隧道超前地质预报监测方案(尚家湾)
隧道超前地质预报监测方案
隧道超前地质预报实施方案山东正元建设工程有限责任公司二〇一二年十二月目录第一部分隧道超前地质预报实施大纲 (1)1 超前地质预报的目的 (1)2 超前地质预报的原则 (1)3 隧道超前地质预报方案 (2)3.1 TSP超前地质预报 (2)3.2 地质雷达超前地质预报 (6)3.3瞬变电磁法 (9)3.4复合式激发极化法预报 (10)3.5超前水平钻探 (12)4 超前地质预报质量与安全保证措施 (13)4.1超前地质预报质量保证措施 (13)4.2 超前地质预报安全保证措施 (15)第二部分拟投入的主要人员与设备 (18)第三部分合同报价 (20)第一部分隧道超前地质预报实施大纲1 超前地质预报的目的隧道超前地质预报技术主要包括常规地质方法、工程物探方法等, 在预报时一定要结合隧道掌子面前方的具体情况进行合理设计, 进一步拓宽隧道超前地质预报概念的含义。
特别是在复杂地质条件隧道施工过程中, 在加强工程地质分析的同时, 应结合工程物探对隧道不良地质进行超前地质探测预报研究,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。
超前地质预报的主要目的为：（1）预报开挖掌子面前方的岩性变化或围岩类别；（2）掌子面前方可能出现的地质断层及岩石破碎带的情况；（3）掌子面前方软岩地段的位置和长度；（4）开挖段前方岩体是否含水及可能的涌水情况等。
（5）通过对隧道洞身范围内（特别是掌子面前方）的岩体破碎地段、断层发育等不良地质的预测和分析，给掌子面的开挖提供重要的指导。
2 超前地质预报的原则根据隧道工程线路长度、地质条件等实际情况，坚持超前地质预报“三结合”和风险靶段划分原则，即“地质与物探、钻探结合，洞内外结合，长短及不同物探方法结合”，在对隧道风险分级的基础上，采用相对应的预报方案。
（1）地质与物探、钻探结合地质分析工作是超前地质预报工作的基础和重要环节，在较好了解地质情况的基础上，才能使物探的解释结果更接近真实情况，大大减少物探多解性带来的难题，离开了地质的物探极易偏离真实的地质，离开了物探的地质就很难将施工超前地质预报工作细化。
隧道超前地质预报实施方案
隧道超前地质预报实施方案1. 简介隧道工程建设是一项复杂的工程，需要面对各种复杂的地质条件。
在隧道施工过程中，地质灾害往往是一个严重的问题，会对工程造成不可估量的影响。
为了解决这个问题，隧道超前地质预报成为一个必不可少的工程措施。
2. 预报技术选择隧道工程中常用的地质预报技术有： - 地质勘探：通过地质勘探手段获取地质信息，包括地质构造、地层岩性、断层情况等。
- 钻孔探测：通过地质钻孔采样和取芯，获取地质岩石的物理力学性质参数。
- 地质雷达：利用地质雷达探测地下的岩层和水位，获取地下地质信息。
- 地下水位监测：通过设置地下水位监测点，实时监测地下水位的变化。
- 监测仪器：设置各类地质监测仪器，如振动仪、位移计等，实时监测地下岩体的变化情况。
3. 预报方案实施步骤步骤一：地质勘探在隧道工程施工前，进行详细的地质勘探，包括地质构造、地层岩性、断层情况等方面的调查。
其中，地层岩性的勘探可以通过地质钻探和取芯的方式来获取。
步骤二：钻孔探测在勘探完成后，根据实际情况选取适当地点进行钻孔探测。
通过钻孔探测，获取地下岩石物理力学性质参数，并分析地下岩层的稳定性。
步骤三：地质雷达探测根据已有的地质信息，选取适当地点进行地质雷达探测。
地质雷达可以探测地下的岩层和水位，获取地下地质信息。
步骤四：地下水位监测通过设置地下水位监测点，实时监测地下水位的变化。
地下水位的变化会对隧道工程产生很大的影响，因此地下水位的监测非常重要。
步骤五：安装监测仪器根据已有的地质信息和监测需求，设置各类地质监测仪器，如振动仪、位移计等，实时监测地下岩体的变化情况。
监测数据可以帮助工程师及时了解地下岩体的变化情况，做出相应的调整和决策。
4. 数据分析与评估通过以上的地质勘探和监测工作，获取到大量的数据。
