隧道超前地质预报的概念及其研究的目的与意义
隧道超前地质预报
隧道超前地质预报1隧道超前地质预报及其目的与意义隧道超前地质预报，就是利用一定的技术和手段探测、收集隧道所在地区岩体的有关资料，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。
在隧道建设中，一个突出的问题就是“如何爱护围岩，如何保护围岩”。
要达到这个目的，在隧道施工之前，必须充分认识和了解围岩，进行超前地质预报。
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”。
在隧道施工中由于对施工前方地质条件的不了解造成的隧道坍塌、突水等事故时有发生。
因此在隧道施工中采用地质超前预报技术，特别是采用国际先进的地质超前预报技术对提高我国隧道施工技术水平大有裨益。
超前地质预报为隧道掘进施工中隧洞地质监测的重要组成部分，它包括隧洞围岩描述、水文地质监测、施工地质测绘、围岩变形监测、围岩类别判别、仪器现场量测、不良地质体预报及相应的地质、测试资料分析和成果整理等工作，并及时提供超前地质预报成果资料。
如何在隧道掘进前应用不同的超前地质预报技术，对掌子面前方地质情况做进一步地探查，是当前隧道工程施工的迫切需求。
这不但可以弥补现有的地表勘察方法的不足，而且还可大大降低各种地质灾害发生的机率。
施工中通过超前预报，可及时发现异常情况，预报掌子面前方不良对象（断裂、溶洞、破碎带等）的性质、规模，不良地质体的位置、产状及围岩结构的完整性与含水的可能性，为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据，并为防止隧洞涌水、突泥、突气等可能形成的灾害与事故及时提供信息，使施工单位提前做好施工准备，保证施工安全同，同时还可节约大量资金。
所以隧洞超前预报对于安全、科学施工，提高施工效率，缩短施工周期，避免事故损失，节约投资等具有重大的社会效益和经济效益。
隧道施工期地质超前预报由来很久，国外如英、法、日、德等国家均将此列为隧道工程建设的重要研究内容。
水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程
水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程1. 引言1.1 背景水利水电工程隧道施工过程中，地质条件是一个重要的考虑因素。
超前地质预报技术的应用能够为工程提供准确的地质情况信息，从而指导施工作业的顺利进行。
1.2 目的本技术规程旨在规定水利水电工程隧道施工超前地质预报的技术要求和操作规程，保障工程质量和安全。
1.3 适用范围本技术规程适用于各类水利水电工程隧道施工过程中的超前地质预报工作。
2. 超前地质预报的概述2.1 定义超前地质预报是指在隧道施工前，通过分析地质勘探资料、地质统计和井孔资料等来预测隧道内地质结构和地质构造的技术方法。
2.2 目的和意义超前地质预报的主要目的是提前对隧道内的地质情况进行预估，为施工过程中的安全措施和技术措施提供科学依据，降低施工风险。
2.3 方法和步骤超前地质预报主要包括以下步骤： 1. 收集地质勘探资料 2. 分析地质构造 3. 预测岩体的力学性质 4. 预测隧道内的水文条件 5. 制定超前地质预报报告3. 超前地质预报技术规程3.1 地质勘探资料的收集和分析3.1.1 地质勘探方法1.钻探2.地震探测3.影像扫描3.1.2 地质构造分析1.解读岩层的构造类型2.判断断层的性质和活动程度3.分析岩体的变形特征3.2 岩体力学性质的预测3.2.1 岩石类型和强度1.对不同类型的岩石进行分类2.预测岩石的力学强度3.2.2 岩体应力状态1.分析地应力特征2.预测应力释放的规律3.3 隧道内水文条件的预测3.3.1 水文地质分析1.局部地下水位的测定2.地下水流量和水质的评估3.3.2 水文模型的建立1.基于地下水位和水流数据建立水文模型2.预测隧道施工过程中的水文变化3.4 超前地质预报报告的编制3.4.1 报告内容要求1.对地质情况进行详细描述2.提出合理的施工建议3.4.2 报告的评审和审批1.对报告进行评审2.确认报告的准确性和可行性4. 结论超前地质预报技术规程是水利水电工程隧道施工过程中的重要指导文件，通过合理的预测和分析能够预先发现可能的地质问题并提前采取相应的应对措施，确保工程的安全和质量。
