超前地质预报方法介绍
超前地质预报
中铁西南科学研究院地质预报中心：
隧道施工地质灾害对施工人员、施工机具造成的安全威胁，一直是隧道及地下工程界期待解决的问题。隧道 施工地质超前预报研究的主要任务就是探测隧道施工掌子面前方不良地质体的分布，预测因不良地质体存在可能 引发的隧道地质灾害。
从上世纪八十年代始，我们结合大瑶山隧道、天马山隧道，首先在我国开展地质声学法隧道地质超前预报技 术研究(图1)，开展“隧道施工掌子面前方不良地质预报技术”-声波反射法研究(1990～1995年)，提出了HSP水 平声波剖面法隧道施工地质预报的理论和技术，该课题于1995年12月通过铁道部科技成果鉴定，并于1997年获铁 道部科技进步三等奖(图2)。
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超前地质预报
对掌子面前方及其周边的围岩与地层情况做出超前预报
目录
01 物探方法
03 高密度电法
02 超前预报
超前地质预报或隧道超前地质预报(Tunnel Geological Prediction/Prospecting)，是在隧道开挖时，对 掌子面前方及其周边（主要是铁路隧道）的围岩与地层情况做出超前预报。
TST地质超前预报技术具有如下优点：
1. TST隧道超前预报技术是国内外唯一的实现了地下三维波场识别与分离的超前预报技术，有效消除侧向波 和面波干扰，保证成像的真实性；
2. TST是唯一的实现了围岩波速精确分析的超前预报技术，保证构造定位的精确性；
3. TST是建立在逆散射成像原理基础上的超前预报技术，与传统的反射地震技术相比具有更高的分辨率。同 时运用了地震波的运动学和动力学信息，不但可精确确定地质构造的位置，同时获得围岩力学性状的空间变化；
所获荣誉2002年至今，结合辽宁大伙房水库引水工程和锦屏电站引水隧洞TBM施工情况，进一步开展掘进机 施工条件下HSP与波反射法预报研究，以及国家自然科学基金项目“高压大流量岩溶裂隙水与不良地质超前预报 与治理”之子项-岩体温度法隧道施工掌子面前方涌水预报研究；其中，“TBM突破不良地质地段的地质超前预报 及施工预案研究”在“利用TBM刀具切割岩石激发的信号作为HSP声波反射法预报的激发信号，以及适合于TBM施 工的水工隧洞围岩分级修正模型等方面取得明显的创新性，对TBM快速通过不良地质地段及安全施工提供了技术 保障，其TBM超前地质预报技术达到国际先进水平”。
超前地质预报
XX工程技术交底工程名称XX隧道交底单位单位工程名称交底部位一、内容及说明本交底适用于XX隧道超前地质预报技术交底二、地质预报选用方法隧道超前地质预报坚持常规地质法、物理勘探法、钻探法等多种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证的原则。
并结合本段工程特点，对应采用不同的隧道超前地质预测预报的方法。
三、隧道地质预报实施方法1、常规地质法隧道开挖爆破后通过地质素描手段，及时查看掌子面地质情况。
观察后及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质调查记录表。
地质素描的具体内容主要包括以下几个方面：①岩性应说明围岩岩石的名称、颜色、矿物成分、坚硬程度等，各类岩脉也应对其岩性、出露位置、宽度、接触关系、破碎、风化程度进行描述。
②构造开挖围岩受地质构造影响程度、延伸性、表面粗糙度、张开性、风化、破碎程度等进行描述，特别是岩体范围内出现的断层、节理、裂隙、软弱夹层等重点进行地质描述。
断层应对其位置、产状、性质、破碎特性、宽度等一一观测和描述；节理裂隙，特别是贯通性节理的产状密度、延伸情况、节理面现状等也要仔细量测和统计。
③地下水围岩的含水状态、涌水部位、水量、水压、水温、水质等描述并长期跟踪调查是否受季节性影响，特别是大、暴雨后观察涌水部位涌水量有无增减以及该段地表一定范围内是否有水源补给情况并作好记录。
④围岩变形破坏情况开挖段围岩发生坍方、掉块、岩爆等现象的位置、性质、形态、规模作详细记录。
2、TSP203超前地质预报系统TSP探测方法：①钻孔：在距离掌子面50m处钻深度为1.5m的孔，布置传感器；自掌子面起，每隔1.5m钻孔一个，钻孔深度为1.5m，最后一个孔与传感器的距离大于20m。
所有钻孔的高度尽可能的在同一标高线上。
钻孔完毕后，逐个测量孔的深度和倾斜度，并作好记录。
②埋设传感器杆：埋设传感器前，先清孔，清除孔底虚碴，放入锚固剂卷，插入传感器套杆，用钻带动其钻动，保证锚固剂卷充分搅拌。
待传感器杆固定后，插入传感器，注意传感器方向朝向掌子面。
超前地质预报方案
超前地质预报方案1. 引言地质灾害是造成人员伤亡和财产损失的重要原因之一。
在户外建设、工程建设和环境管理中，准确地预测地质灾害的发生，对于采取适当的预防措施至关重要。
超前地质预报方案是一种利用现代科学技术手段进行地质灾害预测的方法。
本文将介绍什么是超前地质预报，以及超前地质预报方案的重要性和应用。
2. 超前地质预报的概念超前地质预报是指利用各种现代科学技术手段和方法，在地质灾害发生前一段时间，通过对地质体的变化和预警信号的监测和分析，预测地质灾害的发生时间、范围和规模。
超前地质预报旨在提供及时的预警信息，从而使相关部门和个人能够采取适当的应对措施，减少地质灾害可能造成的损失。
3. 超前地质预报方案的重要性超前地质预报具有以下重要性：3.1 保护人员生命安全通过超前地质预报，可以提前预测地质灾害的发生，从而及时疏散人员，避免人员伤亡的发生。
特别是在地震、滑坡和泥石流等自然灾害中，超前地质预报可以为人员提供更多的逃生时间，减少人员伤亡。
3.2 避免财产损失超前地质预报可以及时发现地质灾害的迹象，从而采取适当的防护措施保护财产安全。
无论是在城市建设还是在农田管理中，超前地质预报能够提供预警信息，使公众能够做出正确的决策，避免重大财产损失。
3.3 优化规划和管理超前地质预报可以为城市规划和工程建设提供重要的参考依据。
通过对地质灾害的预测，可以确定合适的建设区域和采取相应的风险管理策略，从根本上减少地质灾害的发生。
4. 超前地质预报方案的应用超前地质预报方案的应用范围广泛，主要包括以下几个方面：4.1 地震预报地震是一种常见的地质灾害，具有高度的破坏性和突发性。
超前地质预报方案可以通过监测地震活动、地表变形和地下应力等指标，提供地震发生的可能性和预警信息，为公众和相关部门提供时间和机会采取应对措施。
