地质力学理论与隧道超前地质预报的关系

地质力学（Geomechanics）是地球科学领域里的一个新的分支，它是我国卓越的地质学家李四光教授吸取了近代地质学中活动论的合理内核，通过大量的、符合客观实际的地质资料的研究，在总结前代地质学家孤立、零星、分散的研究成果的基础上，创立、倡导的一门边缘地质学科^［19］。

地质力学运用力学原理研究地壳构造和地壳运动，“它一条腿站在地质学方面，一条腿站在力学方面”（李四光），是地质学与力学相结合的产物。它以地质学为基础，同时涉及理论力学、材料力学、弹性力学、流变力学、断裂力学以及地球物理学、天文学、海洋学、宇宙地质学、陨石学等许多学科，所以，它属于多边联系的学科。现在，这门学科已形成了一套完整的理论体系和独特的工作方法^［20］。

李四光教授将地质力学方法总结为7个方面^［19］：鉴定构造形迹的力学性质；辨别构造形迹的序次和等级；确定构造形迹的存在和范围；划分构造体系的存在类型和鉴定构造形式；分析构造体系的联合和复合；探讨岩石力学的性质和各种类型构造体系的应力活动方式；进行必要的模拟实验。

隧道超前地质预报技术的核心理论是地质力学理论，超前地质预报的实质性内容与地质力学密不可分。例如，研究断层的不同力学性质或断层复合对隧道围岩稳定性的影响，研究不同力学性质的断层或断层复合对地下水的控制作用等，均需要以地质力学为基础。对于隧道超前地质预报技术来说，地质力学理论是指导其成功、准确预报的关键。

隧道超前地质预报就是对隧道的工程地质情况、围岩稳定性以及不良地质体进行准确探测，从而避免或者减少工程事故的发生。在隧道超前地质预报工作中，断层力学性质的鉴定、岩体结构面对隧道岩体稳定性的影响、构造体系对隧道岩体稳定性的影响以及构造应力对隧道岩体稳定性的影响等方面，是地质力学与隧道超前地质预报技术相结合的重点内容。只有充分掌握了地质力学理论各个方面的内容，运用地质力学方法对某一工程地质情况作出全面、综合的分析之后，才能够正确地开展隧道超前地质预报工作。

因此，为了能够准确分析和描述隧道前方的工程地质情况以及不良地质体情况，地质力学理论是前提。实践证明，应用地质力学理论解决工程地质问题，成功、科学、有效。地质力学作为一门经典学说，已经经过了反复的实践证明，它在工程地质界发挥了无法替代的作用。近几年，我国工程地质界的科研工作者，以地质力学理论为指导，探索出了一些理论成果，在隧道隧洞超前地质预报工作中，改变了国外主要依靠仪器设备来进行探测所带来的局限性，取得了初步成效，在国际领域创出了自己的特色，开辟了我国隧道隧洞超前地质预报工作的新局面，这些都是应用地质力学理论所取得的成果^{［20－23］}。