隧道工程地质超前预报
隧道工程地质超前预报2.2.1工艺概述隧道超前地质预报是隧道(信息化)施工管理的重要组成内容，针对隧道围岩复杂多变的特点，避免不良地层结构导致隧道坍塌、沉陷、涌水、有害气体突出等事故的发生，而采用的综合超前的地质预测措施。
超前地质预报主要适用于具有岩溶、岩溶突水（突泥）、断层破碎带、浅埋段、高地应力（可能产生硬岩岩爆和软弱围岩塑性变形）和瓦斯等有害气体的铁路隧道。
2.2.2作业内容：地质超前预报可采用地质调查法、超前钻探法、物探法和超前导坑预报法。
各预报方法应包括下列内容：1地质调查法：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：包括地质超前钻探、加深炮孔探测及孔内摄影。
3物探法：包括弹性波反射法（地震波反射法、水平声波剖面法、负视速度法和陆地声纳法等）、电磁波反射法（地质雷达探测）、红外探测、高分辨直流电法等。
4超前导坑预报法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法等。
2.2.3质量标准及验收方法1.隧道施工应进行超前地质预报，超前地质预报应纳入正常的施工工序。
2.隧道超前地质预报应根据区域地质资料和设计文件，结合现场实际情况制定预报方案，包括人员组织、资源配置、作业程序、经费管理等。
2.2.4工艺流程图见图 2.2.4。
2.2.5主要地质预报方法工序作业步骤说明一、施工准备1.做好超前地质预报作业技术交底。
2.准备好各种施工机械和测量仪器3.监测之前对仪器进行检查，确保能正常运行。
4.准备好预测使用的各种材料。
二、地质分析法1.地质分析法主要是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内地质调查资料、隧道掌子面地质素描，通过地层对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、地质作图等，推测掌子面前方可能揭示的地质情况，如地层岩性、地质构造、不良地质及特殊地质等。
2.地质分析法的工作要求：（1）隧道地表地质补充调查应现场记录并及时反映在隧道工程地质平面图上。
超前地质预报讲义
（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）物探法：包括弹性波反射法（地震波反射法、水平声波剖面法、 陆地声呐法等）、电磁波反射法（地质雷达探测）、红外探测、高分辨率 直流电法等。 （4）超前导坑预报法：包括平行超前导坑法、正洞超前. 其他报告
（1）隧道涌水、突泥预报应探明可能发生涌水、突泥 地段的位置、规模、物质组成、水量、水压等，分析评价其 对隧道的危害程度。
（2）涌水、突泥预报应以地质调查法为基础，以超前钻 探法为主，结合多种物探手段进行综合超前地质预报。
（3）在可能发生涌水、突泥的地段必须进行超前钻探， 且超前钻探必须设有防突装置；当隧道通过煤系地层、金属 和非金属矿区中的采空区时，应查明在采及废弃矿巷与隧道 的空间关系，分析评价其对隧道的危害程度。
③ 煤层结构变化明显，层理紊乱，由硬变软，厚度与倾角 发生变化，煤由湿变干，光泽暗淡，煤层顶、底板出现断裂、 波状起伏等。
④ 钻孔时有顶钻、夹钻、顶水、喷孔等动力现象。 ⑤ 工作面发出瓦斯强涌出的“嘶嘶”声，同时带有粉尘。 ⑥ 工作面有移动感。
3 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。
（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。
隧道超前地质预报
4、 隧道地质超前预报的主要内容
(1)断层及其影响带和节理密集带的位置、规模和性质 (1)断层及其影响带和节理密集带的位置、规模和性质 (2)软弱夹层(含煤层) (2)软弱夹层(含煤层)的位置、规模及其性质。 (3)岩溶发育位置、规模及其性质。 (3)岩溶发育位置、规模及其性质。 (4)不同岩类间接触界面位置。 (4)不同岩类间接触界面位置。 (5)在采、废弃矿巷分布及其与隧道的关系。 (5)在采、废弃矿巷分布及其与隧道的关系。 (6)工程地质灾害可能发生的位置和规模。 (6)工程地质灾害可能发生的位置和规模。 (7)隧道围岩级别变化及其分界位置。 (7)隧道围岩级别变化及其分界位置。 (8)不同风化程度的分界位置。 (8)不同风化程度的分界位置。 (9)不良地质体( (9)不良地质体(带)的成灾可能性。 (10)隧道涌水位置、水压及水量。 (10)隧道涌水位置、水压及水量。 (11)隧道围岩级别变化及其分布。 (11)隧道围岩级别变化及其分布。