4.2 滑坡预报滑坡是另一种常见的地质灾害，主要由于地质体失稳引起。
超前地质预报方案可以通过长期监测地质体的运动和形变，分析滑坡的形成机制和发展趋势，提前预警滑坡的发生，并采取相应的防护措施。
地质超前预报的方法
地质超前预报的方法
地质超前预报是一种通过研究地质现象、地壳变动等手段提前预测地质灾害的方法。
以下是几种常用的地质超前预报方法：
1. 地震预报：通过研究地震活动规律、地壳运动等因素，预测地震的发生时间、地点和强度等，并采取相应的防灾措施。
2. 地质灾害预警：通过对地质灾害危险区域的监测和预警系统的建立，实时监测地质灾害的动态变化，及时向相关部门和民众发布预警信息，提前采取防护措施。
3. 地质雷达：利用地质雷达设备对地下构造进行探测，通过测量反射波的强度和时间差等信息，分析地层结构，预测地质灾害的发生和发展趋势。
4. 地质电阻率法：通过测量地下岩层的电阻率差异，分析地下构造和孔隙情况，预测地质灾害的潜在风险。
5. 地质探查：进行地质勘探和地质调查，获取地质信息并进行分析，以了解地层变化、岩石质量等情况，从而预测可能发生的地质灾害。
6. 气象预报：地质灾害往往与天气和气候有关，通过气象预报可以预测降雨量、强风等天气现象，从而预测地质灾害的潜在风险。
这些方法的应用可以帮助地质学家和相关部门提前发现地质灾害的迹象，及时采取措施避免或减轻损失。
但需要注意的是，地质超前预报并非完全准确，仍存在一定的误差，因此还需结合其他方法和技术进行综合分析和判断。
超前地质预报作业指导书-几种方法介绍
超前地质预报作业指导书1.编制目的为更好地指导施工，规范操作，避免隧道不良地质地段出现塌方冒顶、突泥突水等地质灾害。
2．编制依据《铁路隧道工程施工技术指南》3.适用范围适用于杭长（沪昆）客专铁路隧道工程超前地质预报施作。
4.隧道施工期地质预测、预报的主要内容和方法4.1 地质预测、预报的主要内容1)断层及断层影响带的位置、规模及其性质。
2)软弱夹层的位置、规模及其性质。
3)岩溶的的位置、规模及其性质。
4)工程地质灾害可能发生的位置和规模。
5)含水构造的位置、规模及其性质。
4.2 方法加强超前地质预报，采用TSP203 地震波探测仪或地质雷达、红外线探水仪、地质素描、超前水平钻孔等综合勘探的方法进行探测，超前地质预报是制定施工方案和工程措施的主要依据，也是隧道施工的一道重要工序。
本隧道施工中，在重点地段,上述各种预报手段并用，一般地段以地质素描为主。
实行动态监控，信息化施工。
加强对围岩监测，进一步掌握围岩的特性，为施工提供可靠的技术依据。
5.超前地质预报与补充地质调查工作流程隧道综合超前地质预测预报的工作流程如下图。
实施方法：对于设计提供的不良地质地段，提前50m 进行探测：地震波探测仪每100m 施作一次；HY303 红外线探水每掘进循环施作一次；综合超前地质预报工作流程图补充地质调查掌子面地质调查与素描长距离探测：TSP-203,探测距离100m短距离探测：地质雷达,探测距离15m超前水平钻孔，探测距离30mHY303红外线探水仪，探测距离15m.探测资料判释，提出探测意见及和工程措施意见超前水平钻孔（每断面布置五孔，其中一个孔钻取岩芯）30m 一个循环，每循环搭接长度5m；地质素描每掘进循环进行一次；地质雷达每30m施作一次。
根据几种探测手段的探测结果进行综合分析，互相验证，提出预测预报意见和工程措施建议，及时反馈，以调整优化设计，进一步改进和完善施工工艺和方法，实施信息化动态施工管理。
补充地质调查是在设计提供的地质资料的基础上，实地调查核实：不同地层、岩性、岩层产状在隧道地表的出露及接触情况等。
超前地质预报方法介绍
为保证隧道的顺利施工，避免地下水发育地段突水、突泥的发生, 防止地表水、地下水流失，确保隧道施工安全，需要采取有效措施对隧道掌子面地质情况进行较为准确的预测预报，根据隧道的具体情况，判定超前地质预报内容并纳入工序管理之中。
经过超前地质预报，在开挖后对地质条件再次认知，通过对比反馈信息和分析，逐步提高对围岩的预报判释的准确性。
超前地质预报的工作程序参见图2图2超前地质预报工作内容程序图地质素描地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。
对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描（观察岩石的矿物成分及其含量，结构构造特征和特殊标志），给予准确定名，测量岩层产状和厚度。
测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离，并计算其垂直层面的厚度。
将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比，确定其在地表地层（岩层）层序中的位置和层位。
依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序，结合TSP探测成果，反复比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的不良地质在隧道中的位置和规模。
施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行地质素描，内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。
同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录，及时了解隧道施工对地表水的影响，确定施工控制措施，最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。
及时对洞内涌水进行水质分析和试验，提交分析和试验结果，对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见，上报技术部门，以利采取有效的防护措施。
超前探测主要针对地下水发育地段的断层破碎带及其影响带、岩层接触带、构造及发育带超前物探长距离超前物探：首选方法为TSP203地质探测仪（探测距离约200n）,对比方法为水平钻孔超前探测。
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的地质状况。
