超前地质预报分类
2023年公路隧道超前地质预报技术规程标准DB45T 2525—2022
公路隧道超前地质预报技术规程1范围本文件规定了公路隧道超前地质预报的术语和定义、一般规定、超前地质预报设计、超前地质预报实施、地质调查法、物探法、超前钻探法、超前导坑法和复杂地质条件的超前地质预报。
本文件适用于公路隧道超前地质预报工作，其它地下工程的超前地质预报可参照使用。
2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
隧道超前地质预报geological predication in tunnel在分析既有地质资料的基础上，采用地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等手段，对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测及分析判释，并提出技术措施建议。
综合超前地质预报comprehensive geological prediction根据预报对象的地质特点，采取两种或两种以上有效的预报手段进行相互比较印证的超前地质预报方法。
地质复杂程度分级classification of geological factors by intricacy综合考虑隧道工程地质与水文地质条件、可能发生的地质灾害对隧道施工及环境的影响程度，对隧道所处地质条件复杂程度进行的分级，包括复杂、较复杂、中等复杂和简单四级，对应着隧道地质灾害分级的：严重、较严重、一般、轻微。
地质调查法geological survey method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。
包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描等。
隧道内地质素描geological sketch of the inside of tunnel将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表的一种超前地质预报方法。
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）。
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。
地质超前预报讲解
（5）地下水：水增加了隧道施工难度。地层渗水影响喷射 混凝土的质量；若在断层带内岩体破碎，或节理被次生粘土 充填地段有水，则会大大降低围岩的自稳能力，增加坍塌的 可能。
主要描述出水点位置及其与断层和节理的关系、出水状态 (滴、流、涌)、水味、水色、水温、出水点附近有无沉淀物等。 同时了解水对混凝土的侵蚀性。
◈正洞导坑布置在正洞中，其作用与平行导坑相比， 效果更好。
◈但是采用超前导坑法进行预报也有缺陷：一是成本 太高，有时需要全洞进行平导开挖；二是在构造复 杂地区准确度不高。
2．超前钻孔法
◈ 超前钻孔法是在隧道掌子面上进行钻孔，以探明隧 道开挖面前方的地质情况的一种方法。
◈ 钻孔的数量、角度及钻孔长度可人为设计和控制。
第四章 地பைடு நூலகம்工程
4.7 地质超前预报
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 第7节
第四章 地下工程
概述 围岩应力分布 围岩变形破坏 围岩分类 围岩压力 围岩稳定性评价 地质超前预报
第7节 地质超前预报
一、概念 地下工程地质超前预报：利用一定的技术和手
段，收集和分析地下工程所在岩土体的有关信息， 对施工掌子面前方岩土体情况、不良地质体的工 程部位及成灾可能性作出解释、预测和预报。
掌子面编录主要内容包括以下五个：
（1）岩性:是最基本的地质资料。主要描述岩石名 称、颜色、结构、构造、矿物成分、风化程度等。
（2）贯穿性节理:是造成块体塌方的主要原因之一。 主要描述节理产状、密度、宽度、延伸情况、节理面 特征(光滑、粗糙、起伏不平)、出露位置等。
（3）岩脉:岩脉侵入的位置往往是地壳的薄弱点。 主要描述岩脉的岩性,出露位置、宽度、接触关系、破 碎情况、风化程度等。
超前地质预报三级
（1）D1K1047+135—D1K1049+645段采用WT-1及ZT-1；
二、各种预报类型适用的条件、等级及预报手段。
