隧道超前地质预报技术方案与宏观超前地质预报

隧道超前地质预报包括广义隧道超前地质预报和狭义隧道超前地质预报：广义隧道超前地质预报是隧道施工中洞体内外地质灾害超前预报的总称；狭义隧道超前地质预报是隧道施工中洞体内不良地质体超前地质预报。

广义隧道超前地质预报包括隧道所在地区不良地质宏观预报、隧道洞体内不良地质体超前预报（即狭义隧道超前地质预报）和隧道洞体内地质灾害临近警报三部分内容或三道工序。

隧道所在地区不良地质宏观预报是隧道施工地质灾害超前预报工作的前提和基础，是第一道工序。因为在隧道所在地区地质条件分析的基础上进行的隧道不良地质宏观预测预报，可以了解隧道施工可能遇到的不良地质类型、规模、大约产出的部位和方向，可以了解这些不良地质诱发施工地质灾害的可能性和发生施工地质灾害的类型、强度以及对隧道施工的影响。所以，只有在隧道不良地质宏观预报的原则指导下，才能更准确、更有效地进行隧道洞体内不良地质体超前预报与施工地质灾害超前预报工作，前者是后两者的工作基础。

隧道所在地区不良地质宏观预报的依据是隧道地质条件分析。因为隧道大多数不良地质体本身就是隧道所在地区地层、地质构造或岩溶地质体的一部分，如褶皱核部、断层破碎带、陡倾岩层和层间滑动断层是地质构造的一部分；溶洞、暗河、岩溶淤泥带是岩溶地质体的一部分；高压、高浓度瓦斯煤层和煤矿老窑、采空区是煤系地层的一部分，等等。再如，溶洞、暗河、岩溶淤泥带等岩溶地质体能否与隧道相遇，则与隧道所在地区的侵蚀基准面密切相关。

隧道地质条件分析的前提是：在设计院提交的隧道设计说明书和设计图纸的基础上，隧道施工地质技术人员对隧道所在地区的地层（特别是煤系地层）、地质构造、岩溶、水文情况等，再次进行深入、详细的地面地质复查或调查工作。由于设计阶段要求的精度所限，设计院提交的隧道设计说明书和设计图中对隧道主要不良地质和施工地质灾害只能概略描述，这对于隧道不良地质分析与宏观预报所需要的隧道地质条件分析工作来说，所提交的资料在研究深度上还远远不够，在精度上也有一定的距离。

隧道洞体内不良地质体超前预报，即狭义隧道超前地质预报，是广义隧道超前地质预报的第二道工序。按照预报距离的远近，我们可以把狭义隧道超前地质预报划分为长距离超前地质预报和短距离超前地质预报两种技术方案。

长距离超前地质预报是在隧道所在地区不良地质分析和宏观预报的基础上进行的。它的主要任务是较准确地预报掌子面前方100m或更远距离范围内的主要不良地质体的性质、位置和规模，粗略地预报围岩的级别和地下水的情况。采用不同的预报方法和技术手段，其预报的距离、精度和效果不相同。

短距离超前地质预报是在长距离超前地质预报的基础上进一步开展的预报工作，所以，短距离超前地质预报的主要任务是在掌子面前方15～20m、最多30m范围内更准确地预报可能出现的岩层、已经邻近的不良地质体的性质、地下水体的可能性质、掌子面及其附近实见的不良地质体向掌子面前方延伸的情况和围岩的级别等。同样，采用不同的预报方法和技术手段，其预报的距离、精度和效果不相同。

隧道洞体内地质灾害临近警报，是隧道施工中地质灾害临近时的监测与判断技术，是广义隧道超前地质预报的核心任务，也是隧道施工地质工作的落脚点。可以这样说，所有的其他隧道施工地质工作，包括隧道所在地区不良地质宏观预报，长短距离超前地质预报，围岩稳定性评价等工作，归根结底都是为这道工序服务的，都是围绕这道工序而进行的，它在隧道施工地质工作中占有突出重要的地位。

隧道超前地质预报所遵循的原则是：范围由大到小，由洞外到洞内，预报距离由远到近。

长短距离超前地质预报、施工地质灾害临近警报相结合称为综合超前地质预报^{［24－27］}。

大量的施工实践证明，只有地质方法与物理方法相结合、洞内洞外相结合、长短距离预报相结合，实施综合预报，才能达到较准确的预报精度。