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。
各种隧道超前地质预报方法优缺点分析
各种隧道超前地质预报方法优缺点分析隧道超前地质预报是在施工前期地质勘查成果的基础上，进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件。
超前探测地层岩性、软弱层的位置、岩体完整程度、断裂带位置及宽度、围岩富水性等不良地质以及隐伏的重大地质问题。
为隧道信息化设计、支护参数变更及施工方案优化提供依据,指导施工顺利进行,确保施工安全。
中交路桥科技有限公司专业从事隧道超前地质预报，小乔接下来将为您介绍目前工程上主要用到的超前地质预报方法：地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法、数码成像技术等。
1、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。
优点：地质调查法不占用施工时间，该方法设备简单（地质罗盘)、操作方便、预报效率高、效果好、费用低，且能为整座隧道提供完整的地质资料。
缺点：对与隧道交角较大而又向前倾的结构面容易产生漏报，对操作人员地质知识水平要求较高，一般要求专业地质人员来完成.2、物探法2。
1 电磁波反射法电磁波反射法超前地质预报主要采用地质雷达法.中交路桥科技有限公司拥有多套地质雷达，地质雷达探测是利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播及反射，根据传播速度、反射走时和波形特征进行超前地质预报的一种物探方法。
优点：将发射天线和接收天线集于一体，具有分辨率高、快速、无损、连续检测、实时显示等特点。
在地表探测5～30m范围内的地下地层或地质异常体(溶洞、土洞、断裂、空隙等）反射信号还是比较明显的，也是一种比较理想的手段。
缺点：仪器密封性差，洞内不易防水、防潮、防尘，易造成仪器损坏,特别是没有专门的天线，操作起来费时费力，且效果不好；探测距离太短，一次只能探测5～30m。
超前地质预报方法
超前地质预报方法
超前地质预报方法是一种利用地球物理勘探技术和数字化数据处理方法对地下矿藏、地质构造和地下水等进行预测和判读的技术方法。
具体包括：
1. 地球物理勘探技术：如地震勘探、电磁勘探、重力勘探、磁法勘探等，通过测量地下的物理参数来推断地下结构和矿体分布。
2. 数字化数据处理方法：如地质建模、三维可视化等，通过对勘探数据进行数字化处理和分析，获得更准确的预测结果。
3. 综合评价技术：如岩屑分析、地球化学分析、地形地貌分析等，将不同的勘探数据进行综合评价，得出更全面、更准确的预测结论。
超前地质预报方法在矿产勘探、地质灾害预警等领域中有着广泛的应用，能够有效地提高勘探效率和预测准确度，对于资源勘探和人类生命财产安全具有重要的意义。
超前地质预报超前地质预报主要内容超前地质预报概述
超前地质预报超前地质预报主要内容超 前地质预报概述
1.1、TSP超前地质预报原理
数据采集时通过依次激发隧洞一边侧墙等间隔炮孔， 产生以波形式向周围方向的能量传递，从掌子面前方任一 波阻抗差异界面反射的信号及直达波信号将被2个三分量 检波器接收，该过程所需时间约1小时。然后利用TSPwin 软件处理可得P波和S波波场分布规律，最终显示掌子面前 方与隧道轴线相交的反射同相轴及其地质解译的二维或三 维成果图。由相应密度值，可算出预报区内岩体物理力学 参数，进而可划分该区围岩工程类别。
二、超前地质预报的具体方法及认识
技 术 人 员 隧 道 内 进 行 地 质 雷 达 探 测
超前地质预报超前地质预报主要内容超 前地质预报概述
二、超前地质预报的具体方法及认识
超 前 水 平 钻 探 场 景
超前地质预报超前地质预报主要内容超 前地质预报概述
二、超前地质预报的具体方法及认识
技 术 人 员 在 隧 道 量 测 水 压
其原理是向岩体中辐射一定频率的高频地震波当地震波遇到波阻抗分界面时将发生折射反射频谱特征也将发生变化通过探测反射信号接收频率为声波频段的地震波求得其传播特征后便可了解工作面前方的岩体特震源和检波器的布臵除离开开挖面对施工干扰较小外还因反射波位于直达波面波延续相位之外而不受干扰因此记录清晰信噪比高反射波同相轴明显
准确预报施工前方地质条件是隧道建设的迫切需要，是确 定工程对策、工程措施的关键，是工程施工安全的前提，是 控制和合理运用工程投资的重要因素。
因此，世界各国都把此类问题列入重点研究课题进行攻关。 我国自六、七十年代修建成昆铁路线时开始开展此项工作。 八十年代以来，特别是近几年，由于铁路基础建设大发展的 需要，铁路系统隧道施工超前地质预报技术得到了长足的发 展，尽管如此，还没有哪一种仪器和设备能解决所有的地质 问题，预报理论与技术仍需完善，仪器和设备仍需不断更新 改进，仍然属于边生产边科研性质的技术。
超前地质预报
超前地质预报一、预报内容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，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响体完整性的构造发育情况的预测预报。
3.不良地质，特别是溶洞、人为坑洞、瓦斯等发育情况的预测预报。
4.地下水，特别是对岩溶管道水、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。
二、预报方法隧道工程超前预报采用地质调查法、地震波反射法、加深炮孔探测法、超前地质钻探法及地质雷达探测法进行综合预报。
在地质调查法的基础上,采用地震波反射法进行中长、长距离探测；采用超前地质钻探进行验证,钻探孔数2个,深度30〜50m；釆用加深炮孔探测法进行短距离预报；并采用地质雷达探测法及物探红外探测法对断层破碎带、软弱岩层变化带及可溶岩地段进行探测。
超前预报工作如下：1.全隧道进行地质素描,隧道岩性变化点、构造发育部位等复杂、重点地段应每循环进行一次素描,其他地段不应超过10m进行一次素描（或每循环一次也可）;2.地震波反射法探测：地震波反射法连续预报时前后两次应重叠10m以上,每次预报距离100〜150m。
隧道区域内软弱破碎地层或岩溶发育区,每次预报距离应为100m左右；岩体完整的硬质岩地层每次可预报150m。
3.超前地质钻探：在随道区内富水软弱断层破碎带,富水岩溶发育区,重大物探异常区等地质条件复杂地段必须使用,确保施工的安全性。
