隧道隧道超前地质预报模拟报告(地震波法)
1地震法超前地质预报原理(精)
轨道工程系
《隧道施工质量检测与验收》
技术指标
①探测距离一般为掌子面前方 300 ～ 500 米，最大可达 1500
米；但有效预报距离一般为掌子面前方100米，水平水平较高
者，可达150 ～200米。 ②最高分辨率为1米地质体； ③水平较高者，预报不良地质体位置的精度可达90%以上； ④水平较高者，预报不良地质体规模的精度可达85%以上。
相关界面或地质体反射能量的影像图和隧道平面、剖面图供来自程技术人员解译。轨道工程系
《隧道施工质量检测与验收》
原理
地震波法探测 原理示意图
轨道工程系
《隧道施工质量检测与验收》
作用
①预报掌子面前方的断层破碎带、软岩、岩溶陷落柱等不良地 质体的性质、位置和规模； ②预报涌水量大于 5m3/h 以上的富水地质体和老窑、老崆等采 空区的存在、位置和规模； ③预报煤系地层的边界和其中的煤层、富水砂岩； ④粗略地预报围岩级别（类别）； ⑤定性地预报发生塌方、突泥突水等施工地质灾害的危险性。
轨道工程系
《隧道施工质量检测与验收》
The End
怎么样，你学会了吗？
地震波法超前地质预报原理
原理
地震法地质超前 预报现场测试
轨道工程系
《隧道施工质量检测与验收》
概况
TSP（Tunnel Seismic Prediction，隧道地震勘探）设备 是由瑞士安伯格公司开发、生产的，是当前国内外最先进的隧道 隧洞长期超前地质预报设备，也是当前超前地质预报技术中的最 重要手段。它与其它超前地质预报的设备相比，最大优点是：探
测距离远（可达隧道隧洞掌子面前方300～500米,有效预报距离
100～150米），分辨率高（最高分辨率为1米），抗干扰能力强 （基本不受干扰），影响施工很少（钻孔和测试在侧壁进行，洞 内探测时间仅用45分钟）。
隧道超前地质预报报告
隧道超前地质预报报告二〇一九年一月十日目录一、工程概况 (3)二、预报依据 (4)三、预报设备 (4)四、预报原理 (4)五、预报段地质条件 (5)六、掌子面地质条件 (6)七、探地雷达测试及结果分析 (6)7.1 测线的布置 (6)7.2 数据处理及结果 (7)八、结论与建议 (11)隧道超前地质预报报告一、工程概况隧道工程起止桩号K35+913～K36+263，隧道全长350m。
隧道建筑限界:主洞净宽0.75+0.5+2×3.7+3.5+0.75+0.75＝13.75m；净高5.0m；隧道路面横坡；单向坡1.5%；抗震设防烈度：7度；结构安全等级：1级；结构重要性系数：1.1；设计时速：80km/h。
地层岩性隧址区出露地层岩为第四系松散堆积层及侏罗系上统砂泥岩，现按岩性从新至老分述如下：（1）第四系松散堆积层A、第四系全新统残坡积粉质粘土：浅黄色～紫红色，场内主要分布在两端洞口附近的山坡上，该层土中含白色粒径1～3cm的钙质结核，含有铁锰质氧化物斑点和条带，呈坚硬～硬塑状，切面光滑，无摇震反应，韧性高，干强度高。
厚度0.5～1.7m，主要分布于洞口附近，丘坡区过渡到缺失。
B、第四系更新统冰水沉积含砾卵石粉质粘土：场内主要分布在洞顶，粘性土含量50.5～60.5%，砾石含量24.7～29.3%，卵石（含漂石）含量29.4～38.4%，卵石粒径一般2～20cm大，最大粒径30cm，含漂石多，主要成分为石英、石英岩等，呈中等风化。
揭示层厚2.0～4.7m。
（2）侏罗系上统七曲寺组砂泥岩A、泥岩：紫红色，矿物成分以粘土矿物为主，泥质胶结，泥质结构，薄～中厚层状构造。
产状基本水平，水平层理发育。
为极软岩，较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
岩相不稳定，个别地段过渡为粉砂质泥岩。
B、砂岩，浅灰～紫红色，矿物成分以石英，长石为主，粘土矿物次之，泥钙质胶结，粉细粒结构，中厚层状构造。
产状基本水平，为软质岩，较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
TRT隧道超前地质预报报告
TRT隧道超前地质预报报告新建哈尔滨⾄牡丹江客运专线⼯程新⽴隧道出⼝TRT 超前地质预报检测报告（DK109+653-DK109+305）报告编号：HM-2015-XLCK-001编写：复核：批准：⼭东⼴信⼯程试验检测集团有限公司⼆○⼀五年⼗⽉三⼗⼀⽇⼀、概况根据铁道部《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）的规定，由我单位承担哈牡线新⽴隧道出⼝超前地质预报⼯作。
新⽴隧道位于⿊龙江尚志市境内，隧道所在区域主要分布粉质粘⼟、花岗岩等，起讫⾥程DK106+405～DK109+750，全长3345m 。