3.6 声波CT层析成像法 声波CT层析成像法
近年来，随着计算机技术的广泛应用和声波CT专用软 近年来，随着计算机技术的广泛应用和声波CT专用软 件的成功开发，在原有跨孔声波测试基础上开发的岩土声 波CT层析成像法己开始应用于隧道施工期地质超前预报， CT层析成像法己开始应用于隧道施工期地质超前预报， 尽管受探测钻孔施作的限制，但在一定范围内岩溶洞穴、 管道的探测中已发挥了重要的作用。 3.7 波反射层析成像法 波反射层析成像法是近年发展起来的一种隧道施工期 地质预报方法．采用反射地震层析成像(TRT，美国NSA工 地质预报方法．采用反射地震层析成像(TRT，美国NSA工 程公司) 程公司)已成功地进行隧道掌子面前方岩脉、岩溶洞穴、 皮弃矿巷、富水破碎带和断层的预报。应用反射电磁波成 像等波反射层析成像法进行隧道施工辈子面前方地质预报 亦有报道。
隧道地质超前预报技术
• 隧道地质超前预报技术概述 • 隧道地质超前预报技术方法 • 数据采集与处理 • 隧道地质超前预报技术应用案例 • 隧道地质超前预报技术挑战与解决方案 • 总结与展望
01
隧道地质超前预报技术概述
定义与背景
定义
隧道地质超前预报技术是在隧道开挖前，利用地质勘探、地球物理勘探等手段， 对隧道掌子面前方地质情况进行预测和预报的技术。
03
缺点
分辨率相对较低，对小规模地质异常体他方法
TSP法
利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧 道掌子面前方的地质情况。该方法具有探测距离远、分辨 率高等优点，但设备昂贵且操作复杂。
水平钻探法
在隧道掌子面或侧壁进行水平钻探，直接揭露前方地质情 况。该方法直观可靠，但成本较高且施工周期长。
数据解释
根据提取的特征，结合地质知识和经验，对隧道 掌子面前方的地质情况进行推断和解释。
数据可视化展示
二维图像展示
将处理后的数据以二维图 像的形式展示，如地质雷 达剖面图、地震波时间-深 度剖面图等。
三维模型展示
利用三维建模技术，将多 个二维图像组合成三维模 型，更直观地展示隧道掌 子面前方的地质情况。
智能化预报系统
借助大数据、云计算等先进技术，构建智能化隧道地质超 前预报系统，实现数据自动处理、实时分析和预警功能。
多学科交叉融合
隧道地质超前预报技术的发展将更加注重多学科交叉融合，包括地质学、地球 物理学、工程学等学科的深度融合，共同推动隧道地质超前预报技术的进步。
06
总结与展望
研究成果总结回顾
虚拟现实技术展示
结合虚拟现实技术，将三 维模型以更真实的方式呈 现给用户，提供沉浸式的 体验。
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。
超前地质预报解读
• 1）、地面地质调查和地质体投射法 • 2）、断层参数预测法 • 3）、开挖掌子面地质描绘、预测法 • 4）、隧道地震波成像TSP、TGP（长距离探测） • 5）、地质探地雷达法（短距离探测）（GPR） • 6）、水平探孔和钻爆施工孔 • 7）、隧道地震波成像TST • 8）、水平声波剖面法HSP等 • 3、超前地质预报方法、原理 • 超前地质预报方法是以探测设备、现场数据采集方
• 3、超前地质预报应用技术和要求 • 1、隧道超前地质预报技术是一项集地质、物探、隧
道设计、施工专业于一身的综合专业技术，担任这 项工作的技术人员必须从事地质、物探、隧道设计、 施工5年以上工作经历的人； • 2、超前地质预报单位接收洞内施工地质探测任务后 要认真了解施工图前的勘察资料和必要的地面勘察 工作； • 3、认真描述掌子面地质状况：岩性、硬度、裂隙发 育程度及部位、含水量、有无夹层、岩体破碎程度、 裂隙产状、岩体结构、当前掌子面围岩级别。 • 4、采用探地雷达探测时，探测点间距要控制在1020厘米左右；资料处理要确保采集数据的真实性和 可靠性；通过探测到的波型和频率变化并结合掌子 面地质素描图，判断探测段内的岩体裂隙的发育程 度，结构特征及对施工开挖有影响的部位，注明探 测段内的围岩变化部位及围岩级别；
