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摘要：随着社会科技的进步，在基础建设施工中也应用了许多高科手段，隧道掌子面跑经钻进技术，已经成为了隧道施工中重要的技术组成部分，对于掌子面抛空的钻进需要进行多方面的地质考察活动，防止因为钻进途中地质出现坍塌等情况的发生，情况一旦发生将会对施工人员生命安全造成极大威胁，同时也会延误工期，导致隧道无法按照预定期限交付。
关键词：隧道掌子面炮孔钻进；地质预报技术
我国基础建设在逐步发展，对隧道的施工技术也在逐步完善，隧道中常需要用到爆破作业，所以需要高超的炮孔钻进技术，在炮孔钻进之前首先需要探明施工区域内的地质条件，做好钻孔前的地质预报工作，这项技术的应用可以极大地减少由于钻孔时地质变化产生的坍塌情况，有效地保障了施工人员的安全，并且保障了隧道整体结构安全。
一、隧道掌子面炮孔钻进
在了解钻孔前地址预报技术之前首先要厘清什么是隧道掌子面，对于掌子面如何进行炮孔钻进，首先简单概述一下掌子面的概念，隧道掌子面是指隧道施工过程中开挖的施工面。隧道掌子面坑道施工中的一个专业术语，并不是某一固定或特殊的面，在隧道开挖时分为三个边墙面、拱顶面以及掌子面。炮孔的钻进工作是隧道施工中必不可少的程序之一，并且爆破手段还具有开挖效率高，施工成本低等突出优势，所以掌子面的施工一般都要进行炮孔的开挖工作，由于炮孔数量较大，所以在炮孔钻进时但一定要注意采集建立炮孔参数，同时应当才及周围岩层的参数数据，结合行子面实际的地质情况，对掌子面周围的岩石层进行准确的分析判断。
二、地质预报技术
由于隧道掌子炮孔的钻进一般在较为复杂的地质环境中进行，所以对于地质的超前预报技术也多种多样，根据不同的环境可采取不同的超前地质预报法进行
（一）超前导坑预报法
超前导坑预报法是一种在开挖主洞之前，先快速掘进一个超前导坑，进行导坑内部的地质调查、排水、对超大断面隧道围岩改良等作业预报方法，在超导坑内部情况探明之后，开始对隧道掌子面炮孔进行钻进工作，炮孔钻机完毕后进行炸药的填充工作。利用超前导坑进行预报的目的是为了确认隧道岩体前方围岩的地质状况，同时对前方围岩进行考察，利用超前导坑预报法可以地质状况良好的的围岩进行地质预报探查工作，对于掌子面围岩岩体脆弱的情况下不适合用超前导坑预报法进行地质预报工作[1]。同时超前导坑预报法还存在其工艺上的缺陷，由于超导坑地址预报技术采用的是横截面顶部施工工艺，施工人员只能通过上层的导坑对地质进行预报监测，无法对其下部岩石地质情况进行准确的预报，施工中具有不确定性，所以这样超前导坑地质预报法，只能使用在掩体质量较好的隧道内进行地质探查预报工作。
（二）正洞地质素描
正洞地质素描法也是一种超前地质预报技术，其可以为隧道掌子炮孔钻进提前预报面前方地层岩性以及不良地质，正洞素描法作为一种常见的地质预报技术，对其施工有这严格的要求其预报技术是采用超前钻孔和地质素描相结合的方式进行前方地质预报。预报的主要方面包括地层岩性预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤气层及特殊岩土进行的预测预报[2]。地质构造预测预报，对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报；不良地质预测预报，是对岩溶管道及富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。通过超前打孔技术，将前方截面进行打孔施工之后，进行洞内情况的地质素描。