这些数据需要进行统计分析和评估，以确定地质灾害的风险等级，并提出相应的防范措施。
5. 问题处理与反馈在实施过程中，可能会出现一些问题，如地下水位变化、地质构造异常等。
隧道超前地质预报与监控量测方案
*********A7合同段超前地质预报与监控量测方案目录1. 编制依据 (1)2.工程概况 (1)2.1 隧道概况 (1)2.2 工程地质特征 (2)2.3 工程地质构造 (2)2.4 水文地质特征 (3)3. 工作内容 (3)3.1隧道超前地质预报 (3)3.2隧道监控量测 (4)4.超前地质预报方案 (5)4.1超前地质预报分类 (5)4.2超前地质预报方法 (5)5.超前预报数据反馈 (9)6.监控量测方案 (11)6.1洞内外观察 (11)6.2周边位移 (13)6.3拱顶下沉 (15)6.4 浅地表下沉 (16)6.5 围岩压力监测 (18)6.6 初期支护喷射混凝土应变量测 (19)6.7 钢架内力及所受荷载量测 (20)6.8 二次衬砌混凝土应变量测 (21)7.监测成果处理及反馈 (22)7.1数据的采集 (23)7.2实测资料的整理 (23)7.3监控量测数据处理与分析 (25)7.4监测报警指标 (28)7.5监控量测报告和报警提交 (30)8.拟投入本合同的主要设备、仪器 (31)1. 编制依据1、《公路工程技术标准》（JTG BO1-2003）；2、《公路隧道设计规范》 (JTG D70-2004)；3、《公路隧道设计细则》 (JTG/T D70-2010)；4、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60 -2009）；5、《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60 -2009）；6、《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）；7、《公路工抗震设计规范》（JTJ004-89）；8、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；9、《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）；10、《福建省高速公路隧道施工标准化指南（隧道）》（2013）；11、福建省地方标准《公路隧道监控量测技术规程》（DB35/T 1067-2010）；12、福建省高指《关于加强我省高速公路隧道超前地质预报工作管理的通知》（闽高路工（2011）216号）；13、有关隧道超前地质预报的技术规范、规程、指南等。
超前地质预报方案
地球物理法包括地震波法、电阻率法、电磁波法等多种方法，通过测量地球物理场的变化规律，推断地下岩层的 分布、厚度、岩性、含水性等特征，以及断层、破碎带等地质构造的位置和性质。地球物理法具有快速、无损、 高精度等优点，广泛应用于超前地质预报中。
地球化学法
总结词
通过分析地下水、土壤、岩石等介质中的化学元素和同位素组成，推断地下地质体的性质和形态。
详细描述
地质调查法是超前地质预报中最基础的方法，通过实地考察和测量，收集地层岩 性、地质构造、地下水、地应力等地质资料，结合区域地质资料和工程地质图， 分析隧道施工区域的地质条件，预测可能遇到的地质灾害和工程风险。
地球物理法
总结词
利用地球物理场的理论和测量技术，通过分析地球物理场的分布和变化规律，推断地下地质体的性质和形态。
根据实际施工情况和地质变化， 及时更新和完善超前地质预报方 案，以保证施工安全和质量。
04
预报结果评估与反馈
预报结果准确性评估
对比分析
将超前地质预报结果与实际勘探资料进行对比，评估预报的准确 性和误差范围。
误差分析
对预报结果与实际勘探资料之间的误差进行深入分析，找出误差 产生的原因和影响因素。
精度评估
01
根据现场踏勘结果，确定需要进行数据采集的地点和钻孔位置
。
采集方法
