讲解~浅谈隧道超前地质预报
浅谈隧道施工中常用的地质超前预报方法
２ ２生 ０１
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水
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Ｎｏ．１ １
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１ １月
Ｏ ｎａ ｈｉ Ｗａ ｔｅｒ Ｔｒ ａｎｓ ｏｒ ｐ ｔ
浅谈隧道施工中常用的地质超前预报方法
张仲 贵 ，石 本福 ，张新 霞
地 质素描是对开挖面所揭露 的地质情况如实而准确 的反 映。素描的主要 内容包括地层岩性、构造发育情况 （ 含断层、
贯 穿性 节理 、夹 层 或 岩脉 ） 、地 下 水 的 出 水 状态 、围 岩 的稳 定
优 点是测量 快速 ，施 工干扰小 ，有较高 的定性 判别准 确率 ， 缺点无法预报水量和含水体前方具体位置等定量指标。
但 该 方法 也 存 在 不 足之 处 ：① 在 复 杂 地 质条 件 下 预 报 效
中遇 到的构 造、结构面或地下水等情况作地质素描 图，通过
做 地 质 素描 图对 正洞 的地 质 条 件 进 行 预 报 。 超 前 导 坑 法 的优 点 是 ：导 坑 超 前 的距 离 越 长 ，预 报也 越
２ 弹 性 波 法 ．
性 及初期支护采用 的方法等 。正洞地质素描是利用所见 到正 洞 已开挖 段的地 质情 况预报 前方可 能 出现 的不 良地 质条件
（ 层 等 ） 断 。
弹性波超前预 报技术 按观 测系统可 分为地 震反射 法和水
平 声波 剖 面 法 。 当 弹性 波 向 地 下传 播 时 ，遇 到波 阻抗 不 同 的
２ 正 洞 地质 素描 法 ．
红外线探水法 ：地下水的活动会 引起岩体红外辐射场强 的变化 ，当隧道掌子面前方及周边介质单一时 ，所测得 的红 外场为正常场 ；当前 方存在 隐伏含水构造或有水 时，所产 生
隧道施工地质超前预报方法
隧道施工地质超前预报方法随着城市发展和交通建设的不断推进，隧道施工已成为现代建设中一个不可或缺的环节。
然而，隧道施工面临的地质条件千差万别，地质灾害频发，给工程造成了巨大的风险和难题。
为了减少施工风险，提高施工效率，隧道施工地质超前预报方法应运而生。
隧道施工地质超前预报方法是通过对地质条件进行综合分析和评估，预测隧道施工中可能遇到的各种地质问题，并提前采取相应的措施，以确保施工的顺利进行。
这种方法能够帮助工程师更好地了解隧道施工地质特征，预先洞察潜在的地质问题，并通过调整设计和施工方案，合理选择施工技术和方法，最大限度地减少施工风险。
在隧道施工地质超前预报中，主要包括以下几个方面的内容。
第一，地质勘察。
地质勘察是隧道工程施工的基础。
通过对施工区域的各种地质资料的收集和综合分析，可以了解地质条件的分布和变化规律，为后续的超前预报提供可靠的依据。
地质勘察需要采用多种勘察方法，如地质测量、地质探测和地质钻探等，以获取准确的地质资料。
第二，地质分析。
地质分析是对勘察得到的地质资料进行解读和分析，找出其中的隐患和危险因素。
地质分析需要根据勘察资料中的地质构造、地层分布和岩石性质等信息，确定可能出现的地质问题和灾害类型，并进行风险评估，以便对施工中可能遇到的地质问题进行超前预测。
第三，数值模拟。
数值模拟是一种重要的地质超前预报方法。
通过建立合理的地质模型和施工模型，运用数值分析方法，模拟和预测隧道施工中的地应力、岩层位移和地下水变化等地质现象，为施工方案的选择和调整提供科学依据。
数值模拟需要综合考虑地质条件、隧道结构和施工工艺等因素，并进行多次仿真和优化，以获得准确的预测结果。
第四，地质监测。
地质监测是地质超前预报的重要手段之一。
通过在施工过程中对地应力、岩层位移和地下水等地质指标进行实时监测和记录，可以及时发现并评估地质问题的变化趋势，采取相应的对策和措施。
地质监测需要选取适当的监测点位和监测设备，合理进行数据采集和分析，以提供准确的地质预测和施工指导。
隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施
隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施我们在隧道的施工过程中会遇到各种不良地质,为避免盲目性,使施工方案和技术措施更科学合理，开展地质超前预报十分必要。
地质超前预报对不良地质能做到早发现，早预防，从而采取恰当的处理措施,减少和化解不良地质给施工带来的不利影响。
1地质超前预报方法1.1超前导坑法长隧道和特长隧道大都设有平行导坑。
平导一般与线路平行，距线路20m～30m 不等。
