隧道地震波超前地质预报观测系统布置

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超前地质预报作业指导书

目录1.合用范围......................................... 错误!未定义书签。

2.作业准备......................................... 错误!未定义书签。

3.技术规定......................................... 错误!未定义书签。

4. 施工程序与实行流程.............................. 错误!未定义书签。

5.施工规定......................................... 错误!未定义书签。

6.劳力组织......................................... 错误!未定义书签。

7.材料规定......................................... 错误!未定义书签。

8.设备机具配置..................................... 错误!未定义书签。

9.质量控制及检查................................... 错误!未定义书签。

10.安全及环境保护规定.............................. 错误!未定义书签。

超前地质预报作业指导书1.合用范围1.1编制目旳为了使隧道超前地质预报作业可以顺利有序旳进行，保证隧道超前地质预报作业质量符合设计及客货共线铁路施工技术原则旳规定，特编制此开挖作业指导书，以规范隧道超前地质预报作业人员行为，指导工程施工旳顺利进行。

1.2合用范围合用于怀邵衡铁路隧道超前地质预报作业。

2.作业准备⑴施工前应充足掌握隧道设计图纸及有关文献内容，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术原则。

并及时与现场进行查对，以确定合适旳超前地质预报措施并配置对应机具设备。

⑵将隧道超前地质预报工作纳入正常旳施工工序管理，建立完善旳信息搜集和信息反馈系统。

隧道超前地质预报原理及新方法应用实例

根据隧道的风险等级和不良地质情况采用不同的综合物探预报方法,具体规定如下表〔表-１〕.
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。

隧道超前地质预报与监控量测施工作业指导及监控要点

隧道超前地质预报与监控量测施工作业指导及监控要点1. 超前地质预报方法要求①隧道每一循环开挖后应及时进行地质素描，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。