02
根据实际情况选择适当的勘探方法，如钻探、物探等，进行数
据采集。
数据整理
03
对采集到的数据进行整理、分类、编号，以便后续处理和分析
。
数据处理与分析
数据预处理
对采集到的数据进行预处理，如数据格式转换、异常 值处理等。
数据分析
利用专业软件对数据进行统计分析、图像处理等，提 取有用的信息。
隧道超前地质预报方案
隧道超前地质预报方案本标段隧道施工涉及多个单洞单线隧道，总长达.81m。
工程地质复杂，主要特点是存在顺层、断层破碎带、顺层偏压等不良地质，同时围岩软弱，埋深浅，围岩变化多样，存在坍塌冒顶岩爆等风险。
地表水发育，主要以季节性水流为主，雨季时沟内水量增加明显，局部具有承压性。
地下水类型主要松散土层孔隙水、基岩裂隙水。
为确保施工和结构安全可靠，本标段制定了隧道超前地质预测预报方案。
隧道超前地质预测预报主要内容包括地层岩性、地质构造、不良地质和地下水等方面的预测预报。
其中，对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土等地层进行预测预报；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进行预测预报；对岩溶、瓦斯等发育情况进行不良地质预测预报；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地下水发育情况进行预测预报。
为了统一和规范本标段隧道超前预测预报工作，及时掌握、反馈隧道地质条件信息，调整隧道设计参数、防护措施，制定施工安全应急预案，控制工程变更设计，本标段制定了本实施细则。
隧道超前地质预测预报是隧道施工作业中关键的重要作业环节，是确保施工安全和结构安全可靠的重要手段，是施工中不可缺少的关键工序。
预测预报方法主要包括传统的地质分析法、物探法、超前探孔探测法、超前坑道法等。
为了提高预测准确性，各分部隧道根据地质特征和国内其他同类型隧道的经验，制定了实施计划，以洞内地质编录为主，采用正洞导坑观测预报，并结合物探超前地质预报（TSP203）和超前水平钻探相结合的综合地质超前预报的方法。
为了应对隧道地质的复杂性和多变性，采用长短结合、上下对照、定量和定性相结合的方法，提高预测前方围岩的准确性。
根据探测方法的特点，将预测分为长距离控制预测、中距离预测、短距离验证预测。
超前地质预测预报工作程序如下图所示。
设计单位编制超前地质预报设计方案，公司A、B类施工地质和指挥部C类施工地质分别编制专项方案。
施工单位根据设计要求和批准实施细则进行超前探测，监理单位进行审查和签认。
隧道超前地质预报实施方案
隧道超前地质预报实施方案
实施隧道超前地质预报方案的主要步骤如下：
1. 地质勘探：根据隧道所经过的地质环境，进行详细的地
质勘探。
这包括地质剖面和岩体测试，以了解隧道穿越的
地层类型、岩体强度、断层和裂隙的分布等重要地质参数。
2. 地质分析：根据地质勘探数据，进行地质分析，确定隧
道施工中可能面临的地质灾害风险，如岩体不稳定、地下
水涌出、地震活动等。
3. 大量监测：通过设置一系列的监测点和使用现代地质监
测设备，对隧道区域的地质变化进行实时监测。
这包括地
表位移、地下水位、震动等参数的监测。
4. 数据解读：对监测数据进行分析和解读，及时发现地质
变化的迹象，预警可能发生的地质灾害。
5. 建立预警系统：根据地质监测数据，建立预警系统，及
时向监测人员发出预警信息。
6. 采取预警措施：根据预警信息，采取相应的措施来防范
和减轻地质灾害的影响。
例如，加固地下水封堵、加固和
注浆处理不稳定的岩体区域等。
7. 监测和调整：在施工过程中，持续地进行地质监测和调
整预警措施，确保隧道的安全施工。
总结起来，隧道超前地质预报实施方案主要包括地质勘探、地质分析、大量监测、数据解读、建立预警系统、采取预
警措施和监测调整等步骤，旨在提前预警可能发生的地质
灾害，保障隧道的安全施工和运营。
隧洞地质超前预报专项方案(优选.)