超前水平钻探每循环钻孔长度不应小于30m,连续预报时前后两循环孔应重叠5〜8m。
可能发生突泥涌水的地段,超前地质钻探应设孔口管和止水装置,防止高压水突出。
富水软弱断层破碎带、岩溶发育区、重大物探异常区等地质复杂地段应釆用超前水平钻探为主的综合方法预报前方地质情况。
4.每个循环应采用加深炮孔探测法进行短距离探测的,一般情况布置5个加深炮孔,当出现不同地层分界,断层破碎带或预报可能出现地质隐患时,布置8个加深炮孔；当釆用上半断面开挖时,相应炮孔为3〜5个；炮孔孔径50 mm,孔深5〜8m。
超前地质预报方法介绍
超前地质预测预报的方法为保证隧道的顺利施工，避免地下水发育地段突水、突泥的发生，防止地表水、地下水流失，确保隧道施工安全，需要采取有效措施对隧道掌子面地质情况进行较为准确的预测预报，根据隧道的具体情况，判定超前地质预报内容并纳入工序管理之中。
经过超前地质预报，在开挖后对地质条件再次认知，通过对比反馈信息和分析，逐步提高对围岩的预报判释的准确性。
超前地质预报的工作程序参见图2图2 超前地质预报工作内容程序图地质素描地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。
对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描（观察岩石的矿物成分及其含量，结构构造特征和特殊标志），给予准确定名，测量岩层产状和厚度。
测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离，并计算其垂直层面的厚度。
将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比，确定其在地表地层（岩层）层序中的位置和层位。
依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序，结合TSP探测成果，反复比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的不良地质在隧道中的位置和规模。
施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行地质素描，内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。
同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录，及时了解隧道施工对地表水的影响，确定施工控制措施，最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。
及时对洞内涌水进行水质分析和试验，提交分析和试验结果，对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见，上报技术部门，以利采取有效的防护措施。
超前探测主要针对地下水发育地段的断层破碎带及其影响带、岩层接触带、构造及发育带超前物探长距离超前物探：首选方法为TSP203地质探测仪（探测距离约200m），对比方法为水平钻孔超前探测。
一、地质超前预报的目的和采用的主要方法
宜万铁路西南交大监理站Ⅰ、Ⅱ级风险隧道地质超前预报工作内容和方法编制：徐林二00六年十月湖北·恩施一、地质超前预报的目的和采用的主要方法1、地质超前预报工作的目的：◆归避风险◆解决目前地面勘探技术无法解决的地质问题◆查明安全隐患，保障运营安全2、地质超前预报的主要工作内容：◆探测前方不良地质体的空间位置◆查明已揭露不良地质体的规模、水文地质特征◆查明隧底及周边不良地质体的空间位置、规模和对隧道安全的影响3、地质超前预报采用主要方法：由于的地质条件复杂、隧道场地条件的限制、各种方法探测方法的局限性，采用了物探－－钻探相结合，长距离探测与短距离探测相结合、勘探与地质资料的综合分析的综合探测方法。
主要有：地质素描、TSP、地质雷达、红外探水、水平钻探和超前炮孔等二、地质超前预报各方法的特点1、TSP:主要的长距离探测方法。
探测距离100~150m，用以提供位于掌子面前方、较大型的溶洞、断层等不良地质体的大概位置。
每一次探测大约3~4小时。
外业数据采集要求严格，干扰因素多，智能性的数据处理系统产生假异常，影响解释结果的准确性。
TSP资料的分析主要注意三点：资料的干扰情况、强反射面是否突出、速度异常。
TSP数据采集应注意的问题：接收器的安置、查断层与查岩溶的布置区别、噪音监视。
2、地质雷达：短距离探测方法。
隧道超前预报要求采用100MHz 屏蔽天线，探测距离10~15m。
主要用于发现小的溶蚀裂隙，判定岩体的破碎状况。
受隧道内导电性物体的干扰和藕合条件影响大。
在掌子面严重渗水时不能采用。
雷达资料分析应注意：◆波形的连续性;◆波列的弯曲和增生。
资料采集应注意测点的准确里程、不进行连续据采集、收发距经试验确定后就不应在同一次测量中发生改变、注意与隧底或掌子面的藕合。
资料处理中应注意压制干扰。
3、红外探水：用于探测掌子面前方和周围的隐蔽含水体。
主要以含水体与隧道内温度的差异来判定含水体的存在。
◆受环境温度影响大，当有水渗出洞壁或掌子面时，就会产生假异常，混凝土的水化学作用都会影响它的探测结果。
TSP超前地质预报
TSP超前地质预报QB/ZTYJGYGF-SD-0204—2011广州分公司任晓锋屈强1 前言1.1 TSP超前地质预报概况TSP地质超前预报是勘察设计阶段以后工程地质工作的继续，主要目的为探测或预测开挖工作面前方围岩工程地质和水文地质情况，获取详细可靠的地质信息,如围岩类别、断层带和破碎带位置、性质、规模、富水等，进行信息反馈.并对探测到的地质情况进行综合分析，做出判断，提出地质预报成果，作为指导施工和优化支护参数、围岩类别变更等动态设计的依据。
1.2 TSP超前地质预报原理隧道地震波法（简称TSP)，其原理是通过小药量爆破所产生的地震波信号沿隧道方向以球面波的形式传播，在不同岩层中地震波以不同的速度传播，在其界面处被反射,并被高精度的接收器接收。