②超前水平钻探每循环钻孔长度应不低于30m，连续预报时前后两循环孔应重叠5~8m。

③TSP地震波反射法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。

⑤红外探测法每次预报的距离宜为20~30m。

连续预报前后两次重叠长度应不小于5m。

表9.3 超前地质预报方法及要求超前地质预报作业安全预防措施符合设计和技术规程的要求，作业时预防坍塌、掉快、高空作业、突水突泥及其他危险因素。

2.超前地质预报监理控制要点①按照设计给定的超前地质预报设计说明书的里程进行超前地质预报。

②检查超前地质预报报告。

检查所采用的物探、钻探手段、范围、长度、搭接长度等是否与设计相符③超前地质预报应该反馈至设计院，根据超前地质预报结果修改设计，做到动态设计、动态施工。

④超前地质预报时施工单位、监理单位一定要有人员在现场并做好相应记录。

注意，不管做那种超前地质预报前施工单位必须向现场监理报验，现场监理必须旁站并做好记录。

内容有现场人员、设备、数据采集、工作量等。

超前预报资料需保存并建立台帐。

二、监控量测监理工程师审批监控量测计划,监控量测计划应包括量测项目及方法、量测仪器的选择、测点布置、量测频率、数据处理及量测作业人员的组织等内容。

1. 地表下沉量测控制要点：浅埋隧道洞顶地表下沉量测应在隧道尚未开挖前就开始进行，借以获得开挖过程中全位移曲线。

测点和拱顶下沉量测布置在同一断面上。

测点纵向间距与隧道埋深和开挖宽度有关，横向测点一般布置在4—6倍洞室宽范围，隧道中线附近密些，外侧渐稀，间距为2～5m。

在开挖影响范围以外设置2～3个水平基点。

隧道出口超前地质预报报告

改建铁路昆明枢纽扩能改造工程新官庄隧道进口：YDK8+549～YDK8+399段隧道超前地质预报报告(报告编号：TGP-KS1003)建设单位：昆明枢纽铁路建设指挥部设计单位：中铁二院工程集团有限责任公司监理单位：西南交大监理咨询有限公司施工单位：中铁六局集团有限公司报告审核人：检测负责人：检测单位：中铁六局集团有限公司桥隧分公司预报检测中心二〇一〇年六月目录一、工作概况 (1)二、探测方法、设备及原理 (1)三、测线布置 (2)四、探测数据整理与分析 (3)1．探测数据初步整理 (3)2．探测数据计算分析 (3)五、数据处理成果图表 (4)1．检测记录与测段岩体参数表 (4)2．三分量P波、SH波和SV波原始记录波形图 (5)3．综合成果图 (6)六、结论及建议 (7)附表Ⅰ (9)一、工作概况中铁六局集团有限公司检测中心于2010年6月14日对改建铁路昆明枢纽扩能改造工程新官庄隧道出口YDK8+549～YDK8+399范围段进行了隧道地质超前预报检测工作。

工作中利用地质理论分析既有地质资料、并采用先进的地质超前预报技术相结合，目的是为隧道施工提供工作面前方的围岩状态、特征，以及施工中可能引发的地质灾害位置、规模和性质。

二、探测方法及设备1．探测方法本隧道地质超前预报依据的技术文件是铁路工程施工技术指南TZ214—2005《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》，采用隧道地震反射波探测技术。

隧道地震波超前预报技术TSP(Tunnel Seismic Prediction)是利用地震波在不均匀、不连续地质体中产生反射波，实现隧道地质超前预报目的。

地震波震源采用小药量炸药在隧道边墙的风钻孔中激发产生，激发炮孔在洞壁一侧沿直线布置，一般采用24个炮孔。

地震波的接收器也安置在孔中，一般左右壁各布置一个。

地震波在岩石中以球面波形式传播，当地震波遇到弹性波阻抗差异界面时，例如断层、岩体破碎带、岩性变化或岩溶发育带等，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质继续传播和发生反射（见图2.1）。

超前地质预报交底

项目名称第 1 页共4页交底编号YMZQ-BNJK-108交底名称超前地质预报交底设计文件图号施工部位交底日期2017年11月12日一、交底范围本交底适用于西双版纳隧道1#斜井超前地质预报。

二、交底目的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；为施工时降低安全隐患发生的几率。

三、交底内容：1、地震反射波法（TSP 法）1.1地震反射波法（TSP 法）收集隧道设计资料、区域地质资料、工程地质资料等，通过对以上资料的分析，以达到对整个地区地质情况有一个比较全面了解的目的。

（1）TSP 观测系统的布置和量测根据隧道内岩层的走向确定炮孔布置在左边墙或右边墙位置，从掌子面附近的边墙位置开始布置第一个激发孔，以后每间距 1.5m 处布置下一个激发孔，激发孔向下倾斜10°～20°（数据采集时需灌水），瓦斯隧道建议向下倾斜约30°，孔深为 1.5m，连续布置24 个激发孔。

在第24 个激发孔朝着洞口的方向量测15～20m，分别在左右边墙的位置布置一个地震波信息接收孔，孔径为50mm，深度为2m，接收孔向上倾斜5°～10°。

激发孔与接收孔基本保持在同一个高度上。

待孔全部钻好后需要对孔间距进行量测并与隧道里程发生关系。

项目名称第 1 页共4页交底编号YMZQ-BNJK-108交底名称超前地质预报交底设计文件图号施工部位交底日期2017年11月12日TSP 观测系统现场布置示意图项目名称第 1 页共4页交底编号YMZQ-BNJK-108交底名称超前地质预报交底设计文件图号施工部位交底日期2017年11月12日2.1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。

