描每开挖一循环后及时进行，对掌子面、边墙及底部围岩的工程地质及水文地质特征进行描述，描述要真是贴切，并辅助适当的图形、图片，并及时汇总。
2、TSP超前地质预报在炮孔及接收器孔进行测量。
3、超前钻孔前应进行技术交底，根据需要探明那些地质问题而设计钻孔的参数。
4、在各项现场采集工作完成后，内业数据分析、处理及报告编写应及时，成果报告应有编制审核。
结语：
对超前预报数据进行信息管理，将通过各种方法收集地质信息，输入信息处理系统，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工，及时调整施工方法和支護参数。
系统超前地质预报采取多种预报手段相结合的方法，多管齐下，优化组合，相互印证和补充，提高物探成果解译水平、地质预报精度和探测成果的利用效率，才能及时反馈指导设计与施工。
关键词：隧道；超前地质预报技术；地质状况
1、工程概况
新建铁路穗莞深城际轨道铁路太平隧道矿山段包括沙厚区间矿山法段和厚虎区间。
沙厚区间暗挖段西起过渡段，左线区间全长（ZDK40+762.483～ZDK41+873.985）1111.5m，右线区间全长（DK40+761.846～DK41+865）1107.4m，主要穿越运河、自然河道及鱼塘段与厚街站对接。
厚虎区间左线起点里程为ZDK42+503.385，终点里程为ZDK47+201.964全长4698.579m，右线起点里程为DK42+494.4，终点里程为DK47+175.534全长4681.134m，北起厚街站、南至虎门火车站结束，共设3个工作竖井，区间隧道基本沿莞太路敷设，采用矿山法施工。
2、地质状况
沙厚区间暗挖段位海陆交互相冲积平原区，辟为菜地、鱼塘。上部覆盖层主要为种植土（或填筑土）、淤泥、可塑的粉质粘土、可塑的粘土及硬塑的残积粉质粘土，局部地段揭露有饱和细、中砂；下伏基岩为第三系含砾砂岩、泥质砂岩。基坑开挖施工时，应注意软土的蠕动、含砾砂岩泥质砂岩遇水易软化和承压潜水引起的管涌等工程地质现象。区间K40+785～K41+700有一东引运河，隧道横穿此河。
厚-虎区间隧道拱顶覆盖岩层、隧道穿越地层及隧道底板岩层从上到下依次为杂填土层、砂层和全风化含砾砂岩及砾岩、强风化含砾砂岩及砾岩和中风化含砾砂岩及砾岩。原初支施工完成段，1、2号工作井隧道洞身基本处于Ⅲ、Ⅳ级围岩中，拱顶大部分为W3（砾岩、含砾砂岩强风化带），4号工作井隧道洞身基本Ⅴ、Ⅵ级围岩中，拱顶大部分为W4（砾岩、含砾砂岩全风化带）。厚虎区间全段隧道拱顶覆盖岩层深浅不一、厚度不一均分布有含水砂层。
厚虎区间多为海陆沉积平原地区，有零星水沟分部，地表水较发育，本区段内地下水有两大类，空隙潜水压力和基岩裂隙水。隧道上方覆盖砂层、砾砂层透水性及富水性好，为该区主要的富水层，强富水，具有一定的承压性。
3、超前地质预报目的
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。
3.1超前地质预报内容
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；
3.2超前地质预报方法
1、地质素描法，地质素描法隧道全线采用，就是将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、夹层等准确记录下来并绘成图表，包括开挖工作地质素描及洞身地质素描。
2、加深炮眼探测，加深炮眼探测隧道全线采用，采用凿岩机在钻爆施工时，在掌子面周边及中间部位钻设3个5m深的探孔，预报时前后两循环钻孔重叠1m。钻进中如果经常卡钻说明前方围岩比较破碎，如果钻进速度突然增快说明前方是软弱地层，如果孔内有水根据水量大小及有无压力判断是裂隙水还是大的涌水，通过孔口流出的岩渣判断是否与现有掌子面岩层一致。
3.3超前水平钻孔超前地质预报
超前水平钻孔适用于各种地质条件，本工程中对富水软弱层及花岗岩残积层等不良地质条件采用水平钻孔法，本工程中在上断面帷幕注浆施工时需要钻设注浆孔，可结合施工特点利用钻设注浆孔的水平地质地钻机，钻超前地质预报探孔，每循环钻10～16m，联系预报时前后两循环钻孔应重叠5～8m，利用取出的岩芯从而做出较正确的地质判别。钻孔完成后可作为帷幕注浆孔进行注浆施工。
3.4地质雷达法
地质雷达法是通过是由发射天线向掌子面上、向前方发射一高频脉冲电磁波，当其在传播过程中遇到不同的目标体（岩体、断层、破碎、空洞）等的电性界面时，有部分电磁波能量被反射回来，由接收天线接收，并由主机记录，得到界面反射回到接收天线的双程走势t，当地下介质的波速已知时，可根据测到的t值求得目标值的位置和埋深。
4、质量保证措施
为了确保预报结果质量，加快信息反馈速度，对每一次的预报数据均由计算机管理，建立超前预报台帐，并绘制特殊地质地段位置、范围图，组织相关人员对预报结果进行详细分析，制定经济、可靠的施工方案，确保工程质量和施工安全。
1、地质素描每开挖一循环后及时进行，对掌子面、边墙及底部围岩的工程地质及水文地质特征进行描述，描述要真是贴切，并辅助适当的图形、图片，并及时汇总。
2、TSP超前地质预报在炮孔及接收器孔进行测量。
3、超前钻孔前应进行技术交底，根据需要探明那些地质问题而设计钻孔的参数。
4、在各项现场采集工作完成后，内业数据分析、处理及报告编写应及时，成果报告应有编制审核。
结语：
对超前预报数据进行信息管理，将通过各种方法收集地质信息，输入信息处理系统，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工，及时调整施工方法和支護参数。
系统超前地质预报采取多种预报手段相结合的方法，多管齐下，优化组合，相互印证和补充，提高物探成果解译水平、地质预报精度和探测成果的利用效率，才能及时反馈指导设计与施工。