通过计算机软件分析前方围岩性质、节理裂隙分布、软弱岩层及含水状况等，最终显示屏上显示各种围岩构造界面与隧道轴线相交所呈现的角度及掌子面的距离，并可初步测定岩石的弹性模量、密度、泊松比等参数以供参考.2 工艺工法特点地质超前预报工作可进一步查清因前期地质勘察工作的局限而难以探查的、隐伏的重大地质问题，根据掌握的地质灾害前兆和超前预测预报地质灾害,及时改进施工方法,调整施工工艺,确定防灾预案，进而指导工程施工的顺利进行；施工地质工作可降低地质灾害发生的机率,在隧道施工阶段,TSP超前地质预报技术是保证隧道顺利安全施工的重要地质预报手段，但需辅以其它地质预报手段，才能保证其精度。
3 适用范围该法适用于复杂地质的公路、铁路等隧道工程施工,用于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围，但仪器在作业过程中对环境的要求较高，若噪声过大则会影响采集数据的准确性。
4 主要引用标准4.1《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设【2008】105号）、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005］160号)、《铁路隧道施工规范》（TB10204) 、《公路隧道工程施工技术规范》（JTG F60）。
超前地质预报方法介绍
2.3 超前地质预测预报的方法为保证隧道的顺利施工，避免地下水发育地段突水、突泥的发生，防止地表水、地下水流失，确保隧道施工安全，需要采取有效措施对隧道掌子面地质情况进行较为准确的预测预报，根据隧道的具体情况，判定超前地质预报内容并纳入工序管理之中。
经过超前地质预报，在开挖后对地质条件再次认知，通过对比反馈信息和分析，逐步提高对围岩的预报判释的准确性。
超前地质预报的工作程序参见图2图2 超前地质预报工作内容程序图2.3.1地质素描地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。
对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描（观察岩石的矿物成分及其含量，结构构造特征和特殊标志），给予准确定名，测量岩层产状和厚度。
测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离，并计算其垂直层面的厚度。
将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比，确定其在地表地层（岩层）层序中的位置和层位。
依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序，结合TSP探测成果，反复比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的不良地质在隧道中的位置和规模。
施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行地质素描，内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。
同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录，及时了解隧道施工对地表水的影响，确定施工控制措施，最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。
及时对洞内涌水进行水质分析和试验，提交分析和试验结果，对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见，上报技术部门，以利采取有效的防护措施。
2.3.2超前探测主要针对地下水发育地段的断层破碎带及其影响带、岩层接触带、构造及发育带2.3.2.1超前物探长距离超前物探：首选方法为TSP203地质探测仪（探测距离约200m），对比方法为水平钻孔超前探测。
超前地质预报
一、超前地质预报1、利用工作面地质素描预报：利用地质素描判定工作面前方短距离范围内的地质状况。
隧道开挖施工时，每个开挖面派有经验的地质工程师24小时值班。
每茬炮后对工作面进行地质素描，必要时照相摄影，并绘制地质素描图。
地质素描内容主要包括地下水状态（出水点、出水量、水压力、突水情况等），地层岩性（产状、结构、地质构造影响程度等），岩石特征（岩石名称、风化状况、岩石结构、质地、强度），地质结构面（间距、延伸性、粗糙度、张开性等），软弱夹层，贯穿性强的大节理、断层（填充情况、风化程度、开度、渗漏）等。
根据地质素描（图）的内容，作出开挖面前方较短距离内的岩体稳定性分析，通过综合分析判断，提出地质预测报告。
2、其它预报方法：(1)物探法：利用地质雷达，其现场工作相对简单，针对断层破碎带进行超前50米以内的超前探测。
(2)超前水平勘探：利用水平钻机，通过观测记录钻速、冲洗液及岩屑、岩粉的变化，以及气体含量的变化，进行分析判断，预报短距离的地质灾害问题。
3、超前地质预报主要项目超前地质预报主要项目见表8-1：4、信息收集与整理：(1)超前预报由专门的地质专业工程师负责，设专职地质组，其它施工、质检人员予以配合，进行资料收集、统计、分析和编制信息预报成果，由主管技术人员予以复核，并报设计、监理单位。
为变更设计、修改施工方法提供依据。
(2)不断总结经验，对已披露的实际地质情况与前期地质预报内容相比较，评估预报的准确性，为以后的超前预报工作积累经验。
(3)经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。
7.2.5.4 隧道地质预测、预报针对隧道地质特性，施工中采用以下手段，保证隧道开挖安全顺利。
⑴地质预报(由地质工程师实施)A.对照勘测阶段的地质资料，预报地质条件的变化情况及对施工的影响程度，随工作面素描地质结构状态。
B.可能出现坍塌、涌水影响施工时，预报其部位、形式、规模及发展趋势，并提出处理措施。
C.隧道将穿越断层及其影响破碎带，需改变施工方法或作应急措施时的预报。
超前地质预报方法介绍
2.3 超前地质预测预报的方法为保证隧道的顺利施工，防止地下水发育地段突水、突泥的发生，防止地表水、地下水流失，确保隧道施工安全，需要采取有效措施对隧道掌子面地质情况进行较为准确的预测预报，根据隧道的具体情况，判定超前地质预报内容并纳入工序管理之中。
经过超前地质预报，在开挖后对地质条件再次认知，通过比照反馈信息和分析，逐步提高对围岩的预报判释的准确性。