1、WT-1适用条件：软弱夹层、非可溶岩与可溶岩接触地带，地表物探异常带，差异风地带及可能出现其它不良地质体。含炭（煤）地层。
适用风险等级：塌方风险及变形风险为中度。
主要物探手段：TSP203。方法详见附页。
2、ZT-1适用条件：所有段落。塌方风险为高度，变形风险为中度。
主要物探手段：加深炮眼。
三、加深炮孔施做要求。
1、加深炮孔单独施作，现场用红油漆进行标识，每一开挖断面不少于5孔，每孔深度不少于6.0米，分2循环交错向前布置，两循环间搭接长度不少于3米。施做5孔时示意图中1循环打①③⑤⑦⑨5个孔，2循环打②④⑥⑧⑩5个孔，施做10孔时示意图中一次性施做。
施工技术交底
编号：年月日
工程名称
保家隧道进口
工程部位
超前地质预报
交底人
审核人
审批人
交底架子队
隧道六队
施工工班
开挖班
交底级别
三级
隧道暗洞段超前地质预报技术交底
为了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，降低地质灾害发生的机率和危害程度，确保隧道施工安全，强烈要求按照图纸要求进行超前地质预报工作，将其纳入正常施工程序进行管理，通过超前地质预报工作核实和预测掌子面前方地质条件，及时调整工程措施，确保施工及结构安全。
超前地质预报 标准
超前地质预报标准地质预报是指通过对地质现象和地质过程的观测、分析和研究，对未来一定时期内可能发生的地质灾害进行预测和预报。
超前地质预报是指在地质灾害发生前，提前做出预测和预警，以便采取相应的防灾减灾措施，保护人民生命财产安全。
超前地质预报的标准主要包括以下几个方面：首先，要有可靠的监测手段和技术手段。
地质预报需要依靠对地质现象和地质过程的监测和观测，因此必须具备可靠的监测手段和技术手段。
这包括地震监测、地质构造监测、地下水位监测等多种手段，以及遥感技术、地球物理勘探技术等现代化技术手段。
其次，要建立科学的预测模型和算法。
超前地质预报需要建立科学的预测模型和算法，通过对地质数据的分析和处理，运用数学、物理等相关知识，建立准确的预测模型，以实现对地质灾害的准确预测。
再次，要有完善的预警系统和预警机制。
超前地质预报需要建立完善的预警系统和预警机制，及时发布预警信息，让相关部门和人员能够及时采取应对措施，最大限度地减少地质灾害带来的损失。
最后，要进行有效的应对措施和救援准备。
超前地质预报不仅需要提前预测地质灾害，还需要做好相应的应对措施和救援准备工作。
这包括加强地质灾害防治工程建设，提高应急救援能力，加强地质灾害防治知识的宣传和教育等方面的工作。
总之，超前地质预报标准的制定和实施，对于预防和减轻地质灾害的影响具有重要意义。
只有建立科学的预测模型和算法，完善的预警系统和预警机制，有效的应对措施和救援准备，才能更好地保护人民的生命财产安全，实现地质灾害防治工作的科学化、规范化和精细化。
希望各级地质灾害防治部门和地质科研单位，能够高度重视超前地质预报标准的制定和实施工作，不断提高地质灾害防治工作的水平，为人民群众的生命财产安全提供更加有力的保障。
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。
TSP地质超前预报
DFYK隧道超前预报深度偏移剖面和设计地质剖面 DFYK隧道超前预报深度偏移剖面和设计地质剖面
TRT超前预报技术 超前预报技术
TRT技术的全称是“真正反射层析成像”（True Reflection Tomography ）是由美国NSA工程公司90年代末开发的，本世纪初在欧洲、亚洲开始 应用。应用TRT技术进行超前预报的第一个例子是在Blisadona隧道。该 隧道的实验表明在坚硬的结晶岩地段，TRT技术可预报长度100-150m， 在软弱土层和破碎岩体地段可预报60-90m。另一成功的例子是奥地利的 过阿尔卑斯山的铁路双线隧道，隧道长1076米，段面积100m2。 施工中 进行了全程的超前预报，对于岩性变化界面和断裂破碎带等进行了预报 ，其结果与施工揭露的地质情况基本一致。TRT方法在观测方式和资料 处理方法上与TSP和‘负视速度法’有很大不同。在观测上，虽然TRT也 是利用反射地震波，但它采用的是空间多点接收和激发。检波器和激发 的炮点呈空间分布，以充分获得空间波场信息，以提高不良地质体的定 位精度。这与前两种反射法的观测方式明显不同。TRT资料处理方法的 重要关键技术是速度扫描和偏移成像，不需要读走时。这种方法对岩体 中反射界面位置的确定、岩体波速和工程类别的划分等都有较高的精度 ，应该说较TSP方法有较大的改进。