施工过程中利用平导先行的优势，认真收集和积累地质资料，并根据平导开挖过程中揭示的地质资料指导正洞施工，从而使正洞的施工方案和技术手段都建立在科学合理的基础上。
平导开挖断面小，即使出现不良地质也容易处理，对施工影响不大。
因此,超前导坑法在长隧道和特长隧道施工中被广泛采用。
1。
2 超前水平钻探法采用隧道专用钻机进行超前水平钻探，来探明开挖前方的地质情况。
超前水平钻探其实并非完全“水平”,带有一定的角度.与地震波反射法、地质雷达探测法相比,超前水平钻探法具有更直观、更准确的特点。
超前水平钻探法虽是“一孔之见”，却能起到“管中窥豹”的作用。
超前水平钻探法主要用于探测煤层、瓦斯、断层、溶腔、突水、涌泥等不良地质。
超前水平钻探法探测的距离长，探明的不良地质距工作面较远，便于提前调整施工方案和技术措施。
1.3 超长炮孔钻探法超长炮孔钻探法指的是在掘进过程中，每次打眼都用5m钻杆在隧道拱部和底部各钻两个探测孔，放炮则控制在3m以内，使工作面始终保持距不良地质2m 以上的安全距离。
当钻孔出现不良地质征兆时，可以及时采取应对措施。
采用超长炮孔钻探法，避免了钻机的频繁移动，可以不中断隧道的正常掘进，简便易行、事半功倍。
超长探孔还可兼做炮眼,节约成本，提高功效。
1。
4 地震波反射法-—TSP-203系统TSP超前地质预报系统是目前隧道及地下工程地质预报工作中，采用的较为先进的设备。
其工作原理是利用地震波的回波原理，人工制造一系列有规则排列的轻微震源，形成一个地震源断面；同时，三维地震波接收器在计算机的监控下，采集这些震源所发出的震波沿隧道前方及四周区域传播而遭遇不良地质体(如地层层面、节理面、特别是断层破碎带界面和溶洞、暗河等）被反射返回的地震波数据.这些回波信号的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向，是与相应不良地质体的性质和分布状况紧密相关的.在一定间隔距离内连续采用上述方法，可以得到前方地层的地质力学参数，如杨氏模量和横向变形系数等，从而预报隧道前方及周围临近区域的地质状况，判断开挖面前方100m～200m范围内的地质情况。
浅谈隧道综合超前地质预报
的影响， 该地质异常体有可能被扰动 ， 以致在其薄弱 结构 处 出现 突水 和涌 砂 ， 响 后期 的隧 道 施 工安 全 影
及 今后 的运 营安 全 。
（） ３ 探测隧道开挖轮廓线外周围空间是否存在 隐伏性地质异常体 ， 以及相应 的规模 、 性质 、 与隧道 支护结构壁间的最近距离等 。通过分析 ， 评估其对
（） ２ 探测隧道开挖轮廓线 内的地质异常体 ， 评
估 其对 隧道施 工安 全 的危 害程 度 ， 施 工 治理 提 供 为
质异 常体 对隧道 施 工暂 时 未 造 成影 响 ， 且 安 全通 并 过 了该 段地层 。但 随着 时 间的推 移 以及地 下水运移
必要的依据 ， 做到“ 的放矢， 有 有所防 、 有所备” 并 ， 采取有效施工对策 ， 达到安全施工 、 确保隧道结构及
（
（） ３ 用超 前 钻 孔 和 超 前 钻 眼对 地 质 雷 达 、 外 红
线 超前 探水 和 Ｔ Ｐ预 报 的结 果 进行验 证 ； Ｓ
（ 用数 码相 机摄 像 分析 法 和 掌 子地 质 素描 法 ４） 对地 面 地 质 调 查 法 、 务 隧 道 超 前 平 推 法 、Ｓ 服 Ｔ Ｐ预 报、 地质 雷 达 、 线 超 前 探 水 、 前 钻孔 和超 前 钻 红外 超
眼的预 报结 果进 行验证 。
红 探水 ： 探孔 ． ｌ 外 超前 【８０１ ： ５１
Ｉ
３ 超 前 地 质 预 报 程 序 与布 置 方 式
３ １ 超前地质预报程序 ．
首 先 ， 地 质 勘 探 调 查 的基 础 上 ， 用 Ｔ Ｐ预 在 应 Ｓ
图 ｌ 超前地 质预报体系
测 预报 系统 进行长 距 离 探 测 ， 现 长 期超 前 地 质 预 实 报； 后， 其 根据 Ｔ Ｐ系统 的预 报结 果 ， 超 前 深 孔地 Ｓ 用 质钻 探 进行前 方 围岩 、 下 水 变 化情 况 的 中距 离探 地 测 和验证 ， 实现 中 期 超前 地 质 预 报 ； 后 ， 中长期 然 在 超前 地质 预报 的基 础 上 ， 用 地 质 雷 达和 红 外 线探 应 测仪 ， 进行 短距 离地 质 探 测 ， 实现 短 期 地 质 预报 ； 最 后 ， 严重 不 良地质 带 ， 用炮 眼 和超前 支护 中的超 在 利
隧道超前地质预报原理及新方法应用实例
隧道超前地质预报采用综合物探方法一览表 表-１
按照《铁路隧道超前地质预报技术指南 》铁建设[2008]105号中的划分,隧道内的物 理探测方法有以下四类：
⑴弹性波反射法；
⑵电磁波反射法；
⑶红外探测法；
⑷高分辨直流电法. 下面按上述分类探讨物探方法在隧道超前 地质预报中的原理及方法.