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地段必须采用。

数字化多要素超前地质 CT(TCT)技术在隧道超前地质预报中的应用

数字化多要素超前地质 CT（TCT）技术在隧道超前地质预报中的应用摘要：简捷、安全、高效、环保、长距离是隧道超前地质预报发展的必然趋势。

目前国内外地震波反射法隧道超前地质预报由于受到设备和方法理论的限制，存在测试准备工作繁琐、占用时间长、预报距离短、主动爆破存在较大安全隐患等问题。

为了提高超前地质预报的工作效率和准确性，刘家坪隧道采用了国内近期通过工程实践研发的一种用于隧道长距离三维超前地质预报的装置，该装置采用数字化多要素隧道超前地质CT技术，提高了地震波反射信号质量，是一种信噪比高、保真效果好、预报准确度高且简捷高效的隧道超前地质预报技术，是目前能够同时进行长距离（100～200m）三维超前探水和地质预报的唯一方法。

关键词：隧道；超前预报；CT技术；高效1数字化多要素隧道超前地质CT（TCT）技术原理数字化多要素隧道超前地质CT（TCT）技术是一种地震波反射法的创新技术，其技术原理是根据不同极化反射地震波特点，基于航空无线电三维定位工作原理建立的一种定向地震波三维探测新技术。

通过多个震源多次激发的地震波，其产生的反射波被多个三维检波器接收，从而得到探测前方锥形的地质信息数据，计算分析所采集反射波全波信息，可以得到前方围岩动应力场的应力降趋势，根据应力降趋势的分布规律，获得岩体多个要素的三维数据体。

依据该参数图像可以有效地识别岩层分离元素，通过处理得到的图像可以判别涌水、塌方和含水区域及破碎带等隧道前方危险状况，如图1所示。

图1 TCT探测原理示意图2数字化多要素隧道超前地质CT（TCT）仪器设备数字化多要素隧道超前地质CT系统组成主要为5大部分：主机1台、8个三分量速度型检波器，震源器、串联电缆和专用软件。

根据围岩的不同，其轴向预报距离一般为100～200m，径向预报范围一般为40～100m。

3观测数据及数据采集方法数字化多要素隧道超前地质CT技术装置工作时首先在隧道掌子面采用锤击法激发地震波并利用检波器进行数据采集，然后再利用三维地震数据采集仪分析处理数据，从而完成对隧道掌子面前方及周围地质变化情况的解译，具体步骤如下：步骤1：在隧道掌子面上垂直布设2排共计8个钻孔，钻孔孔径50mm，深度500mm，同一排的钻孔沿隧道中线对称设置，上下两排相邻的四个钻孔呈正方形布置；步骤2：每个钻孔中安装一个高灵敏度的三分量速度型检波器，8个检波器与钻孔孔壁密合，安装深度500mm；步骤3：在隧道掌子面设置两排人工震源点，每排5个，共计10个，每个检波器的左右两侧分别设置一个人工震源点，上下两排相邻的四个人工震源点呈正方形布置；步骤4：人工震源点安装震源垫板，震源垫板是由正方形钢板和钢板中心的金属插头组成，金属插头垂直插入人工震源点处的掌子面的围岩中，震源垫板的中心点与人工震源点重合；步骤5：将8个检波器通过电缆串联与三维地震数据采集仪相连接，将8磅铁锤与三维地震数据采集仪的激发起连接；步骤6：人工手持8磅铁锤击打震源垫板中心位置产生人工地震波，每个震源点击打8次；步骤7：三维地震数据采集仪采集记录由人工地震波传播而产生的反射波信号，得到三维地震反射波记录数据；步骤8：对三维地震反射信号进行处理，生成三维地震反射波特征图谱，分析图谱，解译隧道掌子面前方及周围地质变化情况，对隧道施工前方及周围地质情况进行准确超前预报。

综合超前地质预报在隧道工程中的应用

综合超前地质预报在隧道工程中的应用摘要：从超前地质预报的原则入手，介绍了超前地质预报的方法，如地质分析法、地质雷达法、弹性波反射法等，对比分析了几个方法的优缺点，并结合崤山隧道项目进行分析，详细研究了各类超前地质预报方法在其中的运用，以期为相关工程带来借鉴。

