隧道超前地质预报的概念及其研究的目的与意义
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
2.1.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；
2.2.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；
2.3.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；
2.4.为动态设计提供相关的地质依据；
2.5.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
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。
隧道施工超前地质预报技术规程
隧道施工超前地质预报技术规程
隧道施工超前地质预报技术规程是指在隧道施工过程中，通过对地质情况进行预测和预报，提前采取相应的施工措施，以确保施工的安全和顺利进行的规程和指导文件。隧道施工超前地质预报技术的目的是为了避免因地质条件不明导致的施工事故和延误，提高施工效率和质量。
地质预报是在隧道施工前对地质情况进行调查和分析，通过采集地质资料、进行现场勘察和实验，利用地质力学等相关理论和方法，预测隧道穿越地层的性质和变化趋势，确定施工所面临的地质风险和难点，为施工方案的制定和施工工艺的选择提供依据。
超前地质预报技术是指在隧道施工过程中，通过实时监测和分析地质变化，及时掌握地质情况的变化，预测可能出现的地质灾害和地质问题，为施工方提供及时的预警和决策支持。超前地质预报技术主要包括地质勘探、地质监测和地质预警等方面的内容。
地质勘探是通过采集地质样品、进行地质钻探和地质测量等方法，获取隧道所经过地层的地质信息。地质勘探的目的是为了了解地层的岩性、构造、断层、裂隙、地下水等情况，判断地质条件的稳定性和可行性。
地质监测是通过在隧道施工过程中设置监测点和监测设备，对地表和地下的地质变化进行实时监测和记录。地质监测的内容包括地表
沉降、地下水位变化、地下应力变化等，通过监测数据的分析和比对，可以了解隧道周围地层的变化情况，及时预警可能出现的地质灾害和地质问题。
地质预警是在地质监测数据发生异常时，通过数据分析和模型计算，预测可能出现的地质灾害和地质问题，并向施工方提供预警信息和建议。地质预警的目的是为了确保施工的安全和顺利进行，及时采取相应的措施，防止事故的发生。
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。
隧道地质超前预报技术
成果 提高施工效率
挑战 预报准确性有待提高
未来隧道地质超前预报技术的发展方向
AI技术应用 智能预测地质灾害
无人机应用
实时监测隧道施工情 况
大数据分析 提高预报准确性
国际合作 共同攻克技术难题
结语
隧道地质超前预报技术在未来的发展中将继续 发挥重要作用，需要不断进行技术创新和加强 国际间的合作交流。只有不断提高技术水平， 才能更好地应对隧道工程中的各种挑战，实现 更安全、高效的施工。
水电隧道施工中常见的 地质问题
效果评估
地质超前预报技术在 工程中的实际效果
技术创新介绍
最新地质超前预报技术 的应用
案例四：某铁路隧道施工中的地质超 前预报技术应用
地质调查
岩土勘探 地下水勘探
监测措施
地质构造监测 地下水位监测
风险评估
地质灾害风险评估 地质灾难防范措施
应急预案
地质灾害应急预案 紧急处理措施
● 06
第六章 总结与展望
隧道地质超前预 报技术的成果与
挑战
隧道地质超前预报技术在工程实践中取得了重 要成果，如准确预测地质灾害、提高施工效率 等。然而，也面临着一些挑战，如地质数据不 完整、预报准确性等方面需要不断改进和突破。
隧道地质超前预报技术的成果与挑战
成果 准确预测地质灾害
挑战 地质数据不完整
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。
超前地质预报技术在隧道施工中的应用
超前地质预报技术在隧道施工中的应用
一、引言
隧道施工作为一项综合性大型工程，在建设过程中所面对的地质条件多种多样，极易带来巨大的风险和损失。因此，超前地质预报技术在隧道施工中得到了越来越广泛的应用，它能帮助工程团队及时发现隧道施工中可能出现的地质灾害，从而采取相应措施加以应对。
二、研究背景
隧道施工中的地质灾害是由随机变化的地质构造和地质体性质以及施工工艺等因素综合作用引起的，具有不确定性和难以预测性。在以往隧道施工中，因为不能准确预测隧道所在地的地质状况而导致了许多任务滞后、突发事件难以控制的情况。超前地质预报技术是一种可以将地质情况在所需时间内预报的方法，能够提高施工过程中地质预报的精度，为施工提供更多的信息并减少风险，同时也为隧道施工的进展提供了科学化的方案指导以及参考意见。
三、超前地质预报技术的应用
1.实时监测技术
在隧道施工过程中，实时监测技术可以通过现场观测、数据记
录以及数据分析等方式，及时识别出地质变化和隧道内部的稳定
性情况，帮助工程团队提前预计和解决地质问题。实时监测技术
