综合物探法在隧道地质预报中的应用
刘航
摘要：随着社会和时代的发展，我国的地质工作取得了越来越高的工作效率，在隧道开挖过程中，容易碰到各种各样的地质灾害和自然灾害，想要保证安全施工，必须提前进行地质预报，传统单一的地质预报方法已不能满足当前隧道工作的要求，综合物探方法是根据当前的隧道开发工作，根据多种多样的地质需要来采取的灵活性探测和预报方法。本文就关于综合物探方法在隧道超前地质预报中的应用做了简要的总结分析。
关键词：综合物探法：隧道地质：应用分析
0 引言
当前我国的交通不断发展，交通网越来越发达，在众多交通建设过程中，隧道建设也越来越凸显出其自身的作用，可以减少地理位置对于施工工作的限制，还可以缩短路程。但是在隧道开发过程中，由于面对复杂的地质条件，很有可能发生重大的地质灾害，因此隧道地质预报工作在隧道工作中具有举足轻重的地位，随着社会和科学的发展，综合物探方法在隧道工作中的应用越来越广泛。
1 隧道地质预报内容
当前的隧道地质预报工作就是利用现代物探、钻探以及地面勘探等技术，在隧道工程建设前和建设过程中不断对于隧道内部及地下的岩石状况和地下水状况进行勘测，保证隧道开挖前方的地质情况良好、保证开挖工作和工作人员的生命健康安全，为下一步的隧道建设工作提供保障和技术指导。隧道地质工作非常复杂，水文及施工地质条件等因素的影响很有可能在施工过程中发生塌方、岩爆、涌水等大规模的地质灾害。当前的隧道地质预报通常包括水文地质预报、隧道内岩浆稳定性预报、断层及其破碎带的预报、不良地质勘察预报、隧道内部各种化学气体、有害气体预报等等。在隧道开挖之前进行超前地质预报，对于隧道的建设工作十分重要，通过进行地质预报，可以帮助施工人员掌握地面基本情况在工作过程中及时发现异常，可以很大程度地达到预防灾害发生的效果。
2 常见的隧道地质预报方法
我国地大物博、幅员辽阔，不同地区都需要进行交通建设，隧道工作往往面临不同的地理条件和自然环境，因此需要勘探的内容以及开采方法也并不相同。在当前的隧道建设中如何采取合适的地质预报方法成为人们工作和研究的重点，采用合理的方式不仅可以极大地提高工作效率，而且可以减少经济投入，缩短工作的勘探时间，减少工程建设成本。当前的隧道预报大致可以分为地质分析预报法、物探法和直接预报法，其中操作最为简单的是直接预报法，可以比较直观灵活的根据实际情况进行施工工作的调整。地质分析法是隧道预报中的基本方法，主要是利用常规的理论和方法根据先前已有的资料进行补充。物探方法对于当前的机械设备和勘探技术要求较高，利用电磁地震波、反射等方式对隧道地质进行勘探，及时发现异常情况。
2.1 地质调查预报法
在当前的隧道地质预报工作中，地质分析是一项基本工作，包括地表的地震调查、隧道内部地质预报等等。地质调查预报法通过以前已有的勘查资料进行进一步的勘察和补充，利用常规的地质理论和作图法分析地层分界线及构造线地下和地表相关性、断层要素与隧道几何参数的相关性，以便帮助工程设计和施工人员及时发现地质问题，及时作出施工方法的调整。地质调查法的优势是在施工过程中不干扰施工，对于设备的要求较为简单，投入资金成本较少，实用性强，同时在与其他隧道地质预报方法的对比上，地质调查预报法出结果较快，能为整个隧道地质工作提供资料。但是地质调查预报法在对前方未开挖的地质预报中容易出现漏报的现象，难以预报大范围的地质情况。
2.2 物探法
（一）地质雷达法
地质雷达法主要是通过电磁波来进行隧道地质预报工作，通过电磁波在不同介质中产生的透射和反射特性来预报当前的隧道地质预报工作。电磁波在进行地质勘探与汇报过程中，传播路径和强度容易受到不同介质的干扰而改变，因此地质雷达法在不同的隧道地质条件作用下所产生的勘测结果与分析也是不一样的。比如在破碎岩石的勘探过程中，由于地面岩石存在破裂开裂现象，电磁波在进行反射时界面增多，因此在波纹的表现上容易呈现出杂乱的现象，勘探效果就好。电磁波在发射时，受到地质含水和不含水的影响也会发生一定的改变，比如在含水溶洞中，电磁波呈现出弧形的反射波，在不含水的溶洞中进行检测时，电磁波会产生较强反射波幅及相位变化较大。
（二）红外探水法
在隧道地质勘探过程中，所有物体都发射出不可见的红外线能量，形成一个红外场，当红外场呈现正常状态时隧道周边的地区较为单一，如果隧道内部含有水和不同的地质杂质，那么它们所产生的场与正常场相互影响，使正常场发生形变，因此人们常常通过这种方法判断施工前方是否含水分构造。具体来说，在勘测过程中，只要发现红外辐射曲线呈现上升或下降状态，都可以判定地质中有水分。但这种方法只能判定是否有水，对于水量的大小、形态和具体位置并没有做出解释。
3 综合地质物探法
地质预报综合预算法在当前的隧道地质工作中能够更好地为隧道工作提供数据和资料，提高隧道预报水平。在进行隧道地质预报工作时首先要进行的是收集施要当地的地质资料，对施工地做出各种类型的安全测试，比如岩体强力测试。其次，进行地球物理探测采用当前的多种探测仪，测量岩体内部的化学参数。
3.1 综合预报体系
根据不同地区的隧道施工具体情况，工作人员应当建立超前的地区综合预报线路图，首先要对隧道选址进行详细的研究，了解当地的气候条件、水文地质，确定施工位置不良地质的大概位置，才能进一步制定施工方案。在此基础上，设计工作人员要根据收集而来的信息进行分析和预测，结合各种物探方法的适用性，进行长、中、短距离的预报，要选择一种或者几种物性参数互补的物探方法，进行隧道地质的预报丁作，根据预报结果判断当前的施工计划是否可行，若有突发事件，要及时制定处理方案。
3.2 隧道综合预报要求
当前的隧道综合地质预报工作要以地质分析为核心，结合地质分析和综合物探方法进行不同距离的综合预测。简单来说，就是将工作的主要重点和方向放在地面和隧道面的调查分析上，加强各类探测仪器的应用。由于不同方法各有利弊，因此在勘探预报过程中，要选择几种方法进行互相补充应用。在隧道地质综合勘探和预报工作中，勘探人员要尽量兼顾洞内洞外的同步预报进行，避免因为遗漏发生的意外，工作人员要根据预测距离的长短、根据勘探汇报工作的实际需要选择最为合适的勘探方法，长距离预报可以采用地面地质调查法，短距离勘探可以采用超前钻探法、地质雷达法。
4 结束语
当前的隧道地質预报工作是根据隧道建设的实际地质条件采取的调查方法，综合了地质雷达法、红外探水法，地震波反射法等不同的工作理念和方法共同对隧道施工进行探测和预防，在隧道的建设和地震预报工作中已经取得了良好的效果。在隧道地质预报中，探测仪器要根据工作不断进行创新，提高探测仪的质量和准确性，为当前的隧道地质预报工作提供强有力的保障。
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