关键词：超前地质预报；隧道工程；地质雷达近年来，随着国家经济与技术的快速发展、共建“一带一路”的推进以及川藏铁路重大工程的开展，隧道工程及地下空间技术水平也发生显著的提高，我国将成为世界上隧道建设数量最多、难题最大、难度最高的国家。

据统计，中国投入运营的铁路隧道就有16000余座，总长度达到18041km,长度超过20km以上的特长铁路隧道共有11座，累计长度262km，其中西格线上的新关角隧道长度达到32.69km,中国已经成为名副其实的高速铁路大国、隧道大国[1-2]。

随着公路、铁路、水利、矿山、跨海等高难度隧道工程的发展，其距离特长、埋深特深、地质条件特复杂等问题随之增多，由于地质条件的复杂性，地下工程与地下空间建设过程中岩爆、大变形与大面积塌方、突水、地表沉陷等地质与工程灾害事故频发，造成人员伤亡、设备损失、工期延误和工程失效等。

在众多隧道工程案例中，正是由于没有做好充分、准确的超前预报措施，致使导致严重的隧道事故。

圆梁山隧道是渝怀铁路线上最长的隧道，全长11.068km，为已建和在建铁路隧道中施工难度最大的工程之一，由于受高压、富水、岩溶等诱导因素的影响，多次发生突水事故，施工难度较大，造成严重的安全事故。

马鹿箐隧道全长7.9km，最大埋深660m，地质条件极其复杂，地下岩溶高压富水溶腔等不良地质体广布，在建期间多次遭遇岩溶溶腔特大型突泥突水事故。

兰渝铁路穿越西秦岭，通过软弱围岩地段高达70%，穿越地区断裂和褶曲构造极为发育，地层岩性变化大，地应力状态复杂，隧道施工过程中经常发生长时间的持续变形，支护开裂等现象。

目前，川藏铁路重大工程已经开始施工，其地处地球多圈层内外动力强烈耦合作用区，是目前世界上地质地貌条件最为复杂和最难修建的隧道工程，因此在隧道建设过程中针对裂隙、断层、溶洞、地下水、破碎带等复杂地质条件的超前地质预技术也将面临巨大挑战。

[PPT]隧道超前地质预报技术(TGP预报)_ppt

隧道地质超前预报技术隧道地质超前预报技术前言一、TGP隧道地质预报观测系统二、TGP预报的基本原理三、隧道地震波预报与存在的问题四、TGP隧道地质超前预报技术五、TGP地质预报工程实例前言前言地质超前预报的作用与定位隧道工程巨大：高速铁路、公路、地铁、水电、矿山开采及军事等工程施工勘察延伸：弥补隧道勘察工作深度的不足1)地质灾害预报2)隐伏不良地质体预报3)围岩地质条件预报宜万铁路别岩槽隧道＋422大突水的溶腔规模：隧道长3721米，F1导水断层长483米，雨季有350米水压差，日最大涌水量28.6万立方米。

宜万铁路野三关隧道暗河岩溶溶腔规模：溶岩大厅断层连通岩溶构造水，一个半小时内突水15万立方，泥石量5万立方米。

前言前言齐岳山隧道掘进过程发现的岩溶构造溶腔近200处，危及安全的有22处，其中发生5次大事故，最大瞬间突水流量每小时达5.2万方。

前言五爪观隧道中的暗河前言龙鳞宫隧道的巨型岩溶溶腔前言掌子面突泥前言福建某公路隧道断层大塌方前言宜万铁路岩溶突水后调查的地质剖面前言岩溶空腔规模大，延展70多米宜万铁路岩溶突水后调查的地质剖面前言岩溶溶腔与构造的连通性好宜万铁路岩溶突水后地质调查剖面图前言突水突泥反映岩溶水、构造水具有水头压力。