可以使用遥感、激光测量、地下水位监测等多项技术手段实现，
既可以监测现场状况，也可以提供数据参考。
2.先进的地质探测器
超前地质预报技术越来越注重提高观测技术和方法，同时应用
先进的地质探测器也是其应用的重要方面之一。各种地质探测器
的出现极大地拓宽了隧道施工工程地质预报的思路，大大提高了
地质探测的能力，从而为隧道施工过程中的地质探警告提供更加
准确和完善的信息支持。
3.高分辨率地质发掘技术
高分辨率地质发掘技术具有高精度和多参考性等特点，可以将
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。
隧道施工超前地质预报
日本东海道干线旧丹拿隧道（长7.84km）1981年开工后 曾6次遇到大规模高压涌突水，最大一次达3.3m3/s，水 头达1.4~4.2MPa，贯通时总涌水量达1.63m3/s，致使该隧 道 建 设 工 期 达 16 年 之 久 ； 日 本 的 万 之 濑 川 引 水 隧 道 （ 8.2km ） ， 在 施 工 中 出 现 严 重 涌 突 水 ， 最 大 水 量 2.4m3/s，水头压力高达1.45MPa，致使5次改变施工方案， 延误工期近2年；1992年竣工的辛普伦双孔单线隧道是穿 越阿尔卑斯山的第四座特长隧道，施工期间发生的特大 规模涌水，涌水量达13.4m3/s，水温高达47~56℃；前苏 联的贝阿铁路北穆隧道（长13.5km），最大涌水量达 60×104m3/d。而国内的一些煤矿瓦斯爆炸、隧道塌方事 故也多见报道。这些工程事故给工程本身和周围环境造 成极大的危害。地下工程施工的技术发展，要求产生新 技术解决这一地质问题。超前地质预报技术应运而生。
二、超前地质预报的具体方法及认识
目前国内外超前地质预报手段分为：常规地质 法、超前导坑预报法、超前钻探预报法、物探方法 四种。 1）常规地质法：包括地质素描法、地层分界线及 构造线地下和地表相关性分析法、地质作图法、数 码成像、技术位移向量分析法等； 2）超前导坑预报法：包括平行导坑法、正洞导坑 法；
日本东海道干线旧丹拿隧道（长7.84km）1981年开工后 曾6次遇到大规模高压涌突水，最大一次达3.3m3/s，水 头达1.4~4.2MPa，贯通时总涌水量达1.63m3/s，致使该隧 道 建 设 工 期 达 16 年 之 久 ； 日 本 的 万 之 濑 川 引 水 隧 道 （ 8.2km ） ， 在 施 工 中 出 现 严 重 涌 突 水 ， 最 大 水 量 2.4m3/s，水头压力高达1.45MPa，致使5次改变施工方案， 延误工期近2年；1992年竣工的辛普伦双孔单线隧道是穿 越阿尔卑斯山的第四座特长隧道，施工期间发生的特大 规模涌水，涌水量达13.4m3/s，水温高达47~56℃；前苏 联的贝阿铁路北穆隧道（长13.5km），最大涌水量达 60×104m3/d。而国内的一些煤矿瓦斯爆炸、隧道塌方事 故也多见报道。这些工程事故给工程本身和周围环境造 成极大的危害。地下工程施工的技术发展，要求产生新 技术解决这一地质问题。超前地质预报技术应运而生。
隧道地质超前预报技术
经过多年的研究与实践，隧道地质超前预报技术已经形成了较为完善的体系，包括地质调查、地球物理勘探、超前钻 探等多种方法。
关键技术突破
在隧道地质超前预报中，地球物理勘探技术取得了重要突破，如地震波法、电磁波法等，这些方法在隧道施工中的应 用有效提高了地质预报的准确性和效率。
工程应用效果显著
分类
根据预报手段和方法的不同，隧道地质超前预报技术可分为 地质分析法、地球物理勘探法、超前钻探法等。其中，地球 物理勘探法又包括地震波法、电磁波法、声波法等。
应用领域与发展趋势
应用领域
隧道地质超前预报技术广泛应用于铁路、公路、水利、市 政等领域的隧道工程建设中。特别是在长大隧道、高风险 隧道以及复杂地质条件下的隧道施工中，该技术的作用尤 为突出。
实施效果
03
通过超前预报，及时发现了潜在的不良地质现象，采取了相应
的施工措施，确保了隧道的稳定和安全。
案例三：某铁路隧道工程应用
1 2
工程概况
某铁路隧道工程，全长8公里，穿越多条断层和 岩溶地区。
地质超前预报技术应用
采用瞬变电磁法、红外探测等技术进行超前地质 预报，有效识别了断层、岩溶等不良地质体。
缺点
探测深度有限，一般不超 过30m；对含水率较高的 地层探测效果不佳。
地震波法
原理
通过人工激发地震波，在隧道掌子面前方传 播，遇到地质异常体时发生反射、折射等现 象，通过分析反射波的特征来推断前方地质 情况。
隧道超前地质预报
隧道地质超前预报的主要方法有 正洞地质素描 地 质 类
超前水平钻孔法
超前导坑法
声波测试
物 探 类 红外探水
电磁波法
弹性波法
地质法超前地质预报 该方法根据隧道洞内外调查结果和隧道施工期掌 子面地质条件调查结果，如岩体结构面产状及发育情 况、岩体破碎程度、岩石变质程度等变化特征，通过 地质作图及构造相关性分析，由地面构造产状推测其 在地下隧道穿越深度位置的出露位置，由掌子面岩体 结构面产状及发育状况、岩体破碎程度、岩石的变质 程度推测掌子面前方可能出现的构造及其性质，进行 超前预报。内容包括：掌子面前面是否存在断层、不 同围岩类间的接触界面、隧道前方围岩的稳定性及失 稳破坏形式等。
