隧道施工不同于其它工程，一是最顯著的特點(diǎn)就是前者對(duì)于施工前方地質(zhì)情況不能很好的揭示，造成隧道塌方經(jīng)常發(fā)生。輕則小塌方，重則造成人員傷亡和設(shè)備損壞，以及其所帶來的次生災(zāi)害更加重了生態(tài)環(huán)境污染和破壞。特別是在城市地下工程建設(shè)過程中，因地質(zhì)不明造成大塌方造成地下各種電力電纜、煤氣燃?xì)夤芫�、熱力管線、人防通道、給排水等管線開裂甚至斷裂而漏水、漏氣引起交通中斷，火災(zāi)發(fā)生，人民的財(cái)產(chǎn)受到損失和生命受到傷害。因此隧道施工是一個(gè)充滿高度風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)。過去隧道施工全靠經(jīng)驗(yàn)，但隨著社會(huì)的發(fā)展、科學(xué)的進(jìn)步，隧道從設(shè)計(jì)到施工都有了全新的理念。對(duì)圍巖的認(rèn)識(shí)也提升到了一個(gè)全新的高度，就是在隧道的施工中“如何愛護(hù)圍巖，如何保護(hù)圍巖”。要達(dá)到這個(gè)目的，在隧道施工前，必須充分認(rèn)識(shí)和了解圍巖，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。
一、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法
目前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法有多種，歸納起來可分為兩大類：一類是直接方法，另一類是間接方法。
所謂的直接方法，是地質(zhì)法和鉆探法。例如在隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)階段，對(duì)隧道沿線進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，鉆孔勘探，從而獲得地質(zhì)信息，作為隧道預(yù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。但由于鉆孔是在設(shè)計(jì)線路上隔一定的距離進(jìn)行地質(zhì)取樣，加上地質(zhì)情況的復(fù)雜和多樣性，不能全部反映隧道沿線的地質(zhì)全貌。只能在隧道開挖過程中作為施工前參考，在隧道施工過程中還得隨時(shí)注意工作面圍巖狀況，進(jìn)行地質(zhì)描述，做出施工記錄，推斷前方圍巖狀況，或進(jìn)行超前鉆探，即在掌子面進(jìn)行鉆孔取芯，直接獲取前方短距離地質(zhì)信息。而間接法，則使用地球物理技術(shù)進(jìn)行勘探，如洞內(nèi)施工采用地質(zhì)雷達(dá)法等。
二、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的工作流程
要做對(duì)工作面前方的地質(zhì)情況作好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，出準(zhǔn)確的判斷，首先要有準(zhǔn)確而全面的信息資料，對(duì)于信息資料的獲取來源于隧道的勘測(cè)資料、隧道設(shè)計(jì)資料和掌子面地質(zhì)素描。在隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)階段，針對(duì)隧道選址進(jìn)行鉆探所獲取的地質(zhì)資料是隧道設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，所有這些資料，對(duì)于承包商在選擇隧道開挖方式和開挖作業(yè)安排時(shí)，可以作為非常重要的依據(jù)。它可以使我們對(duì)隧道主要的地質(zhì)病害地段有一個(gè)宏觀的了解。在隧道的開挖作業(yè)過程中，對(duì)已開挖的洞段和掌子面實(shí)際情況，不間斷的記錄其圍巖巖性、結(jié)構(gòu)、斷層、風(fēng)化和水文實(shí)況，并附以草圖，則是推斷作業(yè)面前方圍巖狀況的主要依據(jù)。
在隧道施工前，仔細(xì)研究地質(zhì)勘探資料，在施工過程中，不斷獲取直接和間接地質(zhì)信息，結(jié)合掌子面地質(zhì)素描，及時(shí)修改開挖方法，修改支護(hù)設(shè)計(jì)，以保證作業(yè)安全。為了使獲得的信息能充分發(fā)揮作用，必須對(duì)其進(jìn)行分析、研究，去粗存精，去偽存真。西四環(huán)暗涵工程在隧道施工過程中建立起了地質(zhì)預(yù)報(bào)信息傳遞流程，如2.1圖所示：
三、地質(zhì)描述方法
1、施工地質(zhì)日志