⑵ 由于地质灾害体的存在,仅依靠施工揭露再行处理 的办法,带有很大的盲目性,常常发生各种突发事故,造成 投资增加、人员和施工设备伤害、工期延误等诸多问题.
因此,采用科学的、先进的隧道超前地质预报方法来 准确地预报隧道所通过范围内的不良地质体的性质、规模 和状态是非常必要的.
2、物探方法在隧道超前地质预报中的重要性
第二部分 隧道超前地质预报的物探方法原理与 施作要点
一、弹性波反射法 二、电磁波反射的法 三、红外探测法 四、高分辨直流电法
一、弹性反射波法
• 弹性波反射法是利用人工激发的地震波、声波在不均匀地 质体中所产生的反射波特性来预报隧道掌子面前方地质情 况的一种物探方法,它包括地震波反射法、水平声波反射 法、负视速度法和极小偏移距高频反射连续剖面法等方法 .
野外施测时采用：在掌子面后方60米处,朝掌子面方 向每隔5m对隧道周边探测一次,每次探测顺序依次为左边 墙、左拱腰、拱顶、右拱腰、右边墙和隧底中线,共探测 12个断面,这样沿隧道轴线方向共形成6条探测曲线,分别 为左边墙探测曲线、左拱腰探测曲线、拱顶探测曲线、右 拱腰探测曲线、右边墙探测曲线和隧底中线探测曲线.
• 按照《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设 [2008]105号中的规定： 隧道超前地质预报应采用地质调查与勘探相结合、物 探与钻探相结合、长距离预报与短距离预报相结合、地面 与地下相结合、超前导坑与主洞相结合的指导思想,通过 对各种方法的预报结果综合分析解释,相互印证,有利于提 高预报的准确率,积极为隧道的安全施工提供必要的技术 支撑.
隧道工程—超前地质探测与预报方法
隧道工程—超前地质探测与预报方法根据隧道工程地质条件，结合以往施工中在超前地质探测与预报方面所积累的经验，拟采用TSP203地质预报系统、地质雷达、超前钻探法、红外线探水仪等进行地质预报，并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件。
初步确定本次施工采用以下方法进行超前地质探测与预报。
一、TSP203超前地质预报系统TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况。
它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点，进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化，比如有断层或岩层变化时，会造成一部分信号返回，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，得到岩体强度变化界面的信号也就越强。
返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就得到岩体强度变化界面的位置及方位。
TSP203地质预报系统实际操作中有如下特点：适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况；距离长，能预测掌子面前100m～200m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报长度就越大；对施工干扰小，可在施工间隙进行，即使专门安排时间，也不过一小时左右；TSP203地质预报系统现场测试示意见下图。
图 TSP203地质预报系统现场测试示意图提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。
采用专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。
将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置，计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。
但也存在预报准确性和预报精度方面的问题，需要采用其他预报手段来补充和完善。
数据处理流程见图3-5-4。
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法是一种通过地质勘探和预测技术来预测隧道施工中可能遇到的地质条件，从而提前采取相应的措施来降低风险和成本。
这些方法包括：
1.地质勘察：通过地质调查、地质钻探等手段，获取隧道施工区域的地质资料，了解地层结构、岩石类型、地下水情况等信息，以及可能存在的地质灾害隐患。
2.地质预测技术：利用地球物理勘探、遥感技术、地质雷达等先进技术手段，对隧道施工区域进行地质预测，预测可能遇到的地质问题和隐患。
3.数值模拟和风险评估：通过数值模拟和风险评估技术，对隧道施工中可能遇到的地质条件进行量化分析，评估可能的影响和风险程度。
4.监测预警系统：建立地质监测预警系统，对隧道施工过程中的地质情况进行实时监测和预警，及时发现和应对地质灾害隐患。
通过以上方法，可以提前预测和控制隧道施工中的地质风险，为工程施工提供科学依据，降低工程风险和成本。
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法隧道超前地质预报是一种通过某种方法，在施工前预测和评估隧道施工过程中可能遇到的地质问题和风险的技术。