图2 反射地震“负视速度法”超前预报观测与分析示意图（何振起，2000） Fig.2 Observe system and analysis of Seismic Reflection prediction (after He,2000)
TSP超前预报方法 超前预报方法
TSP 超 前 预 报 方 法 （ Tunnel Seismic Prediction） 是 由 瑞 士 ） Amberg测量技术公司 年代初开发的，90年代中期推向市场，用于隧道超 测量技术公司90年代初开发的 年代中期推向市场， 测量技术公司 年代初开发的， 年代中期推向市场 前预报。其工作原理也是隧道内反射地震方法，但处理方法有独到之处。 前预报 。 其工作原理也是隧道内反射地震方法 ， 但处理方法有独到之处。 该方法在国欧洲、亚洲有广泛的应用，中国也先后引进了该公司的TSP202、 该方法在国欧洲、亚洲有广泛的应用，中国也先后引进了该公司的 、 TSP203等超前预报系统。 TSP的观测是由一个三分量检波器承担，埋入隧 等超前预报系统。 的观测是由一个三分量检波器承担， 等超前预报系统 的观测是由一个三分量检波器承担 道侧壁岩体中1-1.5m，炮点设与侧壁岩体内，等间距排列，与接收点在一条 道侧壁岩体中 ，炮点设与侧壁岩体内，等间距排列， 平行隧道走向的直线上，这与国内的采用‘负视速度法’ 平行隧道走向的直线上 ， 这与国内的采用 ‘ 负视速度法 ’ 的观测方式基本 相同。 方法与国内的‘ 相同。TSP方法与国内的‘负视速度法’的主要区别是在资料处理方法上， 方法与国内的 负视速度法’的主要区别是在资料处理方法上， TSP不采用走时曲线分析方法，而是采用深度偏移成像方法。在偏移成像之 不采用走时曲线分析方法， 不采用走时曲线分析方法 而是采用深度偏移成像方法。 前进行二维Radon变换，利用视速度的差异，消除与隧道走向近乎平行的反 变换， 前进行二维 变换 利用视速度的差异， 射界面。该方法对纵、横波P、 、 分别进行处理 应该说TSP技术在 分别进行处理。 射界面 。 该方法对纵 、 横波 、SV、SH分别进行处理。 应该说 技术在 隧道反射地震方面是做得比较好的，有较好的实用性。但是由于TSP的观测 隧道反射地震方面是做得比较好的，有较好的实用性。但是由于 的观测 方式的限制，不可能对断层的产状、 方式的限制 ， 不可能对断层的产状 、 位置和岩体波速等参量同时给出准确 的结果，因而在定位精度和岩体类别划分方面还有待改进。应用TSP202技 的结果，因而在定位精度和岩体类别划分方面还有待改进。应用 技 术在株六复线的新倮纳铁路隧道施工中进行了超前预报， 术在株六复线的新倮纳铁路隧道施工中进行了超前预报 ， 结合工程地质分 取得了很好的效果。在云南元磨高速公路的大风垭口、 析 ， 取得了很好的效果 。 在云南元磨高速公路的大风垭口 、 布垅箐隧道的 施工中使用TSP203进行了全程超前预报，取得了很好的地质效果。 进行了全程超前预报， 施工中使用 进行了全程超前预报 取得了很好的地质效果。
隧道工程超前地质预报与监控量测
隧道工程超前地质预报与监控量测5.1 超前地质预报5.1.1 一般规定1.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。
要将超前地质预报作为隧道施工的一道工序，纳入施工组织设计。
根据隧道的长短和地质复杂程度，有针对性地编写超前地质预报方案。
2.隧道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，进而预测前方不良地质以及重大地质问题。
（2）为信息化设计和施工提供依据。
（3）为降低地质灾害发生风险提供预警。
（4）为编制交竣工文件提供地质资料。
3.超前地质预报应包含下列主要内容：（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、褶皱构造等影响岩体完整性的构造发育情况预测预报。
（3）不良地质预测预报，特别是对溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力、高地温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及富水断层、富水褶皱轴及富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。