目录一、编制目的 (1)二、编制依据 (1)三、工程概况 (1)四、工期计划 (2)五、超前地质预报方案 (2)5.1 超前钻孔探测 (2)5.2 地质雷达 (3)5.3 TSP203地质预报 (4)5.4 地质调查 (5)5.5 红外线探测 (6)5.6 加深炮孔探测 (7)5.7 水文地质分析 (7)六、超前地质预报的主要内容 (8)6.1 断层预报 (8)6.2 涌水突泥预报 (9)七、超前地质预报组织机构 (10)八、相关仪器配置 (11)九、数据记录与分析 (12)十、安全与环保措施 (15)隧洞超前地质预报专项方案一、编制目的进一步查清隧洞开挖工作面前方的工程地质和水文地质条件，指导工程施工的顺利进行，降低地质灾害的发生几率和危害程度，随时掌握隧洞前方地质变化情况，确保隧洞工程施工顺利开展。
根据本工程地质特点，特编制此专项方案。
二、编制依据1、《工程测量规范》(GBJ50026-2007)2、《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)3、《水工建筑物地下工程开挖施工技术规范》(DL/T 5099-2011)4、《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB 50194-1993）5、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）6、《爆破安全规程》（GB6722 -2011)）7、《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）8、《质量管理条例》（2013）三、工程概况浆水泉水库～孟家水库段:本段工程为新建隧洞，断面形式选用城门洞断面，洞高为3m，洞宽为2.9m。
浆水泉水库上游设浆水泉分水口，埋设DN800螺旋钢管54m;洪山溪设分水口，埋设DN800螺旋钢管32m。
隧洞长约2.55km，其中Ⅱ类围岩915米，Ⅲ类围岩1058米，Ⅵ级围岩444米，洞身最大埋深约103米。
隧址区属低山区，地形起伏较大，地面相对高差103m左右，隧洞为长期稳定地块，所受地质构造应力影响较弱，褶皱、断层不发育，岩层产状近水平，岩体节理、裂隙较发育。
隧道施工超前地质预报
隧道施工超前地质预报
1、预报原则
根据本隧道的地质情况，本着“以工程地质综合分析为核心，坚持粗查与精查相结合、物探与钻探相结合”的原则，做到有疑必探、先探后掘，充分发挥多种手段综合预报的优势，解决本管段隧道的超前地质预报和整治问题。
为了对掌子面前方地质情况进行超前预报并对初期支护和围岩变形状况进行有效监测，我项目部成立专门的施工监测及地质预报小组，由项目经理部的一工区负责组织实施。
2、超前地质预报纵断面示意图
3、预报方法
⑴综合物探超前探测
远距离超前探测:全隧正洞采用TSP203,对掌子面前方约100m范围内的地质构造的位置、规模、性质作较为详细的预报，预测岩体的完整性及岩溶和地下水的发育情况，每100m施作一次，当有异常情况时适当加密。
中近距离超前探测：全隧正洞采用地质雷达探测法（探测前方距离20～30m），验
证TSP超前探测的异常地段。
⑵超前钻孔探测
在综合物探远距离及中距离预报的基础上，采用超前钻孔验证物探异常段，一般正洞采用超前水平钻孔（φ100，每孔长30m，每循环25m）对物探超前探测的异常地段进行验证。
超前钻孔一般每个断面设3个孔并至少保证1孔可以取芯。
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)超前地质预报实施方案
超前地质预报实施方案1地质概况本隧道地质情况单一，无大的地质构造；贫水区，地下水不发育。
2超前地质预报的原则隧道的主要地质问题是断裂带防塌及突涌水，保证施工安全的关键是对不良地质的准确预报，在综合分析的基础上采取针对性的整治措施。
根据隧道的地质情况，结合国内同类工程的施工经验，本隧道本着“地表和洞内相结合、长中短期分阶段预报相结合”的“两结合”原则，做到有疑必探、先探后掘，充分发挥多种手段综合预报的优势，解决本隧道的超前地质预报和整治问题。
3超前地质预报的方案根据本隧道实际情况，主要采用地质素描预测预报，必要时进行物探超前地质预报TSP203（由经理部统一安排），对隧道掌子面前方的地质条件及可能发生的地质灾害进行风险评估。