它对隧道施工的安全和效率起着至关重要的作用。
本文将介绍一些常用的隧道超前地质预报方法。
1. 阶段性地质调查方法：在隧道施工前，进行阶段性的地质调查，包括采取地质勘探、钻孔、取样等手段获取地质数据，通过对地层的分析和解释，预测可能遇到的地质问题和风险。
这种方法的优点是相对简单易行，可以提供较为准确的地质信息，但是由于只在施工前进行调查，可能对一些时间变化较大的地质问题预测不准确。
2. 无人机航测方法：利用无人机进行航测，获取隧道施工区域的高分辨率影像和三维数据，通过对这些数据的分析和处理，可以初步判断隧道的地质情况，并预测可能出现的地质问题。
这种方法的优点是成本相对较低，覆盖范围广，可以快速获取地质信息，但是由于分辨率有限，可能无法准确预测细微的地质问题。
3. 地质雷达方法：地质雷达是一种利用地质物理方法来探测地下结构和地质体的设备。
通过对隧道施工区域进行地质雷达勘探，可以获取地下结构的信息，识别隧道施工过程中可能遇到的地质问题，如断层、裂隙、溶洞等。
这种方法的优点是能够提供较为准确和详细的地质信息，可以实时监测地下结构的变化，但是设备昂贵，需要专业技术人员操作。
4. 地质参数反演方法：通过对隧道施工区域进行地震波、电磁波等探测，采集地质参数的信息，然后利用逆推算法进行计算和分析，预测可能遇到的地质问题。
这种方法的优点是能够提供较为准确的地质参数，可以实时监测地下结构的变化，但是设备昂贵，需要专业技术人员操作。
5. 数值模拟方法：利用数值模拟软件对隧道施工过程进行模拟和预测，通过对地下结构和地质条件的建模，可以模拟施工过程中可能遇到的地质问题和风险，如地层塌陷、岩爆等。
这种方法的优点是可以模拟多种地质情况，提供全面的地质信息，但是需要较强的计算能力和专业的技术支持。
总之，隧道超前地质预报方法是一项复杂而关键的技术，需要综合运用多种方法和手段，才能提供准确和可靠的地质预报结果。
隧道地质超前预报技术
隧道地质超前预报技术1. 引言隧道建设是现代交通建设的重要组成部分，隧道地质条件的复杂性对隧道工程的施工和安全性提出了严峻的挑战。
为了解决隧道施工过程中可能遇到的地质风险，隧道地质超前预报技术应运而生。
本文将介绍隧道地质超前预报技术的原理、方法和应用，以及该技术在隧道施工中的重要性。
2. 隧道地质超前预报技术的原理隧道地质超前预报技术是通过对隧道施工前的地质条件进行详细的调查和分析，预测和评估可能出现的地质风险。
该技术主要基于以下原理：•地质调查和勘探：通过采集地质样本、进行地质勘探及地质灾害调查，了解地质构造、地层特征和地下水状况等，对地质风险进行定性和定量的评估。
•地质力学：通过地质力学原理，预测地下岩体的力学性质和变形规律，评估岩体的稳定性和支护设计，以减少隧道施工中的地质风险。
•数值模拟：通过数值模拟方法，建立地质构造与岩体的力学模型，预测隧道施工中可能遇到的地质情况，提供施工方案和应对措施。
3. 隧道地质超前预报技术的方法3.1 地质调查和勘探地质调查和勘探是隧道地质超前预报技术的基础，包括地质钻探、地质样本采集、地质地震勘测等方法。
通过这些方法可以获取地下岩体的物理、化学特征，了解地层的分布、厚度和理化性质等。
地质调查和勘探的结果对隧道施工提供前期的地质信息，为后续的超前预报提供可靠的数据支持。
3.2 地质力学分析地质力学分析是通过对地下岩体的力学性质和变形规律进行研究，预测岩体的稳定性和支护设计。
这包括进行岩石力学实验，获取岩体的强度、刚度、变形特性等参数。
通过将这些参数输入到数值模拟中，可以预测隧道施工中可能遇到的地质条件，提前做好施工方案和支护设计。
3.3 数值模拟技术数值模拟技术是隧道地质超前预报技术的核心方法之一，它通过建立地质构造和岩体的力学模型，模拟隧道施工中地质条件的变化和岩体的稳定性。
数值模拟可以预测隧道施工过程中可能出现的地质问题，如岩层塌方、地层变形、地下水突泉等，在预报结果的基础上制定相应的施工方案和措施。
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法隧道超前地质预报是指在隧道开挖过程中，利用各种地质调查技术和方法对隧道未来施工区域的地质情况进行预测和评估。
通过提前对地质情况进行预测，可以有效降低隧道施工风险，保证施工进度，减少经济损失。
隧道超前地质预报的方法有很多种，主要包括实地地质调查、岩芯取样、地质勘探、灰色预测、神经网络、监测技术等。
下面我将对其中几种常用的方法进行简要介绍。
首先是实地地质调查，在开挖隧道之前，需要对隧道施工区域的地质情况进行详细调查。
这一步骤包括现场观察、地质剖面记录、地形测量等，通过对现场地质特征的观察和记录，可以初步了解地质情况，为后续的预测提供依据。
其次是岩芯取样。
隧道地质预报中，通过取样分析岩石的物理力学性质、构造和组成等，可以判断岩石的稳定性和隧道开挖后的变形情况。
岩芯取样需要在隧道开挖前进行，取得的岩芯样品需要送往实验室进行分析和测试。
第三种方法是地质勘探。
隧道开挖前需要进行地质勘探，主要包括地质雷达、地电阻率测量、地震勘探等技术。
地质勘探可以帮助了解地下结构和地质情况，通过对地质勘探数据的分析，可以预测隧道开挖过程中可能遇到的地质问题，如断层、脆弱带等。
另一种方法是灰色预测。