以上地质问题与超前预报中的地震波存在何等关系？一、TGP预报的基本原理1,平(大)界面型地质：构造面、岩性接触面、规模溶洞条件：界面规模大于波长应用：反射波2,点（小）界面型地质：溶洞、溶腔、平界面上的突变点条件：规模小于波长应用：绕射波以岩体具有的波速、波长、和频率予以说明有序排列条件下：随地质界面与隧道夹角的变化，地震回波时距曲线形态变化的演示。

排列与界面平行条件二、TGP隧道地质预报观测系统排列布孔洞轴线方向有序排列，孔中激发，孔中三分量接收，多波全震相分析。

排列方式观测有利根据地震波传播的时距关系分析断面与隧道正交地震回波时距曲线形态有序排列条件下：在构造与隧道正交条件下，地震回波的“时~距”曲线形态如上。

隧道施工超前地质预报方案

隧道施工超前地质预报方案一、超前地质预报系统超前地质预报流程图掌子面超前探测地质观测、编录、分析信号处理目标识别与地质解释提交报告有无不良地质有无根据需要布设探孔按原设计文件施工必要时采取工程技术措施或调整支护参数二、地质分析方法地质调查：对地貌、地质进行调查与地质推理相结合的方法有针对性的补充地质资料。

补充地质资料的主要内容包括：不同岩性、地层在隧道地表的出露及接触关系，岩层产状及变化情况；构造在隧道地表的出露、分布、性质、变化规律及产状变化；地表岩溶发育情况和分布规律。

地质调查方法：地质预报组人员根据建立的标准地层剖面，结合沉积规律，确定各岩层层序、厚度、位置。

对地质构造进行跟踪调查后，展开有针对性的地质调会，详尽地核对细化勘察设计资料，为地质预报做好基础工作。

隧道开挖面地质素描：地质预报人员对隧道开挖面的地质状况作如实的调查和编录，采集必要的数据，具体包括：开挖面地层、岩性、节理发育程度、受构造影响程度、围岩稳定状态等进行编录。

地质素描方法和预报成果见表。

地质素描方法和预报成果表1、TSP203超前地质预报TSP203超前地质预报系统，采用TSP203隧道地质超前预报系统，预测掌子面前方100m至200m范围不良地质，包括断层、特殊软岩、煤系地层中的煤层、富水砂岩层和煤系地层与其它地层的界线，TSP203系统工作示意如下图：TSP探测布置与原理平面示意图掌子面不良地质体爆炸点接收仪测量操作方法和要求：在隧道边墙上布置爆破孔和接收器孔：在内轨顶面上1m高的一侧边墙同一水平线上，按间距1.5m、孔深1.5～2.0m、孔径35～38mm，下倾15～20°的参数钻24个炮孔，最后一个炮孔距掌子面0.5 m左右。

在距第一个炮孔15～20m 处，按孔深2.0m、孔径42～45mm，上倾5～10°的标准在边墙两侧对称钻两个接收孔。

将传感器套管借助风钻安置在接收孔中。

每开挖100m预报一次，预报作业安排在交接班期间完成，每次预报时间不超过2小时。

隧道超前地质预报作业指导书

目录一超前地质预报的使用范围 (2)二超前地质预报的目的 (2)三超前地质预报的主要内容 (2)四超前地质预报方法 (3)4.1 物理勘探法 (3)4.2 地质调查法 (3)4.3 超前钻探法 (4)4.4超前导坑预报法 (5)五超前地质预报信息的处理 (5)六制定不同工程地质问题相应的预报方案 (13)6.1 岩溶及岩溶突水预报方案 (13)6.2 断层破碎带预报方案 (14)6.3高地应力预报方案 (14)6.4 放射性监测方案 (15)七超前地质预报时安全注意事项 (15)隧道超前地质预报作业指导书一超前地质预报的使用范围隧道及其它地下工程，深埋于地下，工程岩体的工程地质、水文地质条件复杂多变，限于目前地质勘探技术水平、地质勘探密度等因素，期望在勘测阶段完全查明工程岩体的状态、特征，准确地预报可能引发隧道地质灾害的不良地质体的位置、规模和形态是十分困难的。