4超前地质预报组织机构为了对掌子面前方的地质情况进行超前预报并对初期支护和围岩变形状况进行有效的监测，本隧道成立专门的施工监测及地质预报小组，由科技部负责组织实施。
5超前地质预报方法及工艺针对本隧道所处地理位置环境及施工存在的主要工程地质问题，结合目前国内隧道施工地质预报现状，采用地质法、物探法、钻孔法相结合的综合方法进行地质预报，并相互验证，有效指导施工。
特别应加强不良地质段的地质预报工作。
预报方法分如下几种：主要有地质素描法、超前水平钻孔法（必要时采用）、TSP法（地震负视速度法）。
⑴地质素描开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开挖面围岩类别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、断层分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图，通过对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况，据以指导施工，地质素描在每次开挖后均需进行。
⑵超前水平钻孔通过钻孔台车钻进过程中钻速、冲洗液、岩屑和岩粉的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断，为提高其预报的准确度，与地质素描配套使用。
⑶TSP203地质预报系统技术TSP（Tunnel Seimic Prediction）技术由AMT公司研制，是一种用于超前预报隧道前方地质变化的地下反射技术。
综合超前预报方法在岩溶区隧道不良地质体探测中的应用
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［ 关 键 词 ］岩 溶 区 隧道 ；不 良地 质 ； Ｔ Ｓ Ｐ超 前 预 报 系统 ；探 地 雷 达 ［ 中 图 分 类 号 ］Ｕ ４ ５ ２ ． １ ［ 文 献 标 识 码 ］Ａ ［ 文 章 编 号 】１ ６ ７ ４ — ０ ６ １ ０ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ — ０ １ ０ ３ — ０ ７
胡绍 东
（ 湖北 省 保 康 至 宜 昌 高 速 公 路 建 设 指 挥 部 ，湖北 宜 昌 【 摘 ４ ４ ４ ２ ０ ０ ）
要 ］岩 溶 区 隧 道 施 工 过 程 中易 发生 涌 水 突 泥 等 灾 害 事 故 ， 为 保 证 岩 溶 区隧 道 的施 工 安 全 ， 降 低 施 工 灾 害
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隧道超前地质预报监测方案（尚家湾）
隧道超前地质预报监测⽅案（尚家湾）隧道超前地质预报实施⽅案⼭东正元建设⼯程有限责任公司⼆〇⼀⼆年⼗⼆⽉⽬录第⼀部分隧道超前地质预报实施⼤纲 (1)1 超前地质预报的⽬的 (1)2 超前地质预报的原则 (1)3 隧道超前地质预报⽅案 (2)3.1 TSP超前地质预报 (2)3.2 地质雷达超前地质预报 (7)3.3瞬变电磁法 (11)3.4复合式激发极化法预报 (13)3.5超前⽔平钻探 (14)4 超前地质预报质量与安全保证措施 (17)4.1超前地质预报质量保证措施 (17)4.2 超前地质预报安全保证措施 (19)第⼆部分拟投⼊的主要⼈员与设备 (22)第三部分合同报价 (24)第⼀部分隧道超前地质预报实施⼤纲1 超前地质预报的⽬的隧道超前地质预报技术主要包括常规地质⽅法、⼯程物探⽅法等, 在预报时⼀定要结合隧道掌⼦⾯前⽅的具体情况进⾏合理设计, 进⼀步拓宽隧道超前地质预报概念的含义。
特别是在复杂地质条件隧道施⼯过程中, 在加强⼯程地质分析的同时, 应结合⼯程物探对隧道不良地质进⾏超前地质探测预报研究,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。
超前地质预报的主要⽬的为：（1）预报开挖掌⼦⾯前⽅的岩性变化或围岩类别；（2）掌⼦⾯前⽅可能出现的地质断层及岩⽯破碎带的情况；（3）掌⼦⾯前⽅软岩地段的位置和长度；（4）开挖段前⽅岩体是否含⽔及可能的涌⽔情况等。
（5）通过对隧道洞⾝范围内（特别是掌⼦⾯前⽅）的岩体破碎地段、断层发育等不良地质的预测和分析，给掌⼦⾯的开挖提供重要的指导。