灰色预测方法是根据已知数据进行模型建立，通过建立若干个模型对未知数据进行预测，从而得出一种接近真实情况的预测结果。
在隧道超前地质预报中，可以通过灰色预测方法对隧道未来施工区域的地质情况进行预测和评估。
此外，神经网络也是一种常用的超前地质预报方法。
神经网络是一种模拟人类大脑学习和识别模式的计算模型，可以通过训练和学习来对未知数据进行预测。
在隧道地质预报中，可以通过建立神经网络模型，输入地质参数和已知的工况数据，得出一种可能的地质预测结果。
最后，隧道超前地质预报中的监测技术也是非常重要的一种方法。
通过在隧道开挖过程中对地下水位、地下位移、应力等进行实时监测，可以及时发现地质问题，并采取相应的措施进行处理和修补。
监测数据可以为隧道工程的现场管理提供科学的依据和指导。
隧道超前预报个人总结
隧道超前预报个人总结引言隧道超前预报是指在隧道开挖过程中，通过预测出下一工作面的地质情况，可以提前采取相应的措施以降低工程风险和成本。
本篇文章将对隧道超前预报进行个人总结，并探讨其在地质工程中的应用。
隧道超前预报的原理隧道超前预报通常基于地质勘探、隧道设计参数和隧道断面的分析，结合实地观察和监测数据，运用统计学和概率论等方法综合分析，以预测未来工作面地质情况。
其主要原理如下：1. 地质勘探数据分析：通过对地质勘探数据的综合分析，包括岩性、断裂、地下水等因素，确定隧道工作面的地质情况。
2. 隧道设计参数分析：根据隧道工程设计参数，如初始支护厚度、锚索类型等，对工作面稳定性进行评估和预测。
3. 工作面观察与监测：通过对工作面的实地观测和监测，获取工作面变形和水位等数据，进一步验证和修正预测结果。
隧道超前预报的应用隧道超前预报在地质工程中具有重要的应用价值，主要体现在以下几个方面：1. 提前采取措施通过隧道超前预报，可以提前发现隧道工作面地质问题，并及时采取相应措施。
例如，在预测到高地应力区域时，可以适当增加锚杆的密集程度，以增强工作面的稳定性；在预测到地下水丰富区域时，可以增加导流管的数量和布置密度，以降低工作面的涌水风险。
这样一来，可以减少事故和事后补救成本，提高工程安全性和效率。
2. 优化施工进度隧道超前预报可以帮助工程团队优化施工进度。
通过准确预测工作面地质情况，可以合理安排施工顺序和挖掘速度，以提高施工效率。
例如，在预测到软弱地层时，可以采取钻孔压浆、冻结固化等加固措施，以提高工作面的稳定性，从而加快施工进程。
3. 降低工程风险隧道超前预报可以降低地质工程的风险。
通过及时发现并预测工作面地质问题，可以及早采取相应的施工措施，避免工程事故的发生。
同时，超前预报还可以提前识别出高风险地段，避免投入过多的人力和物力资源，从而降低了工程的风险和成本。
隧道超前预报的挑战尽管隧道超前预报在地质工程中有着重要的应用价值，但也面临一些挑战。
隧道工程超前地质预报与监控量测
隧道工程超前地质预报与监控量测5.1 超前地质预报5.1.1 一般规定1.超前地质预报是保证隧道施工安全的重要环节和重要技术手段。
要将超前地质预报作为隧道施工的一道工序，纳入施工组织设计。
根据隧道的长短和地质复杂程度，有针对性地编写超前地质预报方案。
2.隧道超前地质预报应达到下列主要目的：（1）在施工前期地质勘察成果的基础上，进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件，进而预测前方不良地质以及重大地质问题。
（2）为信息化设计和施工提供依据。
（3）为降低地质灾害发生风险提供预警。
（4）为编制交竣工文件提供地质资料。
3.超前地质预报应包含下列主要内容：（1）地层岩性预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。
（2）地质构造预测预报，特别是对断层、节理密集带、褶皱构造等影响岩体完整性的构造发育情况预测预报。
（3）不良地质预测预报，特别是对溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力、高地温等发育情况的预测预报。
（4）地下水预测预报，特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴及富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。
4.超前地质预报按预报距离可分为3类，见表5-1。
5.超前地质预报分级见表5-19。
表5-1 超前地质预报按预报长度分类表5.根据隧道工程地质与水文地质条件和复杂程度、地质因素对隧道施工影响程度、诱发环境问题程度等，针对不同类型地质问题，按本书选择不同方法和手段，分段、分级进行超前地质预测预报。
6.施工过程中应将开挖揭露的地质情况与多方法超前地质预测预报对比印证，提高预报准确率和精度，动态调整超前地质预测预报分级、方法、手段。
7.隧道超前地质预报的试验检测单位应具备交通运输部公路工程综合甲级或桥隧专项资质，超前地质预报从业技术人员应持隧道工程或桥隧工程试验检测专业职业资格证书，并掌握基本水文地质知识。
仪器设备的种类、性能精度及效率应能满足预报和工期的要求。
8.隧道超前地质预报按图5-1所示的工作程序进行。
隧道工程超前地质预报的内容
隧道工程超前地质预报的内容