• 5、下次探测于上次探测要保证5米的重复段；
• 6、提交探测报告的时间不得超过24小时；
• 7、探测人员要及时到现场了解核对探测结果，及时调整围 岩判释结果，正确指导施工。
• 8、复杂地段的地质超前预报工作：
• 复杂地段的地质超前预报工作应以探地雷达和水平探孔探 测方法进行，实施时，探地雷达在掌子面要认真提取两个 断面的以上地质信息，水平探孔要有两个以上的钻孔资料， 探测人员依据来自这两个方面的资料就可以较详细地掌握 施工前方地质，从而可提出恰如其分的施工建议。
隧道超前地质预报(课件)
地 勘 预 测 地 质 剖 面
实 测 地 质 剖 面
地勘预测地质剖面
地勘预测地质剖面
实测地质剖面
缺点： 费用高、占用隧道施工时间长，且只是一孔之见，遇软弱岩层取芯 困难，对岩溶隧道布孔位置带有偶然性。
3.2 隧道超前地质预报主要方法
3.2.5 地震波反射法（TSP）-原理
TSP超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波 特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的。
在掌子面后方边墙上布置一排爆破点，依次进行微弱爆破，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时，比如有断 层或岩层变化，信号的一部分被返回。界面两侧岩石的强度差别越大， 反射回来的信号也就越强。返回的信号被经过特殊设计的接收器接收转 化成电信号并进行放大。
V
C-
V
C-
V
V V
V V
V
安山岩 V
碳质泥岩
CC-
V VV
VV V
C-
图例：
V V
V
V V
安山岩
C -C C-
碳质泥岩
3.2S3隧6°E 道超前地隧质道比地预例质报展1：示主200图要方法
隧道方位
→ 开挖日期
作图日期
左边墙3.2.1 地质素描法
展
示
拱 部
C 3m
图
右 边 墙
N11°E/44°SE
水文 地质特征
该段地下水较发育，处于岩溶水季节循环带与水平循环带，受地表水影响，拱顶滴水， 边墙渗水，本段岩溶发育，表现为沿节理裂隙溶隙、溶孔发育。 XK3+246沿层面岩溶发育且有渗水、滴水现象。
超前地质预报概述
隧道施工技术
（1）隧道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，应将其列为隧道施工 的必要工序。
（2）隧道超前地质预报应进行地质复杂程度分 级，确定重点预报地段，并遵循动态设计原则，根 据预报实施工作中掌握的地质情况，及时调整隧道 区段的地质复杂程度分级、预报方法和技术要求等。
超前地质预报概述
（1） 长距离预报
（2） 中长距离预报
（3） 短距离预报
超前地质预报概述
在隧道超前地质预报设计前，应根 据隧道的工程地质与水文地质条件、地 质因素对隧道施工影响程度及诱发环境 问题的程度等，对隧道分段进行地质复 杂程度分级。隧道复杂程度分为复杂、 较复杂、中等复杂和简单共4级。
超前地质预报概述
5. 超前地质预报的工作程序
（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）物探法：包括弹性波反射法（地震波反射法、水平声波剖面 法、陆地声呐法等）、电磁波反射法（地质雷达探测）、红外探测、 高分辨率直流电法等。 （4）超前导坑预报法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法等。
超前地质预报概述
2）预报长度的划分和预报前地质预报的内容
（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。
超前地质预报概述
1. 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。
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。
水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程
