1隧道地質(zhì)概況

1.1工程地質(zhì)

向莆線雪峰山隧道位于武夷山山脈的中段西南側(cè)，出口段隧址區(qū)大面積侵入巖分布：主要有晚侏羅世（J3）鉀長(zhǎng)花崗巖和志留世（S）鉀長(zhǎng)花崗巖。洞口段則出露有中—上元古界長(zhǎng)城—青白口系混合巖化較強(qiáng)的變質(zhì)巖，元古界震旦系下統(tǒng)丁屋嶺組上下段片巖、變粒巖組合。隧道內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造：其處于閩西北隆起帶南緣既區(qū)域性南平－寧化北東東向構(gòu)造巖漿帶內(nèi)，獨(dú)特的構(gòu)造環(huán)境和漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化，造就了北北東－北東向構(gòu)造為主，南北向構(gòu)造零星發(fā)育的基本構(gòu)造格架。隧址區(qū)發(fā)育F1～F40共計(jì)40條斷層，施工任務(wù)段內(nèi)有F26～F40共計(jì)15條斷層，其性質(zhì)多為：蝕變破碎帶，可見寬度約＞10.0m，裂隙密集，具綠泥石化、硅化，為壓扭性斷層。圍巖穩(wěn)定性差，易坍塌，富水，導(dǎo)水好。

1.2水文地質(zhì)

隧道剝蝕沖溝發(fā)育，地下水主要為構(gòu)造裂隙水，接受大氣降水及地表水的下滲補(bǔ)給，隧道通過斷層破碎帶及節(jié)理密集地段時(shí)，隧道洞身施工開挖時(shí)地下水涌水量稍大。

2地質(zhì)預(yù)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)管理

地質(zhì)預(yù)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)管理貫穿于隧道施工全過程，通過不良地質(zhì)構(gòu)造危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)處理等，優(yōu)化組合風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)，對(duì)工程實(shí)施動(dòng)態(tài)、有效的風(fēng)險(xiǎn)控制和跟蹤處理。

2.1風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)工程的危害大小，制定了風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、接受準(zhǔn)則及處理措施。

2.2風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與評(píng)估

為全面、科學(xué)地對(duì)本隧道不良地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)與評(píng)估，成立由隧道、地質(zhì)、巖土專業(yè)為主的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)小組，實(shí)施預(yù)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)管理。根據(jù)地質(zhì)勘察資料顯示，本隧道主要不良地質(zhì)構(gòu)造有區(qū)域性斷層破碎帶、接觸帶、節(jié)理密集帶等，且大多數(shù)斷層導(dǎo)水性好，屬?gòu)?qiáng)富水段；另外，由于隧道埋深較大，隧道洞身圍巖屬高應(yīng)力區(qū)，存在高地溫、巖爆等特殊地段。

2.3風(fēng)險(xiǎn)控制

對(duì)隧道潛在的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)因素，主要采取以下幾點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)控制措施：

（1）建立健全地質(zhì)預(yù)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)預(yù)報(bào)管理。從實(shí)際操作來看，預(yù)報(bào)組和工區(qū)有很多地方需要協(xié)調(diào)及配合，必須加強(qiáng)組織機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)及監(jiān)督，使各方嚴(yán)格遵守執(zhí)行地質(zhì)預(yù)報(bào)設(shè)計(jì)及預(yù)報(bào)方案。配套完善超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行必要培訓(xùn)。

（2）依據(jù)對(duì)隧道地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)因素的評(píng)估，預(yù)報(bào)小組針對(duì)不同地質(zhì)條件編制超前地質(zhì)預(yù)報(bào)大綱及實(shí)施細(xì)則。本隧道高度風(fēng)險(xiǎn)段采用地質(zhì)調(diào)查法、TSP探測(cè)，輔以紅外探測(cè)和超前地質(zhì)鉆孔綜合預(yù)報(bào)手段；中度風(fēng)險(xiǎn)段采用地質(zhì)調(diào)查法、TSP探測(cè)，物探異常段結(jié)合超前地質(zhì)鉆孔進(jìn)行預(yù)報(bào)；一般地段采用地質(zhì)調(diào)查法預(yù)報(bào)。需要指出的是，施工單位每茬炮施做加長(zhǎng)（5m）炮孔探測(cè)是非常必要的，是對(duì)地質(zhì)預(yù)報(bào)的重要補(bǔ)充。

（3）風(fēng)險(xiǎn)管理是個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，隧道施工由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不確定性、多樣性和隱蔽性，風(fēng)險(xiǎn)不斷發(fā)生變化，施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)新的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)因素，須定期進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)源再識(shí)別，及時(shí)、針對(duì)性地編制預(yù)報(bào)方案。