4.超前地质预报按预报距离可分为3类，见表5-1。
5.超前地质预报分级见表5-19。
表5-1 超前地质预报按预报长度分类表5.根据隧道工程地质与水文地质条件和复杂程度、地质因素对隧道施工影响程度、诱发环境问题程度等，针对不同类型地质问题，按本书选择不同方法和手段，分段、分级进行超前地质预测预报。
6.施工过程中应将开挖揭露的地质情况与多方法超前地质预测预报对比印证，提高预报准确率和精度，动态调整超前地质预测预报分级、方法、手段。
7.隧道超前地质预报的试验检测单位应具备交通运输部公路工程综合甲级或桥隧专项资质，超前地质预报从业技术人员应持隧道工程或桥隧工程试验检测专业职业资格证书，并掌握基本水文地质知识。
仪器设备的种类、性能精度及效率应能满足预报和工期的要求。
8.隧道超前地质预报按图5-1所示的工作程序进行。
公路水运试验检测-桥梁隧道工程-第15章-超前地质预报
[单选题]1.以下不属于大型岩（江南博哥）溶出现前兆标志的是（）。
A.裂隙、熔隙间出现较多的铁染锈或黏土B.岩层明显软化、湿化C.小溶洞出现的频率降低D.钻孔中的涌水量剧增参考答案：C参考解析：大型岩溶出现前兆标志一般有：裂隙、熔隙间出现较多的铁染锈或黏土、岩层明显软化、湿化或出现淋水现象；小溶洞出现的频率增加，且多有水流、河砂或水流痕迹；钻孔中的涌水量剧增，且夹有泥沙或小砾石；有哗哗的水流声；钻孔中有凉风冒出。
[单选题]2.下列不属于煤层瓦斯出现的前兆标志的是（）。
A.开挖掌子面地层压力增大B.掌子面温度增高C.煤层结构变化明显D.掌子面有移动感参考答案：B参考解析：煤层瓦斯出现的前兆标志一般是：开挖掌子面地层压力增大，鼓壁、深部岩层或煤层的破裂声明显，响煤炮，掉渣，支护严重变形；瓦斯浓度突然增大或忽高忽低，掌子面温度降低，憋闷、有异味等；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；钻孔时有顶钻、夹钻、顶水、喷孔等动力现象；掌子面发出瓦斯强涌出的嘶嘶声，同时带有粉尘；掌子面有移动感。
[单选题]3.采用瞬变电磁法时，应将开挖台车、喷浆机等金属物体向掌子面后移至（）。
A.20mB.30mC.40mD.50m参考答案：A参考解析：瞬变电磁法的探测时间应选择在爆破及出渣完成之后将开挖台车、喷浆机等金属物体向掌子面后移至20m以外进行，且避免电磁信号干。
[单选题]4.岩溶预报应以（）为主。
A.地质调查法B.超前钻探法C.瞬变电磁法D.红外探测法参考答案：B参考解析：岩溶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。
[单选题]5.在岩溶预报中，采用（）进行短距离探测。
A.弹性波发射法B.高分辨率直流电法C.红外探测法D.地质雷达法参考答案：D参考解析：根据岩溶发育条件，可采用弹性波反射法进行长、中长距离探测，以探明断层等结构面和规模较大、可足以被探测的岩溶形态；采用高分辨率直流电法、红外探测进行中长、短距离探测，可定性探测岩溶水；采用地质雷达进行短距离探测，以查明岩溶位置、规模和形态。
隧道超前地质预报
3、顺层 隧道进口代表性岩层产状为N10° W/24°NE，倾向线路左侧，视倾角为23°，线路右 侧边坡顺层，隧道开挖易发生垮塌。 隧道出口代表性岩层产状为N40°E/15°SE，倾向线路大里程，视倾角为15°，仰坡顺
《DK21+545 新太阳庄隧道设计图》： 五、不良地质及特殊岩土
（一）不良地质
可能发生突泥涌水的地段，超前钻探应设孔口管和止水装置,防止高压水突 出。
中铁二局贵南客专贵州段工程项目经理部
贵南客专贵州段工程项目经理部二工区质量部 迎难而上 贵在坚持
1.4 超前地质预报类型
1.4 .3 物探法 物探法包括地震波法(负视速度法、地震波反射法、反射地震层析成像法、
地震CT成像和陆地声纳法等）、声波法(水平声波剖面法、声波层析成像法等)、 电磁波反射法(地质雷达等)、电法和红外探测等。。
6、有害气体 隧道洞身DK20+410～+610段穿过含煤层地层。 瓦斯压力：参考临近贵广资料，推测隧道洞身段含煤地层瓦斯压力值约为0.36MPa。 瓦斯含量：参考临近贵广资料，瓦斯含量计算值为3.2m³/t，生产矿井瓦斯相对涌出量为 3.96 m³/t.d。 考虑隧道区具体情况煤层瓦斯含量采用3.58m/t，含炭泥岩0.1m³/t，该段 属于低瓦斯隧道。