水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程1. 引言随着经济的发展和人口的增长，水利水电工程的建设需求也逐渐增加。
在水利水电工程中，隧道的施工是一个重要的环节。
然而，隧道施工面临着地质条件复杂、地质灾害风险高等诸多挑战。
为了确保施工的安全和效率，超前地质预报技术成为了水利水电工程隧道施工中不可或缺的一部分。
2. 超前地质预报技术的意义和作用超前地质预报技术是通过分析地质环境、收集地质数据并进行解读，提前预测隧道施工中可能遇到的地质问题和灾害，为施工方案的制定和调整提供科学依据。
这项技术的引入对隧道施工具有重要意义：2.1 提高施工效率：超前地质预报技术能够提前发现地质问题和灾害，避免施工过程中的不必要中断和调整，从而提高了施工的效率。
2.2 降低工程风险：通过地质预报，施工方能提前做好准备和应对措施，降低了工程风险，减少了事故的发生概率。
2.3 节约成本：有了超前地质预报技术，施工方能够更好地调整施工方案，精确评估所需材料和设备的数量，从而避免了材料和资源的浪费，节约了成本。
3. 超前地质预报技术的具体内容在水利水电工程隧道施工超前地质预报中，需进行多个方面的技术应用：3.1 地质调查：通过深入的地质调查，获取施工区域的地质情况。
这包括地质构造、地质岩性、地下水位等信息。
需要注意收集相关的地质断层和裂隙信息，以预测可能发生的地质灾害风险。
3.2 数据采集与解读：根据地质调查收集的数据，采用现代测量和分析技术进行数据处理和解读，并生成地质模型。
地质模型能够提供更加直观和全面的地质信息，为施工方案的制定提供科学依据。
3.3 预测地质灾害：基于地质模型和历史数据，预测可能发生的地质灾害，如地质滑坡、地下水涌流等。
通过综合分析和预测，提前采取相应的措施，减少灾害对施工的影响。
3.4 施工方案调整：根据地质预测结果，及时调整施工方案。
对于地质条件复杂的隧道区域，可以采取支护措施，确保施工的安全性和稳定性。
隧道地质超前预报,很好
地质超前预报实施
地质调查分析法
(2)超前水平钻孔 根据钻进速度的变化、钻孔取芯鉴定、钻孔冲洗液颜色、 气味、岩粉及遇到的其它情况来预报。此法可以反映岩 体的大概情况，比较直观，施工人员可根据实际地质情 况进行下步施工组织。它是施工预报最有效方法之一， 但也存在不足之处:对垂直隧洞轴线的地质结构面预报 效果较好，与隧洞轴线平行的结构面预报较差;需占用 较长的施工作业时间，费用较高。目前国内采用这种方 法进行隧道施工期地质超前预报主要在水工隧道工程中， 国外己经较为普遍，英吉利海峡隧道、日本青函海底隧 道更是大量采用了超前水平钻孔进行施工期地质超前预 报。
地质超前预报实施
地质调查分析法
(5)断层参数预测法 断层参数预测法的原理是基于前苏联著名地质学家H.C. 葛尔比耳的断层影响带理论的一套超前预报隧道隧洞断 层的预报方法。该方法是在确定了断层破碎带厚度(宽 度)与两个异常带展布厚度(宽度)关系的经验公式以后， 应用经验公式超前预报工作面前方隐伏断层的位置和破 碎带厚度(宽度)，并且通过断层产状与隧道走向和隧道 断面高度及宽度资料预测其影响隧道的长度。在长梁山 隧道和新课纳隧道的应用中该方法取得了良好的效果。 打眼装药前。对隧道开挖工作面进行详细的地质素描，
超声波探测
0.5
混凝土检测
不能进行地质预报
其它 岩体温度法
20
辅助探水预报方法
因掌子面岩体温度变化不敏感且受洞内气温影响大而局限性很大
地质超前预报主要方法 综合地质预报法
三结合原则
➢ 隧道地质工作、物探技 术、水平钻探相结合－ 物探与地质相结合
➢ 合理的采取多参数或多 种类型仪器组合的预报 手段－多种方法相互配 合;
隧道地质超前预报(一建 公路工程管理与实务)
隧道地质超前预报半页书：建造师资料分享平台公路隧道施工应加强施工地质工作，以达到地质预测预报的目的。
常规地段应实施跟踪地质调查，不良地质地段应进行超前地质预报。
地质预测预报应作为必备工序纳入施工组织管理。
一、公路隧道地质超前预报的目的跟踪地质调查与超前地质预报，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，进而预测前方的不良地质以及隐伏的重大地质问题。
2.为信息化设计和施工提供可靠依据。