超前地质预报的工作程序参见图2图2 超前地质预报工作内容程序图2.3.1地质素描地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。
对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描〔观察岩石的矿物成分及其含量，结构构造特征和特殊标志〕，给予准确定名，测量岩层产状和厚度。
测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离，并计算其垂直层面的厚度。
将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比，确定其在地表地层〔岩层〕层序中的位置和层位。
依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序，结合TSP探测成果，反复比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的不良地质在隧道中的位置和规模。
施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行地质素描，内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度〔产状、间距、长度、充填物、数量〕、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。
同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录，及时了解隧道施工对地表水的影响，确定施工控制措施，最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。
及时对洞内涌水进行水质分析和试验，提交分析和试验结果，对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见，上报技术部门，以利采取有效的防护措施。
主要针对地下水发育地段的断层破碎带及其影响带、岩层接触带、构造及发育带2.3.超前物探长距离超前物探：首选方法为TSP203地质探测仪〔探测距离约200m〕，比照方法为水平钻孔超前探测。
超前地质预报工作介绍(手册)
超前地质预报工作介绍(手册) 超前地质预报工作介绍(手册)1、引言1.1 背景1.2 目的1.3 范围2、超前地质预报概述2.1 定义和原理2.2 重要性和应用领域2.3 区别于传统地质预报的特点3、超前地质预报工作流程3.1 数据收集和分析3.1.1 地质勘探数据3.1.2 监测数据3.1.3 气候和环境数据3.2 风险评估和预警3.2.1 评估地质灾害风险3.2.2 制定预警准则3.3 预报和监测3.3.1 预报方法和技术3.3.2 监测设备和方法3.4 预警发布和应急响应3.4.1 预警发布程序3.4.2 应急响应措施4、超前地质预报的挑战和解决方案4.1 数据不准确或不完整4.1.1 数据采集和分析技术的改进 4.1.2 多源数据融合方法4.2 预报准确性和有效性4.2.1 模型和算法改进4.2.2 多指标综合评估4.3 复杂地质环境下的预报4.3.1 地质工程技术的创新4.3.2 专家经验的应用5、超前地质预报管理和推广5.1 人员培训和技术支持5.1.1 培训计划和内容5.1.2 技术支持机制5.2 法律法规和政策支持5.2.1 地质预报相关法律法规解读 5.2.2 政策支持措施5.3 成果评价和经验分享5.3.1 成果评价指标体系5.3.2 行业经验分享平台6、附件6.1 预报案例分析报告样本6.2 预测模型和算法说明书6.3 监测设备使用说明书：1、本文中涉及的法律名词及注释：- 地质勘探：指对地下矿产资源和地质条件进行调查和研究的活动。
- 预警准则：指制定地质灾害预警的标准和指南，用于判断是否需要发布预警和采取相应措施。
- 应急响应措施：指在地质灾害预警发布后，为保护人民生命财产安全而采取的紧急行动和防范措施。
- 数据采集和分析技术的改进：指通过新的技术手段和方法改进地质数据的采集和分析过程，提高数据准确性和完整性。
- 多源数据融合方法：指将不同来源的地质数据进行整合和融合，提高预报准确性和可靠性。
超前地质预报
隧道地质超前预报内容有哪些？隧道地质超前预报就是预判掌子面后方，开挖方向内的围岩状况。
现今国内常用的方法有地质法，电磁波法，地震波法等。
地质法就是跟据总体的山体走向、地层结构预判隧道内前方围体状况，这对地质工程师有较高要求。
且判断的结果不够精确。
电磁波法一般选用地质雷达，通过雷达波速变化判别前方围岩状况。
地质雷达一般选用美国劳雷分司或瑞典马拉分司出产的地质雷达。
用于超前预报一般天线的中心频率为100ZH，预报距离一般为掌子面后方35m左右。
个人的经验，这个是比较准确的，溶洞、断层、含水都可以准确判断出来，但前提是对测试文件有一定后处理经验。
地震波法常手瑞典的TSP、或国产的TGP。
也是跟据波速变化来判断围岩状况。
预报距离为掌子面后方150~200m，适用于深埋隧道。
个人感觉这两个东西技术不是很成熟。
后处理的技术也不成熟。
用了一年多，预出来的东西不准，也看过很多相关的论文，觉得论文都是给产品打广告的。
一般成果都是以报告的形式提交给施工单位及业主，报告内容主要有掌子面状况，及后方围岩大体状况。
还有结论与建议。
铁路隧道施工超前地质预测中目前常用的方法有哪些常用地质超前预报方法有地质雷达法、超前钻孔法和地质分析法三种。
铁建设[2010]120号文件关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知各铁路局,投资公司,各铁路公司(筹各组):为进一步加强软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工技术措施,确保软弱围岩及不良地质铁路隧道施工安全,针对当前隧道施工存在的突出问题,现对软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工提出如下技术规定,请认真贯彻执行。
以前所发有关规定、规范与此有矛盾的,以本规定为准。
一、洞田工程1.隧道洞口应严格执行“早进晚出”原则。
加强洞田段超前支护和边仰坡防护设计,埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。