1 地质情况及水文地质：——地层岩性，如软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土。
——地质构造，特别对断层、节理密集带、褶皱构造等。
——不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力、高地温、高岩温等发育情况。
——地下水，特别是岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层地带等。
2 对照图纸提供的地质资料，预报地质条件变化情况及对事故的影响程度。
3 预报可能出现的不良地质及其对施工的影响，以及处理措施：
a、可能出现的塌方、滑动的部位、形式、规模、及发展趋势，提出处理措施。
b、可能出现突然涌水的地点、涌水量大小、地下水泥砂
含量及对事故的影响。
c、软岩内鼓、片帮掉块地段及对施工的影响。
d、岩体突然开裂或原有裂隙逐渐加宽的位置及其危害程度。
——对隧道将要穿过不稳定岩层、较大断层作出预报，以便及时改变施工方法或做应急措施。
e、隧道附近或穿过瓦斯地段的岩（煤）层中，预报瓦斯影响范围。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
隧道地质超前预报技术-
宜万铁路隧道突水事故
位于巴东县野 三关镇的大山深 处，全长3.65公 里，所处山体岩 溶发达、水系丰 富，地质结构异 常复杂，是沪蓉 西高速公路最为 艰难的关键控制 性施工项目。
野三关隧道８.５突水突泥及整治
2007年8月4日晚，野三关隧道出口I线DK124＋ 602掌子面爆破、排险后正常出碴，5日凌晨0:57分， 出碴接近尾声时，装载机司机突然发现掌子面后右 侧向上涌水，随即撤离出井报警。
The results of a rockburst in an underground mine in brittle rock subjected to very high stresses
（3）块状围岩的掉块、崩坍破坏： 主要是受到不同结构面相互组合所控制
宜万铁路隧道发生岩崩 载有30人客车被埋
什么是隧道超前地质预报 ？！
隧道超前地质预报：就是利用 一定的技术和手段收集隧道所在岩 体的有关资料，并运用相应的理论 和规律对这些资料进行分析、研究 ，从而对施工掌子面前方岩体情况 或成灾可能性做出预报。
地质预测预报设备表
地质超前预报的提出
我国目前正在进行的大规模的基础设施建设中，包括有大 量的铁路、公路、引水等隧道（隧洞）建设，其中有不少隧道 处在复杂岩性、构造、高地应力地区，有些地区甚至被专家称 为“地质博物馆”。
隧道地质超前预报 技术-
一、地质超前预报的提出
隧道是修筑在岩体、土体或水底的，两端有 出入口的，供车辆、行人、水流、及管线等通过 的通道。
包括交通运输方面的铁路、道路、水（海） 底隧道和各种水工隧洞。
隧道设计及施工之前，要对拟建隧道工 程地段的工程地质条件进行详细勘察；
但由于岩体的复杂性，使得勘察所获得 的资料及隧道开挖后实际揭露出来的情况可 能会有较大的出入。
隧道施工地质超前预报
隧道施工地质超前预报
摘要：隧道隧道中，超前预报相当重要。
地质法，水文法是重点，也要结合其它的物探等方法综合预报。
它是施工安全的保障，施工质量的前提，施工进度的关键。
关键词：围岩级别，涌水，构造带，围岩稳定性，地质超前预报
1地质超前预报内容
1.1不良地质预报及灾害地质预报:预报掌子面前方15～100m范围内有无突水、突泥、坍塌、有害气体等地质灾害，并查明其范围、规模、性质，提出施工措施意见。
1.2水文地质预报:预报洞内涌水量大小及其变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响。
1.3断层及其破碎带的预报:主要预报断层的位置、宽度、产状、性质、充填物的状态，是否为充水断层，并判断其稳定性程度，提出施工对策。
1.4围岩级别及其稳定性的预报:预报开挖面前方的围岩级别与设计是否吻合，并判断其稳定性，随时提出修正设计，调整支护类型，确定二次衬砌时间的意见，报专家组审批。
1.5查明并预测隧道内有害气体含量、成分及动态变化。
1.6查明并预测膨胀岩的膨胀力、膨胀量及主要矿物成分，为工程防治提供可靠依据。
隧道施工超前地质预报
隧道施工超前地质预报1、超前地质预报的目的：1)进一步查清隧道开挖面前方的工程地质和水文地质条件，当工程地质或水文地质条件和设计描述不一致时，及时会同各方对施工方案进行讨论，优化施工方案，指导工程顺利进行。
2）降低地质灾害发生的机率和危害的程度。
3）为优化设计提供依据。
4）为编制竣工文件提供地质资料。
2、超前地质预报作业主要危险源及危害因素：1）工作面坍塌；2）找顶不彻底；3）高处作业台（支）架失稳、安全防护失效；4）突泥、突水。
3、超前地质预报必须编制安全专项方案，超前地质预报人员必须经过隧道施工安全教育培训，并掌握安全操作技术和安全生产的基本知识。