2 超前地质预报的原则根据隧道⼯程线路长度、地质条件等实际情况，坚持超前地质预报“三结合”和风险靶段划分原则，即“地质与物探、钻探结合，洞内外结合，长短及不同物探⽅法结合”，在对隧道风险分级的基础上，采⽤相对应的预报⽅案。
（1）地质与物探、钻探结合地质分析⼯作是超前地质预报⼯作的基础和重要环节，在较好了解地质情况的基础上，才能使物探的解释结果更接近真实情况，⼤⼤减少物探多解性带来的难题，离开了地质的物探极易偏离真实的地质，离开了物探的地质就很难将施⼯超前地质预报⼯作细化。
隧道施工超前地质预报方案
隧道施工超前地质预报方案为保证隧道的顺利施工，避免地下水发育地段突水、突泥灾害的发生，防止造成地表水、地下水流失，破坏当地生态环境，确保施工安全，需要采取有效的措施对隧道掌子面前方的地质情况进行较为准确的预测预报，开展施工地质超前预报预测工作，特制定以下施工方案：一、超前探测1、超前物探针对地下水发育地段的断层破碎段DK138+730～DK138+765、DK139+195～DK139+245、DK139+365～DK139+415、DK139+595～DK139+640、DK141+695～DK141+731及其影响带、岩层接触带、构造及裂隙发育带。
远距离超前物探：隧道进口施工点在DK138+650、DK139+095、DK139+265处；隧道出口施工点在DK139+740、DK141+631处采用TSP-203地质仪进行超前地质探测。
2、水平钻孔超前探测隧道进口施工点在DK138+725、DK138+190、DK139+360；隧道出口施工点在DK139+645、DK141+726处采用钻孔超前探测，钻孔孔径50mm，钻孔长度20m，近距离验证超前物探成果。
二、施工过程中地质分析1、正洞掌子面与侧壁的量测和地质素描。
分析地层岩性特征、结构面性质与产状及发育程度、岩体破碎程度与填充情况、洞壁变形破坏特征、容易突泥与塌方部位、方式及规模及其随时间的变化特征。
2、地质构造的地下与地表相关性分析。
三、洞内涌突水的实时监测1、正洞各涌突水点（掌子面炮眼涌突水）的实时监测。
监测内容包括：各涌水点的水温、水量、水压、水质与同位素化学，各涌突水点（里程）、地层岩性、裂隙与岩溶发育特征等。
2、正洞洞身涌（突）水动态监测。
包括：涌（突）水点地质档案，涌（突）水点空间分布、单点涌（突）水量及其动态、涌（突）出机制、涌（突）水的化学与同位素化学动态特征等。
3、正洞洞内气温与湿度的实时监测。
四、洞外实时监测1、岩溶水地表排泄点监测包括：天窗、泉眼和暗河的水量及其动态、水化学与同位素化学变化特征。
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隧道超前地质预报实施方案山东正元建设工程有限责任公司二〇一二年十二月目录第一部分隧道超前地质预报实施大纲 (1)1 超前地质预报的目的 (1)2 超前地质预报的原则 (1)3 隧道超前地质预报方案 (2)3.1 TSP超前地质预报 (2)3.2 地质雷达超前地质预报 (7)3.3瞬变电磁法 (11)3.4复合式激发极化法预报 (13)3.5超前水平钻探 (14)4 超前地质预报质量与安全保证措施 (17)4.1超前地质预报质量保证措施 (17)4.2 超前地质预报安全保证措施 (19)第二部分拟投入的主要人员与设备 (22)第三部分合同报价 (24)第一部分隧道超前地质预报实施大纲1 超前地质预报的目的隧道超前地质预报技术主要包括常规地质方法、工程物探方法等, 在预报时一定要结合隧道掌子面前方的具体情况进行合理设计, 进一步拓宽隧道超前地质预报概念的含义。
特别是在复杂地质条件隧道施工过程中, 在加强工程地质分析的同时, 应结合工程物探对隧道不良地质进行超前地质探测预报研究,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。
超前地质预报的主要目的为：（1）预报开挖掌子面前方的岩性变化或围岩类别；（2）掌子面前方可能出现的地质断层及岩石破碎带的情况；（3）掌子面前方软岩地段的位置和长度；（4）开挖段前方岩体是否含水及可能的涌水情况等。
（5）通过对隧道洞身范围内（特别是掌子面前方）的岩体破碎地段、断层发育等不良地质的预测和分析，给掌子面的开挖提供重要的指导。
2 超前地质预报的原则根据隧道工程线路长度、地质条件等实际情况，坚持超前地质预报“三结合”和风险靶段划分原则，即“地质与物探、钻探结合，洞内外结合，长短及不同物探方法结合”，在对隧道风险分级的基础上，采用相对应的预报方案。