2.隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护,及时完成洞口边仰坡加固、防护及防排水工程。
超前地质预报
隧道地质超前预报：
1、通过地质分析、超前探测和钻探等综合方法，对隧道掌子面前方的不良地质体进行预报，主要预报内容有： a)预报开挖掌子面前方的岩性变化或围岩类别；b) 预报掌子面前方可能出现的地质断层及岩石破碎带的情况；c) 预报掌子面前方软岩地段的位置和长度；
d)预报开挖段前方岩体的是否含水及可能的涌水情况；e)预报岩溶发育程度及溶洞位置等。
通过对隧道洞身范围内(特别是掌子面前方)的岩溶发育、地下水发育或岩体破碎地段、断层发育等不良地质的预测和分析，为工程设计及施工提供工程地质资料。
避免工程地质灾害，从而保证施工安全。
2、工作开展时间：根据隧道施工进展以及现场需要，经与业主及监理工程师沟通后合理安排工作开展时间。
3、预报范围：分离式隧道按左右洞全洞预报，连拱隧道含中导洞和左右洞全洞预报。
4、使用的主要仪器：长距离预报仪（如TSP等）、地质雷达、红外探水仪等。
根据现场实际地质情况采用长短距离预报相结合的方法。
当通过地质条件特别复杂地段时，投标人应投入其他预报仪器，如瞬变电磁、陆地声纳等，以实施综合超前地质预报，保证施工安全。
5、单价200（元/米）。
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超前地质预测预报的方法为保证隧道的顺利施工，避免地下水发育地段突水、突泥的发生，防止地表水、地下水流失，确保隧道施工安全，需要采取有效措施对隧道掌子面地质情况进行较为准确的预测预报，根据隧道的具体情况，判定超前地质预报内容并纳入工序管理之中。
经过超前地质预报，在开挖后对地质条件再次认知，通过对比反馈信息和分析，逐步提高对围岩的预报判释的准确性。
超前地质预报的工作程序参见图2图2 超前地质预报工作内容程序图地质素描地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。
对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描（观察岩石的矿物成分及其含量，结构构造特征和特殊标志），给予准确定名，测量岩层产状和厚度。
测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离，并计算其垂直层面的厚度。
将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相超前水平钻探孔 专家评判 信 息 采 集 收集 涌水、涌泥可能性判释 软岩变形可能性判释 高地温可能性判释 其他地质病害判释 岩爆可能性判释 设计单位 动态设计 实施施工 对预报成果进行工后确报与复核洞内超前地质预报比，确定其在地表地层（岩层）层序中的位置和层位。
依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序，结合TSP探测成果，反复比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的不良地质在隧道中的位置和规模。
施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行地质素描，内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。
同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录，及时了解隧道施工对地表水的影响，确定施工控制措施，最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。
及时对洞内涌水进行水质分析和试验，提交分析和试验结果，对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见，上报技术部门，以利采取有效的防护措施。
超前探测主要针对地下水发育地段的断层破碎带及其影响带、岩层接触带、构造及发育带超前物探长距离超前物探：首选方法为TSP203地质探测仪（探测距离约200m），对比方法为水平钻孔超前探测。
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的地质状况。
它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点（间距1.5米），进行微弱爆破，产生的地震波在隧道前方体内传播，当岩石强度发生变化，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向差别越大，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，通过专用数据处理软55单位：m1.51.51.51.51.51.51.50.5掌子面层岩前方预报接收器TSP203主机炮点件处理，得到岩体强度变化界面的位置及方位。
见TSP203地质预报系统现场测试示意图3。
图3 TSP203地质预报系统现场测试示意图进一步具体的来说TSP203 超前地震预报系统洞内爆炸的接收器孔和爆破孔不是在掌子面上，而是在掌子面附近的边墙上，一般情况下，它是一个接收器孔和24 个爆破孔组成。
接收器距掌子面约55m ，最后一个爆破孔距掌子面约0.5m 。
爆破孔间距1.5m ，孔深1.5m ，孔径19～45mm ，孔口距隧底约1.0m ，向掌子面方向倾斜约12°，向下倾斜12～20°；接收器与第一个爆破孔间距20m ，接收器孔深2.4m ，孔径32～45mm ，孔口距隧底，向洞口方向倾斜约12°，向下倾斜12～20°。
为使接收器能与周围岩体很好地藕合以保证采集信号的质量，采集信号前至少12h 时应将一个保护接收器的接收器套管插入孔内，并用含两种特殊成分的不收缩水泥砂浆使其与周围岩体很好地粘结在一起。
每个爆破孔装药量12～40g ，根据围岩软硬和完整破碎程度以及距接收器位置的远近而不同。
若地震情况特别复杂，有时需要在隧道另一边墙上也布置一个接收器和24 个爆破孔，通过左右边墙所测资料的对比分析，得出较为准确的判断结果。