4、预报内容：1）地质岩性预测预报：特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报；2）地质构造预测预报：特别是对断层、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；3）不良地质预测预报：特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性及有害气体、高地应力等发育情况的预测预报；4）地下水预测预报：特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层的预测预报5、预报方法：根据预报原理可分为地质分析法、钻探法、物探法及超前导坑法；超前导坑法包括平行超前导坑法和正洞超前导坑法，地质分析法是通用的一种超前地质预报方法。
超前地质预报按预报长度可分为长距离预报（200m）、中长距离预报（30~200m）和短距离预报（小于30m）；现场施工中开挖作业班组一般每5~10米应进行一次钻探取样，掌握掌子面前方围岩的情况。
超前地质预报按采用的预报手段数量可分为单一方法和综合超前地质预报。
6、预报要点：1）研究区域地质、工程地质资料，必要时进行地表补充测绘和勘探，对整个地区地质情况做到比较全面和深刻的认识，分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程，制定预报方案。
2）根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度和工程设计资料，对不同地段地质预报分级，并按不同类型和级别采用不同的预报手段。
隧道和地下工程超前地质预报技术介绍
超前地质预报技术简介
汇报提纲
1 国内外历史及现状 2 超前地质预报旳目旳、任务及工作内容 3 超前地质预报旳主要手段 4 工艺流程及操作要点 5 材料 6 机具设备 7 劳动组织 8 安全措施 9 预报实例 10 存在问题
1 国内外历史及现状
►1.1 超前地质预报旳主要性 ► 突泥、突水是隧道建设中旳主要工程地质
3 超前地质预报旳主要手段
3.2 多种主要预报手段 3.2.4 物探措施 3.2.4.1 TSP隧道地震波反射法 1、预报原理(能够放一录像) TSP202（TSP203）超前地质预报 系统是利用地震波在不均匀地质体中产生 旳反射波特征来预报隧道掘进面前方及周 围临近区域地质情况旳。它是在掌子面后 方边墙上一定范围内布置一排爆破点，依 此进行薄弱爆破，产生旳地震波信号在隧 道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化 时，例如有断层或岩层变化，信号旳一部 分被返回。界面两侧岩石旳强度差别越 大，反射回来旳信号也就越强。返回旳信 号被经过特殊设计旳接受器接受转化成电 信号并进行放大。根据信号返回旳时间和 方向，经过专用数据处理软件处理就能够 得到岩体强度变化界面旳位置及方位。
Ⅱ
施工围岩分级
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
地层 岩性特征
该段为下古生界寒武系上统地层，岩性为灰岩、白云质灰岩，岩体呈灰色，中厚层，围岩较坚硬，完整程度为较完整。
构造特征
该段位于桐麻岭背斜东翼及其伴生和次生的构造影响带，节理裂隙发育，多为构造节理与风化节理，节理面平直光滑，沿节理裂隙常有地下水渗出。段内普 遍发育二组节理，其产状分别为 N35°W/47°SW、N78°W/79°SW,节理间距3～20cm。XK3+210~XK3+226发育一层间错动，内夹10～20cm厚的断层泥，影响宽度 为1.5m。
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1 概述
3 隧道超前地质预报的种类
（1）地质调查法：地质素描。包括隧道地表补充地质调查、 洞内开挖工作面地质素描和洞身地质素描、地层分界线及构 造线地下和地表相关性分析、地质作图等。 （2）超前钻探法：包括超前地质钻探、加深炮孔探测及孔内 摄影。 （3）超前导坑预报法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑 法等。 （4）物探法：包括TSP系统、地质雷达探测、红外探测、瞬 变电磁法等。
孔数
孔深
孔径
在富水岩溶发育区超前钻探应终 孔于隧道开挖轮廓线以外5～8 m。
3 超前地质钻探
2.5m 1.5m
6.5m 2.5m
2 2m
1 上台阶
16m 下台阶
3 2m
超前钻孔布置掌子面位置示意图
30m
6.5m
30° 1.5m
6.5m
右洞
3 超前地质钻探
掌 子 面
K27+552
1号钻孔，深46m 2号钻孔，深40m
（1）地层岩性预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤 层及特殊岩土的预测预报。
（2）地质构造预测预报，特别是对断层、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。
（3）不良地质预测预报，特别是对岩溶、人为坑洞、瓦斯等 发育情况进行的预测预报。
（4）地下水预测预报，特别是对岩溶管道水及富水断层、富 水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。
浅谈隧道超前地质预报
讲解人：
浅谈隧道超前地质预报
1 概述
2 地质调查法
3 超前钻探法
4 TSP系统
5 地质雷达
6 各种预报方法的优缺点
7 总结
1 概述 1 概述