这些问题的解决主要还得靠施工过程中开展深入的超前地质预报工作。

本指导书适用福平Ⅱ标范围内隧道工程的超前地质预报。

二超前地质预报的目的（1）进一步查明前期没有探明的隐伏的重要地质问题。

（2）进一步探明可能引发隧道地质灾害的不良地质体的位置、规模和性态。

（3）为隧道动态设计提供地质依据。

（4）为编制竣工文件提供地质资料。

三超前地质预报的主要内容（1）地层岩性的预测预报，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）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。

（4）不良地质的预测预报，特别是对溶岩、人为坑洞等发育情况的预测预报。

四超前地质预报方法超前地质预报目前常用的方法有物理勘探法、地质调查法、超前钻探法、超前导坑预报法等，施工中应将这几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证。

TSP超前地质预报技术简报.

渝湘高速公路H11标段平阳盖隧道右线出口TSP超前地质预报技术简报(预报里程：YK39+393～YK39+342段一、任务依据及目的要求采用TSP200仪器对渝湘高速公路平阳盖隧道进行超前地质预报。

目的是探测隧道里程端YK39+393～YK39+342段的地质情况。

二、TSP法原理简介TSP（Tunnel Seismic Prediction ahead）法，即隧道前方地震预报法或超前地质预报法，它的基本原理如下：如图1所示(略，在隧道掌子面附近边墙一定范围内布置激发孔，通过在孔中人工激发地震波，所产生的地震波以球面波的形式在隧道围岩中传播，当围岩波阻抗发生变化时（例如遇岩溶、断层或岩层的分界面），一部分地震波将会被反射回来，另一部分地震波将会继续向前传播。

反射的地震波由高精度的接收器所接收并传递到主机形成地震波记录，图2(略对TSP200仪器采集的数据利用TSPwin软件进行处理，可以获得隧道掌子面前方的P波、SH波和SV波的时间剖面、深度偏移剖面、岩石的反射层位、物理力学参数、各反射层能量大小等中间成果资料，同时还可得到反射层的二维和三维空间分布，根据上述资料预报隧道掌子面前方的地质情况，如软弱岩层、断层、裂隙等不良地质体。

三、工程地质概况本段隧道埋深296～357m。

出露地层为吴家坪组，岩性主要为含炭质灰岩夹灰岩、灰岩中中含较多隧石结核，其次是铝土岩、炭质页岩，灰岩属硬质岩，铝土岩及炭质页岩为软质岩。

灰岩Rb=64.7～73.3MPa，含炭质灰岩Rb=23.2～24.5MPa，岩层走向与洞轴线垂直，穿越平阳盖向斜轴部，受构造影响较重，岩层层间结合较差，岩体较完整，为镶嵌碎石状结构，拱部无支护时，易产生挤压变形及小坍塌。

该段位于向斜轴部，地下水较丰富，在向斜核部及与铝土岩接触带及岩溶发育带易产生大量突水、突泥，以管道形式为主；在其余部位以淋水及股状涌水为主。

因该段隧洞出露的P2c、P2w组是强～中等富水透水岩组，且地处平阳盖向斜核部，地表岩溶洼地、落水洞发育，加之隧道段存在"大水井－岩门口"地下暗河，故在向斜核部P2c、P2w组灰岩出露区内地下水的汇集径流比较容易，并容易在隧道段深部形成强径流区，又由于拟建隧道北部是暗河的排泄区，隧道处于地下水强径流带与深部循环带之间（隧道高程最高440m），暗河管道高于隧道，隧道一旦形成，很有可能遇到中等发育的岩溶充水洞隙，若这些洞隙与暗河相通，在高水头及强降雨时期，将可能导致隧道大量涌水或产生岩溶塌陷，同时还将导致该暗河补给区内的大部分地表水涌入隧道。