公路隧道超前地质 预测预报技术
隧道地质超前预报概论
广义： 工程可行性阶段、勘察设计阶段和 施工阶段的预报。
隧道地质 超前预报
狭义： 隧道施工期的超前地质预报
隧道施工期超前地质预报的定义：
根据隧道开挖揭示的洞身围岩条件的变化趋势和采用各种 地球物理探测手段对隧道施工掌子面前方地质情况的探测结果， 结合洞内外地质调查、掌子面素描结果和预报人员地质经验， 对隧道前方可能遇到的不良地质体及由此可能引发的地质灾害
高：软质岩
钻 速
低：硬质岩 卡钻：节理裂隙发育或断层破碎带 急剧加快：空洞
隧道地质超前预报技术-
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”。
地质超前预报的提出
由于对掌子面前方地质条件了解不清，隧 道施工就带有很大盲目性，施工中经常出现预 料不到的塌方、冒顶、涌水等事故。
这些事故一旦发生，轻则影响工期，增加 工程投资；重则砸毁机械设备，甚至造成人员 伤亡，而且事故发生后的处理工作难度较大。
地质超前预报的提出
如何解决这一难题？ 备受世界各国隧道工程界的关注！ 隧道施工地质超前预报正是在这种情况下 提出的。
Gushing Water
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。
隧道超前地质预报(课件)
3.2 隧道超前地质预报主要方法
3.2.2 地层分界线及构造线地下和地表相关性分析法
用已开挖隧道段地层分界线及构造线在地表的反映预报尚未开挖段 隧道地质条件，预报距离长，施工有充分准备时间，不干扰施工，工作 可由专业地质人员完成。（层序、层厚、标志层）
3.2.3 地质投影作图法
利用地表观测到的断层、岩脉等产状，投影作图给出该断层、岩脉 在洞轴上出现的位置。
第2部分
隧道超前地质预报发展的 历史和现状
2.1 隧道超前地质预报的发展历史
五、六十年代，在修筑成昆铁路期间在隧道施工中首次开始采用以 地质法为主的地质超前预报工作。
八十年代以来，隧道施工超前地质预报技术得到了长足的发展，地 质条件复杂及当时具有里程碑地位的衡广复线大瑶山隧道、大秦铁路军 都山隧道、秦岭特长隧道皆开展了部分超前地质预报工作。
3.1 隧道超前地质预报方法分类
3.1.2 按超前地质预报长度的不同分为:
（1）长距离预报：预报长度100m以上。可采用地质调查法、地震 波反射法（TSP）及100m以上的超前钻探等。
（2）中长距离预报：预报长度30～100m。可采用地质调查法、弹 性波反射法及30～100m的超前钻探等。
（3）短距离预报：预报长度30m以内。可采用地质调查法、弹性波 反射法、电磁波反射法（地质雷达）、瞬变电磁、红外探测及小于30m 的超前钻探等。
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
隧道施工技术
（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。
超前地质预报概述
4. 超前地质预报的方法
1）超前地质预报方法的种类
（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。
（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
（3）隧道超前地质预报可采用地质调查与勘探相 结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地 面与地下相结合、超前导坑与主洞探测相结合的方法， 并对各种方法的预报结果综合分析，相互验证，以提高 预报的准确性。
超前地质预报解读
• 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wenku.baidu.com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。
收，地质复杂条件下宜采用双向接收 • G) 激发点数量：18~20；
• 探测工作进行前须施工单位配合完成接收、激发孔 的布置工作(2个接收孔；20个激发孔)，测试时， 施工单位要提供测试时间，在测试时间段要停止施 工工作，确保测试工作在无干扰情况下进行。前后 要一天时间。
• 实测时按激发、接收顺序进行，如实记录，如实处 理，及时向设计、施工提供施工地质信息。
式、解释分析原理划分的。
• TSP、TGP、TST、HSP是通过人工激发的弹性 波在现场获取分析数据，再通过专门的软件系统 处理后再向施工单位体拱施工地质信息的。
• 探地雷达是通过发送的电磁波获取分析数据的。 • 方法原理 • 探地雷达方法原理
• 该方法是在开挖掌子面由发射天线向前方发 射拟定的高频电磁波，电磁波在岩石介质中
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。
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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》