3.为降低地质灾害发生风险提供预警。
4.为编制竣工文件提供可靠的地质资料。
二、公路隧道地质超前预报的内容超前地质预报应包括(但不限于)以下内容：1.地层岩性，重点为软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土等。
2.地质构造，重点为断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况。
3.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。
4.地下水，特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层。
三、公路隧道地质超前预报方法隧道地质超前预报方法主要有：地质调查法、超前钻探法、物理勘探法(TSP法、TCP法和TRT法) 、超前导洞法、水力联系观测。
1.地质调查法是隧道施工超前地质预报的基础，适用于各种地质条件隧道超前地质预报，调查内容应包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质调查。
2.物理勘探法适用于长、特长隧道或地质条件复杂隧道的超前地质预报，主要方法包括有弹性波反射法、地质雷达法、陆地声呐法、红外探测法、瞬变电磁法、高分辨直流电法。
3.TSP法适用于各种地质条件，对断层、软硬接触面等面状结构反射信号较为明双显，每次预报的距离宜为100~150m，连续预报时，前后两次应重叠10m以上。
4.地质雷达法适用于岩溶、采空区探测，也可用于探测断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体，在岩溶不发育地段每次预报距离宜为10~20m，在岩溶发育地段预报长度可根据电磁波波形确定，连续预报时，前后两次重叠不应小于5m。
超前地质预报管理制度
隧道超前地质预报管理制度1、总述隧道超前地质预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础。
通过超前地质预报工作，可以进一步查清隐伏的重大地质问题，及时掌握和反馈隧道地质条件信息，调整隧道设计参数、防护措施，为优化隧道施工组织、制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据。
抓好隧道超前地质预报工作，可以预防各类突发性地质灾害，有效规避工程建设风险，实现铁路工程六位一体管理目标。
超前地质预报是确保施工安全和结构安全可靠的重要手段，是铁路隧道设计文件的重要组成部分，也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节，是施工中不可缺少的关键工序，必须纳入工序管理。
2、超前地质预测预报的目的.超前探测地层岩性变化界面、软弱层界面、煤层界面、断裂带界面；.超前探测岩溶洞穴、岩溶通道及岩溶发育带的位置、规模、充填状况，指导工程施工的顺利进行；.预报突水突泥位置，降低地质灾害发生的机率，确保施工安全；.为动态设计提供相关的地质依据；.确定合理的工程措施施工方法，为编制竣工文件提供地质资料。
3、编制依据本制度依据《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设〔2008〕105号）、《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》（铁建设〔2010〕120号）、合福施工咨询（隧）设计图，结合实际制定。
4、工作内容隧道超前地质预报主要内容有：4.1、不良地质（特别是岩溶、暗河、危岩落石、顺层等）；4.2、地质构造（特别是岩体破碎带、节理密集带、单斜构造，受构造影响，岩层扭曲、顺层偏压等影响岩体完整性的构造发育情况）；4.3、地层岩性（特别是对围岩质软、破碎地层、岩石裂隙较发育、方解石脉大量充填、落蚀极发育、溶隙及溶洞、局部较破碎等）；4.4、地下水（特别是孔隙水、基岩风化裂隙水、岩溶水土层孔隙水、基岩裂隙水、溶隙水层等）；4.5、超前地质预报计划工作量见下图。
超前地质预报计划工作量图表5、管理内容、超前地质预报应积极引进推广预报新技术、新方法。
B1-1理解：隧道地质预报的意义和作用.