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）。

隧道超前地质预报方案

隧道超前地质预报方案1编制依据（1)《公路隧道超前地质预报技术指南》及交通部颁布的其他现行施工规范、安全规程、施工指南等。

（2)工程地质及水文地质》-—中国水利水电出版社。

(3)近年来高速公路类似工程施工经验、施工工法、科技成果；国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果。

2隧道工程概况标段内隧道工程地质复杂，主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成，洞身主要为中～微风化花岗岩。

,隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主,部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。

施工中必须加强超前地质预报，并采取相应的工程措施，保证安全顺利地通过不良地质段。

根据设计提供风险等级和超前地质预报设计要求，我单位采取加深炮孔探测和超前水平地质钻孔俩种方法进行围岩观测，以提供有效的施工措施保证施工安全、顺利的进行，对于出现地质异常区域，我单位另增加TSP或地质物探手段进行详细的地质分析,并报设计单位进行核对、审批,重新进行隧道风险等级划分.项目部对标段内隧道作业高度重视，在施工组织设计中已经把超前地质预报列入独立的施工工序进行检测，制定“有预报才施工，不预报坚决不允许施工”的要求发放各施工队执行实施.为有效的执行超前地质预报的实施，项目部特别成立专职超前地质预测预报实施小组，其中组长1人，副组长2人，组员5人，负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理，对隧道施工起到实施性的指导作用。

并聘请专职预报队伍负责标段内的隧道地质超前预报施工。

3隧道工程地质条件本标段隧道工程地质复杂,主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成,洞身主要为中～微风化花岗岩。

,隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主,部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。

4超前地质预测预报目的地下地质条件复杂，潜在、无法预知的地质因素较多：多变的地形条件,地层破碎带、断层，富水岩层等。

进行隧道地质超前预报的目的是:提供隧道掘进前方的地质情况，包括围岩的完整性、断层破碎带和溶洞的规模和位置、不良地层的富水情况，进而做出对围岩类别的划分和隧道开挖时稳定性的分析，以确定合理的工程措施和合理的施工方法，以确保隧道施工安全顺利的进行。

缙云山隧道出口地震波超前地质预报报告201506012- wy

重庆都市快轨铜梁试验线缙云山隧道出口K*+021～K*+921TSP超前地质预报报告*********公司二〇一五年六月十六日项目名称：重庆都市快轨铜梁试验线缙云山隧道综合超前地质预报数据采集：* * 助理工程师* * 助理工程师* * 助理工程师* * 高级工程师报告编写：* * 高级工程师* * 助理工程师复核：* * 教授级高工审核：* * 研究员*********公司二〇一五年六月十六日前言受中建五局缙云山隧道项目部委托，**************公司对其承建的重庆都市快轨铜梁试验线缙云山隧道开展超前地质预报工作。

在探测过程中得到了业主、施工单位、监理单位、主管职能部门等相关单位的领导大力支持，项目经理部、监理、及施工队等相关人员的鼎力协助，在此深表谢意！在本报告阅读过程中，若对报告有任何意见和建议，请通过电话或电子邮件的形式反馈。

电话：*******（办公室）手机：*******E-mail:*********@目录1 工程概况 ................................... - 1 -2 TSP探测工作原理............................ - 2 -3 现场工程地质分析 ........................... - 3 -4 处理结果地质解释 ........................... - 4 -5 结论及建议 ................................. - 7 -重庆都市快轨铜梁试验线缙云山隧道出口K3+021～K2+921段TSP超前地质预报报告1 工程概况重庆都市快轨铜梁试验线缙云山隧道为重庆市轨道交通一号线西延伸段中的控制性工程，是为缩短壁山与重庆主城区的距离，加快壁山的快速发展，方便人们出行的一项市重点工程。

缙云山隧道为该项目的控制性工程，该隧道进口位于沙坪坝区虎溪镇伍家沟村，隧道出口位于壁山县壁城街道三角村。