地震波反射法、负视速度法适用于各种地质条件，对断层、软硬岩接触面等 面状结构反射信号较为明显。每次预报的距高宜为100m～150m,连续预报时，前 后两次应重叠10m以上；
超前地质预报
超前地质预报一、概述1、超前地质预报的目的（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几率和危害程度。
（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。
2、超前地质预报的内容（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必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预测预报。
（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。
2、超前地质预报的方法地质调查法：包括补充地质调查、洞内开挖工作顾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必分析、地质作图等。
超前钻探法：包括超前地质钻探、加深炮孔探测及孔内摄影。
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。
超前导坑预报法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法等。
超前地质预报长度的划分和预报方法的选择可执行以下规定。
长距离预报：预报长度100m以上。
可采用地质调查法、地震波反射法及100m以上的超前钻探法等。
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的超前钻探法等。
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、红外探测及小于30m的超前钻探法等。
二、超前地质预报实施1、断层预报断面预报可按以下步骤进行：（1）根据区域地质资料、工程地质平面图与纵断面图以及必要的补充地质调查，进一步核实断层的性质、产状、位置与规模等。
（2）采用弹性波反射法确定断层在隧道内的大致位置和宽度。
（3）必要时采用红外探测法、高分辨率直流电法探测断层带地下水的发育情况。
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
①不良地质预报及灾害地质预报：预报掌子面前方一定范围内有无突水、突泥、岩爆及有害气体等，并查明其范围、规模、性质，提出施工措施或建议；②水文地质预报：预报洞内突涌水量的大小及其变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响；③断层及其破碎带的预报：预报断层的位臵、宽度、产状、性质、充填物的状态，是否为充水断层，并判断其稳定程度，提出施工对策；④围岩类别及其稳定性预报：预报掌子面前方的围岩类别与设计是否吻合，并判断其稳定性，随时提供修改设计、调整支护类型、确定二次衬砌时间的建议等。
掌子面地质素描主要内容如下：①岩性：是最基本的地质资料。
主要描述岩石名称、颜色、结构、构造、矿物成分、风化程度等。
②断层：是地壳上主要的构造痕迹，它的形成、特性及规模决定地区地质构造复杂程度，对隧道施工影响极大，是开挖时发生塌方的主要地质原因之一。
主要描述断层位臵、产状、断层破碎带宽度及构造类型、断层性质及其与其它断层的关系、派生节理产状、密度及充填物等。
③贯穿性节理：是造成块体塌方的主要原因之一。
主要描述节理产状、密度、宽度、延伸情况、节理面特征(光滑、粗糙、起伏不平)、出露位臵等。
④岩脉：岩脉侵入的位臵往往是地壳的薄弱点。
我们主要描述岩脉的岩性，出露位臵、宽度、接触关系、破碎情况、风化程度等。
⑤地下水：地下水增加了隧道施工难度。
地层渗水影响喷射混凝土的质量，如在断层带内岩体破碎，或节理被次生粘土充填地段有水，则会大大降低围岩的自稳能力，增加坍塌甚至突水的可能。
主要描述出水点位臵、出水状态(滴、流、涌)、水量、出水点附近有无沉淀物等。
同时了解水对混凝土的侵蚀性。
LDS－1A陆地声纳仪LDS－1A陆地声纳仪具有轻便、操作智能化、工作时间短、操作简单、震源用锤击、工作人员少等优点，预报时在掌子面上布臵水平和铅垂方向各一条测线，标出测点位臵，然后一人在激震点上用8～12磅锤敲击岩面，另一人用手按住检波器，用黄油耦合剂使它贴在岩面的测点位臵上施测，检波器接受的震动信号记录在仪器中。
