摘要：公路隧道施工环境普遍比较复杂，在施工过程中容易受到地质灾害的影响。如果在施工前缺乏充分的地质勘察，可能会影响施工安全性，严重情况中，可能会危及施工人员的生命安全。隧道超前地质预报技术是一项，能够有效对施工环境进行探查，帮助施工人员了解施工环境，降低施工过程中存在的风险。本文分析了公路隧道超前地质预报技术的部分使用情况和原理，介绍了TGP技术的工作方法，以及该技术在实际预报中的应用。
关键词：公路隧道;地质预报;技术分析
随着道路交通施工技术的不断发展，隧道建设在公路建设中的占比逐渐提高，相应的地质预报技术也在不断发展。为了提高公路隧道施工的安全性，工程单位要使用更多的地质预报技术，针对隧道周边情况，及时调整施工情况作出调整，从而在保证工程进度的同时，维护工作人员的施工安全，从多角度提升公路隧道施工的安全性。
一、公路隧道超前地质预报技术
这几年隧道地质超前预报的使用不断增多，隧道地质超前预报的技术方法具有多样性，不同方法的特点也存在差异。想要获取准确的隧道地质勘测预报信息，就要依据施工区域的地质特征以及其它环境原因，使用适合的预报方式。超前地质预报技术是采用适合的技术及方法，勘察隧道施工的区域地质环境情况。依据勘察得到的数据信息，分析可能会出现问题的区域位置、特征以及大小，再通过预测得来的数据制定针对性的施工方案。当前，在公路隧道的施工过程中，最普遍的超前地质预报技术有三种，即地质法预报技术、探地雷达法预报技术、超前预报[1]。
（一）地质预报技术
地质预报法，是在隧道的掌子面上进行勘探，得到相应的隧道数据，将之与隧道洞外相关数据结合，了解周边情况，完成地制作图的方法。通过该方法，能够有效得出隧道地质信息情况。此方法的优点就是技术难度不大，操作起来简单、便捷，对施工不会造成太大的不利影响。但是这个方法具备较多的缺点，该方法的应用范围比较小，只有运用在隧道埋藏比较浅、里程短的工程中，效果才比较精确[2]。如果是在隧道埋藏比较深、地理环境比较复杂的位置，不但采用技术上难度系数比较大，而且所获得数据的精准度也比较低[3]。
（二）探地雷达技术
利用连续扫描电磁波反射曲线叠加的方法，实现了地质雷达法预报的目的，即利用电磁波在隧道掌子面前的反射和传播，通过测得的反射脉冲波计算出隧道掌子面与地面之间的距离。由于电磁波对水的识别能力也比较强，因此，地质雷达法预报技术在断裂带和含水的地毁区域测得的数据最为精准。若用此法在短距离的地区域勘察时，会因隧道内施工设备带来的影响，使勘察得出的结果在准确性上存在偏差[4]。
（三）超前预报
超前预报法就是在隧道预先放置少量的炸药，并将其作为震源。当震源发出的地震波途经性质比较差的区域时，会发出反射波。通过综合分析计算反射波的走向、传播的速度、波形以及时间等数据信息，并预测获得的地质或是界面情况的隧道相关图形[5]。
二、TGP超前地质预报的工作方法和技术
TGP指的是为隧道地质超前预报的系统。隧道地震波超前预报方法就是利用地震波在不同的断开地质界面上产生反射的原理，进行隧道超前地质预报的工作。地震波的震源就是用少量的炸藥替代炸药引爆器，将其直线安置在洞壁的侧面上，从而取代地震波的引发器。典型的炮孔触发装置有24个，触发炮点装置的数目是由所采集的地震波信息量数据确定的。在炮孔的内部安装接收地震波的设备，在隧道的施工过程中会在洞口的左右两侧都安装接收器。在一般情况下，地震波是呈球面的形式传播，地震波在传播时，当它遇到不同的地质界面，就会出现部分反射波，但剩下的地震波仍然会继续前行。在地震波传播时，会反复出现信号反射，以及余波干扰现象，产生的反射和余波都会被信号电磁波一起捕捉到。其反射波形中，运动时间和距离成正比，与波速成反比，所以可以对形状和强度分析，了解地质情况[6]。
TCP隧道地质超前预报的操作过程，按照下列流程布置炮孔和接收孔的位置，在隧道边墙的侧面距掌子面10厘米长的位置，朝向洞口处设置炮孔，打孔时炮孔之间的间隔和深度要根据设计规范要求进行施工，炮孔位于洞口附近20米处，在和隧道中线对称的地方安置两个深2米，直径50毫米的接收孔，把乳化炸药、雷管、信号线捆绑起来，将激发孔孔底注入炸药，把耦合剂黄油推到接收孔的底部，然后安装一个检波器。
三、隧道超前地质预报技术
（一）隧道基本情况简介
某高速公路的隧道左线全程6015米，右线全程6058米，隧道途径山体的岩石均为变质岩，隧道穿越的山间和河谷内都分布着第四系松散岩石。
（二）隧道超前地质预报技术的应用
TCP超前地质预报方法在此段隧道超前地质预报中应用，对全段隧道使用分段定性分析的方法，分析了隧道前方的围岩情况。此段隧道进口的左线安置了隧道地质超前预报，在超前地质预报过程中，在对面掌子面左侧壁洞内共安置了19个炮孔和两个接收孔。
（三）超前地质预报分析与推断
此项工程的隧道全程277米，隧道围岩属于V级围岩，岩石以紫麻粒岩、夹片麻岩为主，岩体的结构呈现碎裂状，岩体的结构属于易生长类型，其围岩极易出现碎裂问题，岩洞的内部可能会有部分地下水。另一条隧道全段长280米，隧道的围岩为IV级围岩，隧道岩体中的裂缝生长较快，其形状结构呈线状镶嵌式，隧道的围岩易出现碎裂，隧道的岩洞内部可能存在少量地下水。通过超前地质预报勘察获得的数据可知，这段隊道存在两条较强的反射界面，依据地质剖面图和超前地质预报的结果进行分析研究，以下是此段隧道的超前地质预报的结果：
1、A隧道的全程为32米。通过地质超前预报的结果表明，在这段隧道中探测到的横波速度为2410 m/s，纵波速度为4760 m/s，动弹性检测模量为39711 MPa，动剪切性的检测模量为14955MPa，其岩体的泊松比是0.328，通过探测数据能够分析出和掌子面岩体的特点基本相同，岩体中的裂缝都极易生长。