将洞内采集的地震数据传输到室内计算机上，应用TSP202 数据处理软件进行地震波分析处理：波形处理、预报计算、预报输出。
根据所掌握的地质资料，判断出岩体强度变化界面节理密集带、断层还是岩性分界面。
TSP203地质预报系统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“数据处理流程图”。
数据处理流程图水平钻孔超前探测采用钻孔超前探测，钻孔孔径≥50mm ，钻孔长度≥60m ，准确探测前方围岩的地质情况， 并对TSP203地质预报系统的超前探测成果进行验证。
在TSP203地质预报系统的分析基础上，只能描绘前方围岩断层破碎带的准确位置、围岩完整程度及坚硬程度的大致情况，但不能准确判定含水情况。
因此，为了更准确判定断层内的充填物及含水情况，在距TSP203地质预报系统的分析的破碎带界面30米，用水平钻孔进行超前探测。
超前探孔每循环原则上设3个，钻孔深度不小于60m ，两循环之间搭接长度不小于5m 。
3个探孔中其中一个须采用地质钻机进行取芯，通过对芯样完整程度的分析及钻孔速度的快慢、钻孔出水的清浊及水压，来判断对掌子面前方地质情况，根据钻孔的出水量及水压可判定前方围岩的富水情况及涌水可能性的大小。
采用超前水平钻孔可以最直接的揭示掌子面前方的地质特征，准数据设置 带通滤波 初至波拾取 提取处理能量平衡品质因素估算 反射波拾取 P 、S 波分离 速度分析 时深转换 反射界面抽取确率很高。
采用长短钻孔相结合，并结合其它探测成果，可取得良好效果。
超前水平钻孔采用MK50型地质钻机施工。
探孔布置如图4所示。
根据预报及探测的结果，分析判定围岩的级别，决定是否采取预注浆或超前支护、加强支护等措施。
近距离超前探测：即加深炮眼超前探测，利用在隧道开挖工作面上的炮眼钻孔来探测前方围岩的地质情况，在每一循环钻设炮眼时布设3~5个钻孔加深1~3m作为探测孔。
隧道探孔一探孔二中线图4 探孔布置示意图探地雷达地质雷达探测（Ground Penetrating Radar简称GPR）采用电磁波反射原理探测浅层地层的划分、岩溶、空洞、不均匀体的检测。
仪器将发射天线和接收天线集于一体，具有快速、无损、连续检测、实时显示等特点，但在掌子面有水的情况下不宜使用。
作为TSP203地质预报系统的补充，在TSP203预报异常点，在确定异常体的规模、性质、危害性有困难时，采用探地雷达作为补充手段，短距离进一步探测前方30m内的地质情况。
同时利用探地雷达对隧道洞底和两侧的溶洞发育及岩体破碎情况进行探测。
红外探水红外探水每20m测量一次。
红外探水仪通过接收岩体的红外辐射强度，根据围岩红外辐射场强的变化值来确定掌子面前方或洞壁四周是否有隐伏的含水体。
红外探水有较高的准确率，但是它对水量、水压等重要参数无法预报。
超前防水预测预报：了解掘进前方20～30m范围内，是否存在隐伏水体、是否存在含水破碎带。
每次防水超前探测预报需15分钟。
向隧道上方探测、下方探测是确保掘进工程安全不可缺少的一环，其根本原因在于上方或下方都存在承压隐伏水或含水构造，一旦在卸压时地下水水溃入隧道，将会造成重大灾害。
向隧道两壁外侧探测：其目的是了解支承顶板的两个侧壁外缘是否存在空洞，是否存在威胁隧道安全的含水构造。
其作用有两个：一是确保当前施工安全，二是确保使用期间不出问题。
防滞后涌水探测：隧道掘进时，虽然当时后方不涌水，但不等于以后不涌水，因为当掘进破坏地层结构后，隧道外围的承压水，将会突破薄弱地段压入卸压区。
根据探测曲线特征判断含水构造或含水体的潜在危害。
红外探水方法：红外探测属非接触探测，在隧道壁上来定探点，是用仪器的激光器在壁上打出一个红色斑点。
定好探点后扣动板机，就可在仪器屏幕上读取探测值。
具体做法如下：进入探测地段时，首先沿隧道一个壁，以5m点距用记号笔或油漆标好探测顺序号，一直标到终点，或者标到掘进断面处。
在掘进断面处，首先对断面前方探测，在返回的路径上，每迂回到一个顺序号，就站到隧道中央，分别用仪器的激光器打出的红色光斑使之落到左壁中线位置、顶部中线位置、右壁中线位置、底板中线位置，并扣动仪器板机分别读取探测值，并做好记录。
然后转入下一序号点，直至全部探完。
探测数据输入计算机后，由专用软件绘成顶板探测曲线、两壁探测曲线。
常规地质法超前上导开挖揭示在Ⅳ级围岩段采用台阶法施工时，上道坑超前下导坑可达到50-100米、通过上导坑的开挖揭示隧道围岩的真实情况，做好掌子面与侧壁的量测和地质素描。
主要工作有：对应位置的里程桩号、底层岩性特征、结构面性质与产状及发育程度、岩体破碎程度与充填情况、洞壁变形破坏特征、突泥与坍方部位。
方式与规模及其随时间的变化特征。
为了确保上导坑的安全施工，必须辅以TSP203地质预报系统的超前地质探测及预报分析。
洞外实时监测岩溶水地表排泄点检测包括：天窗、泉点和暗河的水量及动态、水化学与同位素化学变化特征等。
地表河流排泄点检测包括：隧道通过地带上下游河水流量及动态、水化学与同位素化学变化特征等。
拟选3～5各控制断面，要求每5～10天检测一次。
大气降水与气温检测：隧道所处地段设3～5各监测控制点，要求每天监测。
根据勘测资料以及超前地质预报工作和实施的洞内外监测所获得的资料，进行综合分析，对隧道内可能发生大规模（高压）涌（突）水突泥的地段施工方案进行设计。
超前地质预报流程见图。
岩爆的预测预报岩爆是地质高应力状态下的应力突然释放。
在隧道埋深大的地段进行岩爆预测和采取逐步释放应力等措施，确保隧道施工安全。
①以超前探孔为主，辅以地震波、电磁波、钻孔岩性及钻速测试等手段进行分析预报。
结合开挖面附近岩体的观察及地质素描，分析岩石的动态特征。
②从可能发生岩爆的地段采集试件进行X射线粉晶衍射成份分析、岩爆岩断口电镜扫描分析、岩爆岩石力学试验研究（包括在MTS 刚性压力机上进行单轴压缩条件下的应力—应变全过程试验、岩性倾向性指数（wet）测试、卸载条件下岩石变形破裂机制研究等），并根据成果指导后续施工判断岩爆发生的可能性。
③参考有关资料及类比类似条件工程，预测岩爆发生的可能性。
高地温段的预报在设计预测的高地温段，每隔50米在边墙上打眼（深度为1米），将应变式温度计装入孔底，采用软木或泡沫塑料封堵好孔口，进行地温实测。
当地温超过28度，则要采取喷雾降温措施。
地质复勘与补勘隧道施工前，根据设计图纸提供的地质资料，对施工现场进行地质复勘，地质复勘的目的是提供线路及周围地段系统的地质资料，并与设计资料进行核对。