B1-1理解：隧道地质预报的意义和作用一、地质预测、预报的意义我国《铁路客专线隧道工程施工技术指南》要求：在高速铁路隧道工程施工过程中，超前地质预测预报应参照《京沪高速铁路工程地质勘察暂行规定》（铁建设【2003】13号）、铁道部现行《铁路工程物理勘探规程》（TB10013）及国家现行《岩土工程勘察规范》（GB50021）等有关规定执行。
就是将超前地质预测预报作为隧道施工的一道正常工序进行管理。
尤其是在地质复杂的长大隧道施工中，应在对区域性地质资料进行分析的基础上，采用综合预测手段，以期更准确地预报地质条件及其变化情况。
自上个世纪50年代以来，由于对地下工程结构受力特点及其复杂性认识的加深，国际上就开始通过对地下工程的现场量测来监视围岩和支护的稳定性，并根据现场量测结果修正支护参数，调整施工措施，称为量测与监控。
量测是监控的手段，监控是量测的目的。
量测除在初始设计阶段进行地质初勘和各项静态测试外，更重要的是在施工阶段进行地质详勘和各项动态测试。
因此可以理解设计修正是贯穿在整个施工过程中与施工同时进行，它是对初始设计的完善和修正，也是对施工的指导和调整。
近年来，随着岩体力学和测试技术的研究和进步，现场量测又与工程地质、力学分析紧密配合，逐渐形成监控设计的原理和方法，较好地反映和适应地下工程的动态变化规律。
尽管这种方法目前还很不完善，但无疑是今后发展的方向。
监控设计充分体现了地下工程中设计和施工一体化思想，也是区别于地上工程设计与施工相对分离的一个重要特征。
因此它要求设计、施工人员在技术、施工组织和工程管理等方面进行更为广泛密切的合作。
二、地质预测、预报的内容隧道施工期间的地质预测、预报至少应包括以下内容：1、不同岩性、围岩级别变化的界面位置；2、断层及其影响带的位置、规模及其性质；3、软弱夹层的位置、规模及其性质；4、岩溶的位置、规模及其性质；5、含水构造的位置、规模及其性质；6、工程地质灾害可能发生的位置和规模。
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隧道超前地质预报的概念及其研究的目的与意义
一、隧道超前地质预报的定义
近年来，随着我国国民经济的迅速发展，以及高速铁路、高速公路、路、城市轨道交通等工程大规模建设，长大隧道数量也越来越多。
但隧道施工进度经常成为制约整个整个工程进展的瓶颈，隧道快速掘进的主要难题是如何超前了解掌子面前方的地质情况和岩石力学参数，其中隧道轴线的地质界面可能会在施工掘进中发生严重的问题，如塌方、突泥、突涌等灾害，尤其是当这些灾害交叉发生时，问题会更加严重。
隧道超前地质预报就是解决个难题行之有效的方法。
隧道超前地质预报是通过物探、钻探或导坑，并配合地质测绘或地质调查等手段收集的资料，对隧道的某个段落，或某个部位及其前方一定范围内的围岩地质特征、结构特征和完整状态、围岩级别及隧道开挖后的稳定性进行预测，并提出隧道前方开挖和支护建议的报告。
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、地应力情况等地质信息，指导隧道施工，以避免施工及运营过程中发生涌水、瓦斯突出、岩爆、大变形等地质灾害，保证施工的安全。
二、隧道超前地质预报的目的与意义
隧道工程属于隐蔽工程，常常会受到各种不良地质体的影响，在隧道施工前或者施工过程中如果不能准确地对可能遇到的不良地质体进行预报或预测，就有可能影响施工的进度，甚至会引发灾难性事故。