这种素描方式主要针对对隧道拱顶、左右边墙进行的地质素描，其呈现出来的素面结果能够直观反映隧道前方部分是否存在不良地质，同时也可以绘制出掩岩石的岩性，为隧道掌子面炮孔的钻进提供最直观的参考依据，由于地质素面可以直观清晰的观察整个洞内的情况，所以每当炮孔进行钻进时都需要用正洞素描法对洞内情况进行素描，这样做可以有效避免遇到隧道掌子面炮孔钻进时不良地质问题，正洞地质素描预测法需要现场绘制草图，并且进行图表的记录，还要求当天内将所有记录在案的资料进行统一整理，以免延误工期。
（三）声波地质预报测试法
声波测试是超前地质预报技术的一种，这种方法是通过声波在固体间进行回弹的方式对地质进行预报，通过人工声波发生设备，向隧道横截面处发射声波，声波在一定空间距离上会在处理器上生成声波传播的速度、振幅、音频等客观数据，通过仪器分析分析出速到界面背后的岩石状况，同时能勘测出前方是否存在危险地质环境，是一种方便灵巧的超前地质预报技术。声波速度是岩体物理学性质的重要指标，通过声波测试可以了解到隧道截面后的岩体的一系列地质变化，声波的传输速度不仅取决于岩体的自身强度[3]。当声波穿透裂隙岩体时，往往会产生不同的断面效应，这种效应导致声波传播速度下降，声波传输振幅减弱，音频降低等一系列现象，通过这种现象工作人员就可根据声波的速度、振幅、音频进行分析观察，从而分析出隧道横截面后地质的发育程度、地质的组合形态以及地质裂隙的宽度，方便分析是否存在不良地质。声波的传输速度测试可作为划分岩体质量级别的标准之一，并且可以大概确定不同岩体分布的位置。这种地质超前预报方法针对的是地质环境较为复杂的情况下使用，因为可以不破坏隧道横截面进行前方地质预报工作，省去了打孔不必要的麻烦，同时通过声波数据分析还可以大致了解前方岩体的地质构造，从而制定隧道掌子面炮孔钻进的规划方案，声波检测是一种有效的节约人力物力的地质预报方法。
（四）红外探水地质预报技术
红外探水地址预报技术原理是利用地质构造向外发出的红外线，进行地质内部的探测工作，这种红外线可形成从外辐射场，从辐射场中辐射出来的红外线可以将地质内部信息完整的体现出来，通过红外探测仪对地质内部发出的红外线进行捕捉，可以清楚的了解到隧道前方以及外围岩体的情况，存在不良地质时，还可以使用探测仪对隧道内顶部左右墙边进行红外探测，获得红外探测曲线图之后，进行进一步的数据分析整理工作[4]。当隧道前方存在安全隐患时，地质所发出的红外线波不同于普通的红外线波，隐蔽的灾害源所产生的红外线波一定会叠加在正常的红外线波之上，使得红外曲线发生畸形变化。并且随着科技的进步与发展，红外线探测仪也有了长足的发展，通过红外线探测仪可以探测隧道内的含水层、含水溶洞以及地下暗河，并且这些数据通可以直接传输之计算机中进行计算，从而实现图谱的快速绘制工作，帮助工作人员减少制图时间。这种红外探水法可以应用的范围十分广泛，hi何在复杂的地质构造下进行前方地质预报工作。
三、结束语
在隧道掌子面炮孔钻进施工之前需要应用超前地质预报技术进行隧道横截面后的地质预报，现在主要预报技术有超前导坑预报法、正洞地质素描、声波地质预报测试法以及红外探水地质预报技术四种，这四种分别适用于不同的地质环境预报，利用好地质预报技术可以有效降低施工失误率。
参考文献：
[1]唐洪武，刘兆勇.基于TBM隧道中TRT超前地质预报技术的应用研究[J].水电站设计，2020，36（1）：26-30.
[2]陈勃汐.隧道超前地质预报技术应用研究[J].价值工程，2018，37（30）：151-154.
[3]刘胜红.超前地质预报综合技术在公路隧道中的应用价值研究[J].建筑工程技术与设计，2018，（17）：310.
[4]李鸿儒.禾家村岩溶隧道超前地质预报技术研究[J].四川建材，2017，43（7）：253-254.DOI：10.3969/j.issn.1672-4011.2017.07.127.