（1）地质与物探、钻探结合地质分析工作是超前地质预报工作的基础和重要环节，在较好了解地质情况的基础上，才能使物探的解释结果更接近真实情况，大大减少物探多解性带来的难题，离开了地质的物探极易偏离真实的地质，离开了物探的地质就很难将施工超前地质预报工作细化。
（2）洞内外结合野外地质调查与洞内地质素描和洞内预报成果相结合，即宏观地质分析与具体的施工超前预报相结合。
（3）长短及不同物探方法结合长期超前预报探测距离较长，但准确性稍差，短期超前预报探测距离较短，但准确性较高，两者的结合可以取长补短，有效提高超前地质预报的准确性；各种物探方法各有千秋，单独采用一种方法往往精度达不到要求。
而不同物探方法的结合，则可以互相取长补短，有效提高超前地质预报的准确性。
3 隧道超前地质预报方案为了保证隧道施工安全，在高风险地段实施综合超前地质预报，预报手段包括TSP地震波探测、地质雷达探测、瞬变电磁探测、激发极化探测以及超前水平钻探。
3.1 TSP超前地质预报TSP203超前地质预报系统，是专门为隧道和地下工程超前地质预报研制开发的，是目前在该领域的最先进设备，它能方便快捷预报掌子面前方100－200m 范围内的地质情况，包括隧道前方岩性的变化、破碎带和软弱层的位置宽度、是否含水、是否存在不良地质体等，通过探测为隧道工程以及变更施工工艺提供依据。
这将大大减少隧道施工带来的危险性，减少人员和机械损伤，同时也带来了巨大的经济利益和社会效益。
（1）测试仪器采用瑞士Amberg测量技术公司最新生产的TSP203型(Tunnel Seismic Prediction)超前地质预报系统设备。
与TSP202相比，TSP203在硬件设计和软件设计等方面都作了较大改进，其软件编程除了考虑与WINDOWS视窗的兼容之外，还特别强调了软件的智能化和评估结果输出的灵活性。
图1为TSP203系统组件简图。
图1 TSP203系统组件简图（2）探测原理像所有振动测量方法一样,TSP测量方法也需要振动发射源和接受装置。
TSP 测量系统是通过在掘进面后方一定距离内的钻孔内施以微型爆破来发射声波信号的，爆破引发的地震波在岩体中以球面的形式向四周传播，其中一部分向隧道前方传播，当波在隧道前方遇到异面时，将有一部分波从界面处反射回来，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号也越强。
放射信号经过一段时间后到达接受传感器，被转换成电信号并进行放大。
从起爆到反射信号被传感器接收的这段时间是与反射面的距离成比例的，通过反射的时间与地震波传播速度的换算就可以将反射界面的位置、与隧道轴线的交角以及与隧道掘进面的距离确定下来；同样使用TSP也可以将隧道上方或下方存在的岩性变化带的位置方便地探测出来。
图2为TSP超前预报测量原理，图3为TSP203系统组件标准测量图示。
图2 TSP超前预报测量原理图3 TSP203系统组件标准测量图示为达到探测隧道前方和周围地质情况的目的，在TSP测量系统中使用了三对高敏加速度传感器，三对加速度传感器通过一根金属杆连接在一起，分别以平行和垂直隧道轴线的方向定位在专门的传感器钻孔内，传感器的这种布置方式能保证接收有各种不同角度反射回来的反射信号，使用三对水平和垂直布置的传感器还能有效地减少干扰信号的影响。
由传感器采集到的振动信号经过模数转换器转换后存储在一台小型计算机上，整个测量过程也是通过这台计算机来完成的。
测量工作结束后将存储在小型计算机上的地震信号作进一步的分析处理之用。
TSP测量系统配备有专门的分析软件，分析软件的主要任务之一是对测量信号进行各种数值滤波、选择放大等，以获得清晰的反射图像。
分析软件的另一功能是将反射波图像所提供的信息与隧道的空间坐标结合起来，通过一系列的数学运算求出反射事件本身的空间位置以及与隧道的相对位置。
这些数学运算的结果和解释正是TSP地质超前预报的最终结果。
（3）探测方法探测的基本步骤为：钻孔布置——施工钻孔——数据采集——数据分析——报告提交。
1）测线测点布置TSP-203超前地质预报是利用振动波的反射来进行探测的。
振动波由在特定位置人为制造的小型爆破产生，一般是沿隧道一侧洞壁布置24个爆破点，爆破点平行于隧道底面呈直线排列，孔距1.5m,孔深1.5m，炮孔垂直于边墙向下倾斜15～200，以利于灌水堵孔。