不良地质体本包括括施工地段岩件不同的岩体、断层裂隙构浩带、强富水诱水她层、岩溶等。
不同岩性的岩体可能会对施工机械造成损害，也有可能发生冒落、塌方等事故，这不仅增加了建造及维护维修成本，还会影响工期，造成较大的损失；断层裂隙构造带对工程影响很大，破碎带可能将上下岩层的水系导通，在岩层间形成润滑层。
断层裂隙面极易滑动，造成岩层失稳，引发山体滑坡及泥石流涌动。
所以在断层裂隙构造带附近施工时，要随时观察构造的联系及导通情况，防止透水和由岩层失稳引起的事故发生；在强富水透水层以及岩溶区，主要是防止透水事故的发生，以及透水后園地层减压造成的岩层失稳。
开挖前对地质情况的了解，对于隧道建设有着十分重要的作用。
通过超前地质预报，及时发现异常情况，预报掌子面前方不良地瓜体的位置、产状及其围岩
结构的完整性与含水的可能性，为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据，并为预防隧道涌水、突泥、突气等可能形成的灾害性事故及时提供信息，使工程单位提前做好施工准备，保证施工安全．同时还可节约大量资金。
所以隧道超前预报对于安全科学施工、提高工效率、缩短施工周期、避免事故损失、节约投资等具有重大的社会效益和经济效效益。
遂道工程超前地质预报工作属于浅层地质工作，其物探工作属于工程物探的范畴，隧道工程的地质保障工作需贯穿于隧道工程的设计、施工等整个过程中。
随着科技的进步，地质勘探的精度越来越高。
现在在1000m深度以内，三维地震勘探已能探测断距为Sm以上的断层，对断层和褶皱等构造的探测能力也达到了空前的高度。
近年来，过不断的研究和创新，在岩性解释方面也取得了长足的进步，利用三维地度。
近年来，经过小断的研究和创新，在岩性解释方面也取得了长足的进步，利用三维地震勘探的相干体和波阻抗反演技术，对煤层中侵人体、采空区、陷落柱和煤层火烧区进行测，效果明显。
超前地质预报应达到下列目的：
(1)进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质和水水文地履条件，工指导工程施工的顺利进行。
主要内容包括：①断层及其影响带和节理密集带的位置、规模和性质；②软弱层（含煤层）的位置、规模及其性质；③岩溶发育位置、规模及其性质；④膨胀岩的膨胀力、膨胀量及主要矿物成分；⑤围岩不同风化程度的分界位置；⑥隧道围岩级别变化及其分界位置。
(2)降低地质灾害发生的几率和危害程度。
主要内容包括：①不良地质体（带）的成灾可能性；②隧道涌水、突水及突泥位置、水压及水量；③岩爆灾害程度分析；④瓦斯突出、有害气体含量、成分及动态变化；⑤工程地质灾害可能发生的位置和规模。
(3)为优化工程设计提供地质依据。
主要提供的成果包括：①各种地质图件及分析化验数据；②物探解译成果及数据。
(4)为编制竣工文件提供地质资料。
隧道掌子面前方可能存在影响施工人员安全、施工进度（工期）、工程结构稳定的不良地质体（带），采用各种隧道超前地质预报方法对其位置、规模、性质及其成灾可能性进行科学预测，并提出切实可行的施工对策，以确保工程施工的安全。
综上所述，隧道施工中超前地质预测预报工作关系到施工中的机械和人身安全，地质预测预报工作扎实到位，可有效地防止事故的发生，否则，安全事故是无法避免的！为了杜绝一切可能的重大事故，加强隧道施工过程中超前地质预报工作是十分必要的。
文章摘自：《隧道施工超前地质预报方法技术》。