（4）建立隧道地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，整合勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)信息和施工階段收集的地質(zhì)信息，結(jié)合掌子面揭示的地質(zhì)情況、發(fā)展規(guī)律、趨勢(shì)及前兆進(jìn)行綜合分析、評(píng)判，相互印證，根據(jù)取得的預(yù)報(bào)成果指導(dǎo)施工，優(yōu)化施工措施。

（5）預(yù)報(bào)手段質(zhì)量的控制，TSP探測(cè)：原始數(shù)據(jù)采集非常關(guān)鍵，如果沒有采集高質(zhì)量地震波數(shù)據(jù)，即使再好的處理手段和富有經(jīng)驗(yàn)的工程師，也無法準(zhǔn)確地進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)。采集真實(shí)數(shù)據(jù)，須對(duì)接收器孔、炮孔的間距、角度、深度嚴(yán)格控制，尤其是炮孔的向下角度寧大勿小，同時(shí)也要根據(jù)采集的能量大小適當(dāng)調(diào)整裝藥量；選擇炮眼位置要盡量避開避車洞的一側(cè)。對(duì)不良地質(zhì)段，考慮危險(xiǎn)因素的不確定性，提前100m進(jìn)行不少于2次的連續(xù)探測(cè)，搭接10m以上。

超前地質(zhì)鉆探：對(duì)物探預(yù)報(bào)異常段提前30m進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證。施鉆前要加強(qiáng)鉆機(jī)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)和設(shè)備保養(yǎng)，對(duì)物探預(yù)報(bào)前方可能存在突水突泥的地段，要安設(shè)好孔口管。鉆孔期間應(yīng)有地質(zhì)預(yù)報(bào)人員在場(chǎng)，隨時(shí)觀察鉆進(jìn)情況，做好地質(zhì)記錄。超長(zhǎng)炮眼探測(cè)：5m加深炮孔由施工單位在鉆炮眼時(shí)同步施作，5m加深炮孔不可作為正常爆破孔使用，不可裝藥，并做好探測(cè)地質(zhì)信息記錄。各預(yù)報(bào)手段要互相驗(yàn)證，綜合分析，以獲得掌子面前方較準(zhǔn)確的地質(zhì)信息。

2.4風(fēng)險(xiǎn)再評(píng)估

結(jié)合各手段綜合預(yù)報(bào)綜合分析結(jié)果，實(shí)時(shí)提交專家系統(tǒng)做出決策，對(duì)預(yù)報(bào)顯示的不良地質(zhì)體依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)再評(píng)估，調(diào)整隧道施工風(fēng)險(xiǎn)處理措施，以確保施工安全、結(jié)構(gòu)安全，確保工程順利實(shí)施。

3結(jié)語

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)是信息化施工管理中的重要組成部分,加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)隧道具有十分重要的意義。但目前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)及管理尚存在一些問題需要解決和完善，主要有以下兩個(gè)方面：預(yù)報(bào)技術(shù)：各預(yù)報(bào)手段還存在很多不足，如：地質(zhì)素描對(duì)與隧道夾角較大而又向前傾的結(jié)構(gòu)面容易產(chǎn)生漏報(bào)，水平超前探孔法在復(fù)雜地質(zhì)條件下預(yù)報(bào)效果較差、很難預(yù)測(cè)到正洞掌子面前方的小斷層和貫穿性大節(jié)理、鉆孔與鉆孔之間的地質(zhì)情況反映不出來；紅外探測(cè)法只能做定性分析，至于水量大小沒有定量的解釋；TSP探測(cè)干擾因素較多，對(duì)結(jié)果影響很大，分析軟件也有待進(jìn)一步地開發(fā)升級(jí)。管理機(jī)制：從市場(chǎng)調(diào)查來看，地質(zhì)預(yù)報(bào)工作重視不夠，或者說重強(qiáng)調(diào)、疏管理，監(jiān)督不夠。地質(zhì)預(yù)報(bào)作為保障隧道安全的一道施工工序，必須由專業(yè)的地質(zhì)預(yù)報(bào)單位施做，而且預(yù)報(bào)費(fèi)用專款專用。滬昆鐵路、青島海底隧道等項(xiàng)目把地質(zhì)預(yù)報(bào)工作單獨(dú)列出來由業(yè)主進(jìn)行直接招標(biāo)、直接管理，有利于預(yù)報(bào)方案的貫徹執(zhí)行，值得推廣。

作者：韓振武 單位：中鐵隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司