距最后的爆破点15～20m处设接收器点（在一侧或双侧），接收器安装孔的孔深2m，内置接收传感器。
图4为观测系统与隧道关系平面示意图。
图4 观测系统与隧道关系平面示意图2）探测方法在测量过程中，逐次引爆爆破点的炸药（约20-30g，根据围岩不同适时调整）,制造出小型地震波，地震波遇到节理面、地层层面、破碎带界面和溶洞、暗河等不良地质界面时，将产生反射波，反射波的强度及传送时间反映了相关界面的性质、产状、据接受点的距离。
接受传感器将接受到的反射波数据传输给记录仪电脑储存起来，利用处理软件对储存的数据进行处理，形成反映隧道相关界面的隧道影像点图，由分析人员进行解释，得到前方的地质情况。
3）资料分析与处理采集的TSP数据，通过TSPwin软件进行处理，获得P波、SH波、SV波的时间剖面、深度偏移剖面和反射层提取以及岩石物性参数等一系列成果。
在成果解释中，以P波资料为主对岩层进行划分，结合横波资料对地质现象进行解释。
解释中，遵循以下准则：a.正反射振幅表明硬岩层，负反射振幅表明软岩层。
b.若S波反射较P波强，则表明岩层饱含水。
c.Vp/Vs增加或δ突然增大，常常由于流体的存在而引起。
d.若Vp下降，则表明裂隙或孔隙度增加。
探测结果以报告的形式提交，根据分析结果对掌子面前方岩体进行分段描述，包括岩性的变化、含水情况、是否存在不良地质体等。
(4)注意事项1) 严格按规定布置震源和传感器钻孔，并保证质量，特别是孔距、倾角等；钻孔前，应用测量仪器测定接收器孔和炮孔的位置，接收器孔和炮孔在同一水平面上，并用红油漆作标记。
炮孔要标记序号。
2) 严格按设计要求施工钻孔，若测定的位置无法钻孔，可在以测点为圆心半径20cm的范围内钻孔。
3)注意选择接收器孔的位置，不应在松散围岩中。
接收器孔身要直。
孔内岩屑和泥浆要用水冲出孔外。
4)注意保护炮孔，成孔条件好的，孔内岩屑和泥浆要用水冲出孔外，以免炸药包放置不到位。
成孔条件差的，完钻后要将柱状物（锚杆等）留在孔中，防止围岩掉块。
5)在洞内的实际探测过程中，尽最大努力减少噪音和漏炮；6)若发现前方有可能存在不良地质体或含水，施工单位应打超前钻孔，以保证施工安全。
(5)工程量清单具体工程量根据隧道地质条件及现场实际开挖岩层情况定。
3.2 地质雷达超前地质预报(1)测试仪器美国GSSI是目前世界上最好的生产地质雷达的厂家，它的产品遍布全球，目前超过1800套，占全球销量80%以上，在中国200余套，占中国市场份额的75%以上。
创始于1969年的美国地球物理探测公司（GSSI公司），是世界上第一家专业研制探地雷达的公司，其前身为美国宇航局。
随着60年代末期美国宇航局专门为阿波罗计划所研制的专用仪器，成功地探测到月球表面尘埃之后，世界上第一台进入民用的商用探地雷达得以在美国推出，它就是美国GSSI 公司生产的SIR系列探地雷达的前身。
它用电磁波为地质勘察服务，为勘察方法起到了革命性的推动作用。
图5为我单位的地质雷达SIR 3000及100MHz天线。
图5 地质雷达主机及天线SIR 3000 主要特点：1）SIR-3000型雷达的一体化设计，加上内置式可充电电池，性能坚固耐用，整机仅4公斤重，是目前市场上最轻便的雷达系统；2）SIR-3000型雷达高分辨率强光型液晶显示，可在野外强光下操作；3）除了传统的USB、Ethernet, RS-232等接口外，还配备了独特的微型闪存装置，提供更便捷、快速的数据传输方式；4）目前GSSI公司提供的雷达天线种类是最多，使购买我们雷达的用户具有了强大的扩展余地，可满足不同工程检测的需要。
而且，所有的天线都可与SIR-3000型雷达主机兼容。
频率从16MHz到2.2GMHz可选；我单位共有从900MHz到100MHz四种天线，完全满足胶州湾隧道的精度预报要求。
5）天线和主机之间使用完全频蔽的同轴电缆进行数据传输，更加结实耐用，防土、防尘能力强，不受环境限制。
6）GSSI公司开发的各种功能的雷达软件包更丰富了雷达系统的应用，除了配备专用的雷达数据后处理软件，用户还可根据自己需要选择特殊功能的软件模块，并且所有雷达软件基于Windows2000/NT/XP，可在PC机上进行数据处理。
(2)探测原理地质雷达(Ground Penetrating Radar，简称GPR)也称作探地雷达，是一种电磁探测技术，它利用地下介质对广谱电磁波(107～109Hz)的不同响应来确定地下介质的分布特征。
主要是通过观测位移电流的变化来实现其探测目的。