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。
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超前地质预报分类
1、洞内开挖，利用凿岩机进行炮孔钻设，炮孔间距，装药量要根据围岩情况不断调整，调整的距离要满足（隧道爆破安全规程）GB6722_2011版。
2、洞内开挖必须参照超前地质预报。
必须施作TSP，超前探孔，个别富水段落还要做红外探水。
超前地质预报分类
超前地质预报常用的物探方法有很多，分类不尽相同。
根据《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2005），将几种物探方法及其适用范围介绍如下：其中地震波法超前预报是当前应用的主流。
机械钻探
使用超前地质钻杆在隧道断面的若干个部位进行钻探，依据钻杆内岩土结构、构造及水文地质判定前方围岩的性质。
一般取隧道断面的三个点，中上部、左侧、右侧，将钻探出的围岩综合对比分析然后按每两米一个断面记录其围岩状况。
超前钻杆的长度不等，一般以20米为主流产品。
电法
直流电法超前探测隧道掌子面和侧帮的含水构造
高密度电阻法探测岩溶、洞穴、地质界线
电磁法
甚低频法①.探测隐伏断层、破碎带；②.探测岩体接触带；③.探测含水构造及地下暗河等
地质雷达①.探测隐伏断层、破碎带；②.探测地下岩溶、洞穴；③.探
测地层划分
地震波法和声波法
折射波法①.划分隧道围岩级别；②.测定岩体的纵波值
反射波法①.划分地层界线；②.探测隐伏断层、破碎带；③.探测地下洞穴；④.测定含水层分布
散射波法①.划分地层界线；②.探测隐伏断层、破碎带；③.探测地下洞穴；④.测定含水层分布；⑤确定围岩速度
红外线法
红外探水①.探测局部地温异常现象；②.判断地下脉状流、脉状含水带、隐伏含水体等所在的位置
编辑本段地震法超前预报
地震法是当前隧道中长期超前预报的主流方法。
它包括：HSP、TSP、TGP、TRT、TST、负视速度等各种方法。
TSP隧道地质超前预报
其工作原理是利用在隧道围岩以排列方式激发弹性波，弹性波在向三维空间传播的过程中，遇到声阻抗界面，即地质岩性变化的界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等，会产生弹性波的反射现象，这种反射波被布置在隧道围岩内的检波装置接收下来，输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理，实现拾取掌子面前方岩体中的反射波信息，达到预报的目的。
其中TSP、TGP、TRT应用的是反射理论，尚需在小孔径偏移成像病态问题方面进行努力。
TST隧道地质超前预报
该方法充分认识三维波场的复杂性，能进行方向滤波，仅保留掌子面前方的回波，避免现行超前预报方法中虚报、误报率高的技术缺陷。
能准确确定掌子面前方围岩波速分布，为岩体工程类别判定提供依据，同时避免现行方法预报位置不准确的缺陷。
TST地质超前预报技术具有如下优点：[1]
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；
4. TST采用独特专业设计的观测方式，保证观测数据同时满足围岩波速分析、三维波场分离和方向滤波的需要。
HSP隧道地质超前预报
该方法和地震波探测原理基本相同，其原理是建立在弹性波理论的基础
上，传播过程遵循惠更斯-菲涅尔原理和费马原理。
本方法探测的物理前提是岩体间或不同地质体间明显的声学特性差异。
测试时，在隧道施工掌子面或边墙一点发射低频声波信号，在另一点接收反射波信号。
采用时域、频域分析探测反射波信号，进一步根据隧道施工掌子面地质调查、地面地质调查及利用一隧道超前施工段地质情况推测另一平行隧道施工掌子面前方地质条件的预报方法，便可了解前方岩体的变化情况，探测掌子面前方可能存在的岩性分界、断层、岩体破碎带、软弱夹层、以及岩溶等不良地质体的规模、性质及延伸情况等。
编辑本段高密度电法超前预报
我国南方岩溶发育，地质构造复杂，地下水丰富。
为确保工程质量与安全，适于采用高密度电法沿隧道轴线进行勘探的方法和地震法结合的超前预报方法。
高密度电法将整个山体成像，找到溶洞等含水带；进一步结合地震法超前预报对隧道掌子面前方的地质结构进行预报。
结果更加可靠。