施工地質(zhì)日志，記錄施工地質(zhì)事項(xiàng)、技術(shù)往來活動(dòng)、重要施工措施及施工情況、工程重大事項(xiàng)等。通過不間斷地記錄施工地質(zhì)日�；顒�(dòng)和工程重大事項(xiàng)，使各方參建人員掌握施工過程中的地質(zhì)情況，對(duì)圍巖的工程地質(zhì)問題的性質(zhì)及其影響和邊界條件有清晰的判斷。為處理方案及與工程地質(zhì)條件相關(guān)的安全監(jiān)測(cè)方案的制定提供科學(xué)依據(jù)。
地質(zhì)日志應(yīng)側(cè)重施工過程，施工程序、方法、工藝及其對(duì)圍巖的影響，圍巖支護(hù)、處理措施的實(shí)施情況；軟土、粉土、細(xì)砂土等的性狀，卵石、漂石和塊石層的架空、密實(shí)情況，土體含水量的變化；地下水的出露位置、流量和水質(zhì)，管涌、流土等情況；對(duì)圍巖穩(wěn)定有影響的空洞分布位置、規(guī)模。
2、地質(zhì)預(yù)報(bào)
當(dāng)開挖揭露的地質(zhì)情況與前期工程地質(zhì)勘察資料有較大的出入，預(yù)計(jì)開挖前方可能遇到軟弱層帶、含有害氣體的地層、突泥、突水等。當(dāng)出現(xiàn)圍巖不斷掉塊，洞內(nèi)灰塵突然增多，支撐變形或連續(xù)發(fā)出響聲。出現(xiàn)片幫或嚴(yán)重鼓脹變形。出現(xiàn)以上情況時(shí)，應(yīng)對(duì)其產(chǎn)生原因、性質(zhì)和可能的危害作出科學(xué)的分析判斷，并及時(shí)進(jìn)行預(yù)報(bào)。
施工地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)對(duì)未開挖洞段的地質(zhì)情況和可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題及出現(xiàn)坍塌、崩落、膨脹、涌沙、突泥、突水的位置、規(guī)模和發(fā)展趨勢(shì)，含有害氣體地層的位置做出預(yù)測(cè)。施工應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件的變化，及時(shí)改變施工工藝，或進(jìn)行施工變更設(shè)計(jì)。把施工中出現(xiàn)的不安全因素降到最低，從而確保施工人員和設(shè)備的安全。
四、體會(huì)
隧道是一項(xiàng)地下隱蔽性工程，其工程質(zhì)量和安全在于人們對(duì)圍巖條件掌握程度。在其開挖過程中的人身和機(jī)械設(shè)備的安全完全依賴于對(duì)圍巖的認(rèn)識(shí)。在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，盡管進(jìn)行了地質(zhì)勘探，但對(duì)圍巖性質(zhì)僅有輪廓性的認(rèn)識(shí)和概念，事先難以全面準(zhǔn)確地掌握。所以在隧道開挖過程中暴露出的圍巖，才是最真實(shí)的圍巖狀況。如果圍巖符合設(shè)計(jì)條件，應(yīng)按施工圖進(jìn)行施工；如果出現(xiàn)圍巖與設(shè)計(jì)不符，圍巖條件極差，一旦出現(xiàn)突發(fā)性地質(zhì)病害，必然導(dǎo)致措手不及，后果難以設(shè)想。而地質(zhì)超前預(yù)報(bào)是隧道施工的惟一手段。
結(jié)合地質(zhì)勘探，對(duì)掌子面前方進(jìn)行超前探孔，直接得到前方圍巖條件狀況；加上對(duì)掌子面地質(zhì)的巖性、產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)、風(fēng)化、水文情況有一個(gè)直觀、真實(shí)、全面的認(rèn)識(shí)。綜合以上三方面的情況，就可以推斷掌子面前方15米范圍內(nèi)地質(zhì)狀況。從而可以采取合理有效的施工工藝，避免造成地質(zhì)病害和安全事故。如果再采用地質(zhì)雷達(dá)則能探測(cè)出地層內(nèi)空洞、明顯不連續(xù)帶、硬巖體的分布狀況，再加上地質(zhì)素描和地質(zhì)調(diào)查就可以準(zhǔn)確判斷掌子面前方的圍巖均質(zhì)性、節(jié)理發(fā)育及水文情況。這種綜合分析法對(duì)于指導(dǎo)施工極具重要指導(dǎo)意義�？梢灶A(yù)見，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，地下工程綜合分析技術(shù)將在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和工程地質(zhì)病害判斷方面發(fā)揮更大的作用