隧道超前地质预报是在分析既有地质资料的基础上，采用地质调查、 超前钻探、物探、超前导坑预报等手段，探测隧道、隧洞、地下厂房等地 下工程的岩土体开挖面前方的地质情况，力图在施工前掌握前方的岩土体 结构、性质、状态，以及地下水、瓦斯等的赋存情况，为进一步的施工提 供指导，以避免施工及运营过程中发生涌水、瓦斯突出、岩爆、大变形等 等地质灾害，保证施工的安全和顺利进行。
<30m
地质调查法 超前钻探法 TSP系统 地质雷达探测 超前导坑
2 地质调查法
地质调查法是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资 料和隧道内地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线 地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、 临近隧道内不良地质体的前兆分析等，利用常规地质理论、地质 作图和趋势分析等，推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一 种超前地质预报方法
1 概述
1 隧道超前地质预报的目的
隧道超前地质预报应达到以下目的： （1）进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质 与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行。 （2）降低地质灾害发生的概率和危害程度。 （3）为优化工程设计提供地质资料。 （4）为编制竣工文件提供地质资料。
1 概述
2 隧道超前地质预报的内容
1 隧道地表补充地质调查
2 地质调查法
（1）对已有地质勘察成果的熟悉、核查和确认。 （2）地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系，特别是对标 志层的熟悉和确认。 （3）断层、褶皱、节理密集带等地质构造在隧道地表的出露 位置、规模、性质及其产状变化情况。 （4）地表岩溶发育位置、规模及分布规律。
2 地质调查法
隧道内地质素描是将隧道 所揭露的地层岩性、地质构 造、结构面产状、地下水出 露点位置及出水状态、出水 量、煤层、溶洞等准确记录 下来并绘制成图表，是地质 调查法工作的一部分，分为 开挖工作面地质素描和洞身 地质素描。
3 超前地质钻探
超前地质钻探是利用钻机在隧道开挖工作面进行钻 探获取地质信息的一种超前地质预报方法。
探水钻孔布置平面示意图
左洞
探水钻孔布置剖面示意图
出水点 539
探水点
537
掌 子 面
Z2K27+530
上台阶
下台阶 16m
右洞
2号钻孔，深40m 1号钻孔，深46m
30m
上台阶
下台阶16m
左洞
3 超前地质钻探
2 超前地质钻探的程序
1测量布孔
2设备就位
3对正孔位，固 定钻机
4开孔，安装孔口管
5成孔验收
1 概述
4 预报长度的划分和预报方法的选择
由于隧道所在地的地质背景 和工程地质条件千差万别， 针对不同工程地质背景的隧 道需采用不同的超前地质预 报方法。
（1） 长距离预报
>100m
地质调查法 超前钻探法 TSP系统
地质调查法 超前钻探法 TSP系统
（2） 中长距离预报
30-100m
（3） 短距离预报
超前钻孔探测有不取芯钻探和取芯钻探两种方式。 在复杂地质地段采用回转取芯钻。回转取芯钻岩芯鉴 定准确可靠，地层变化历程可准确确定，一般只在特殊地 层、特殊目的地段、需要精确判定的情况下使用。例如， 煤层取芯及试验、溶洞及断层破碎带物质成分的鉴定、岩 土强度试验取芯等。
3 超前地质钻探
1 超前地质钻探的技术要求
4 TSP系统报中最先进的地球物理方法，采用多波多分量 高分辨率的地震反射波法。
TSP采用了回声测量原理。地震波在指定的震源点（通常在隧道的左 边墙或右边墙，24个炮点布成一条直线）用小药量激发产生。地震波在 岩石中以球面波形式传播。当地震波遇到岩石物性界面(即波阻抗差异界 面，例如断层、岩石破碎带和岩性变化等)时，一部分地震信号反射回来， 一部分信号折射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的地震检 波器接收。反射信号的旅行时间和反射界面的距离成正比，故能提供一 种直接的探测。
超前钻孔是最直观的一种预测方法，是对其他预报 成果的补充与验证。它能最直观地观测掌子面前方的地 质特征，准确率很高。它主要是通过钻取掌子面前方岩 芯进行观察及相关力学性能测试来预判前方地质情况。
3 超前地质钻探
超前地质钻探法适用于各种地质条件下的隧道超前地 质预报，在富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、煤层 瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂的地段必须 采用此法。
（5）煤层、石膏、膨胀岩、含石油天然气、含放射性物质 等特殊地层在地表的出露位置、宽度及其产状变化情况。
（6）人为坑洞位置、走向、高程等，其与隧道等空间关系 的分析。
（7）根据隧道地表补充地质调查结果，结合设计文件、资 料和图纸，核实和修正超前地质预报的重点区段。
2 地质调查法
2 地质调查法
2 隧道内地质素描