本次⼯作依据的规范：《铁路⼯程物理勘探规范》 TB10013—2010 《铁路⼯程地质勘察规范》TB10012—2007《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设［2008］105号）《铁道部建设管理司关于进⼀步加强铁路隧道设计施⼯安全管理⼯作的通知》建技［2010］352号⽂⼆、预报原理本次测试采⽤TRT6000隧道地质超前预报系统，TRT 是隧道地震波反射层析成像技术的简称，该技术的基本原理在于当地震波遇到声学阻抗差异（密度和波速的乘积）界⾯时，⼀部分信号被反射回来，⼀部分信号透射进⼊前⽅介质。
声学阻抗的变化通常发⽣在地质岩层界⾯或岩体内不连续界⾯。
反射的地震信号被⾼灵敏地震信号传感器接收，通过分析，被⽤来了解隧道⼯作⾯前⽅地质体的性质（软弱带、破碎带、断层、含⽔等），位置及规模。
正常⼊射到边界的反射系数计算公式如下：假设R 为反射系数，ρ1、ρ2为岩层的密度，V 等于地震波在岩层中的传播速度。
地震波从⼀种低阻抗物质传播到⼀个⾼阻抗物质时，反射系数是正的；反之，反射系数是负的。
因此，当地震波从软岩传播到硬的围岩时，回波的偏转极性和波源是⼀致的。
当岩体内部有破裂带时，回波的极性会反转。
反射体的尺⼨越⼤，声学阻抗差别11221122ρρρ-ρV V V V R +=越⼤，回波就越明显，越容易探测到。
隧道超前地质预报实习报告
实习报告一、实习背景与目的随着我国基础设施建设的快速发展，隧道工程在交通、水利、能源等领域发挥着越来越重要的作用。
然而，隧道工程具有隐蔽性、复杂性和不可预见性，地质条件对隧道施工的质量和安全至关重要。
为了提高隧道施工的安全性、降低地质灾害的发生几率，超前地质预报技术在隧道工程中得到了广泛应用。
本次实习旨在通过参与隧道超前地质预报工作，了解并掌握超前地质预报的基本原理、方法和实际应用。
二、实习内容与过程1. 实习前的准备在实习开始前，我参加了隧道超前地质预报的培训课程，学习了超前地质预报的基本原理、方法及其在隧道工程中的应用。
此外，我还复习了相关地质知识，如地层岩性、地质构造、地下水等，为实习打下了坚实的基础。
2. 实习过程（1）地质调查法在实习过程中，我参与了隧道工程的地质调查工作。
通过调查隧道周边的地表地质情况、洞内开挖工作面的地质素描，以及地层分界线和构造线地下和地表相关性分析，我初步了解了隧道地质情况。
此外，我还学会了如何进行地质作图，将地质信息直观地表现出来。
（2）物探法在物探法方面，我学习了弹性波反射法（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。
通过实际操作，我掌握了这些物探方法的原理和应用，并能够根据实际情况选择合适的物探方法进行地质预测。
（3）超前钻探法在超前钻探法方面，我了解了地质超前钻探、加深炮孔探测及孔内摄影等方法。
通过参与实际钻探工作，我掌握了钻探设备的使用、钻孔布置、钻进工艺等操作技能，并学会了如何根据钻探数据预测地质情况。
（4）超前导坑预报法在超前导坑预报法方面，我学习了平行超前导坑法、正洞超前导坑法等。
通过实际操作，我了解了导坑预报的基本原理和步骤，并能够根据导坑揭示的地质情况预测隧道掌子面前方的地质条件。
三、实习收获与体会通过本次实习，我全面了解了隧道超前地质预报的基本原理、方法及其在实际工程中的应用。
超前地质预报报告
目录一、工作概况 (1)二、超前地质探测方法 (1)三、现场条件及工作布置 (3)四、资料成果解释 (3)五、结论及措施 (6)六、人员信息表 (7)附图1 组织结构图 (8)工作概况2009年10月，本单位对重庆市轨道交通一号线二期工程中梁山隧道超前地质预报工作。
其目的在于：查明已挖工作面的前方100米左右范围内岩层构造特征和水文地质特征，提出施工建议，保证隧道施工安全，减少因地质灾害或支护不当而导致大塌方带来的损失，为隧道施工服务。
本次超前地质预报的探测方法主要采用TSP203系统作长距离宏观控制。
在相关人员的配合下，现场探测工作于2009年10月13日进行并于当天完成。
二、超前地质探测方法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，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．TSP工作原理与其它反射地震波方法一样，TSP采用了回声测量原理。
地震波在指定的震源点（通常在隧道的左边墙或右边墙，大约24个炮点布成一条直线）用小药量激发产生。
地震波在岩石中以球面波形式传播。
当地震波遇到岩石物性界面(即波阻抗差异界面，例如断层、岩石破碎带和岩性变化等)时，一部分地震信号反射回来，一部分信号折射进入前方介质。
反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收。
反射信号的旅行时间和反射界面的距离成正比，故能提供一种直接的测量。
TSP203超前地质预报系统的现场布置及测试过程由一系列炮点、一到两个三维接收传感器（X、Z、Z方向）、接收机及数据处理系统组成（见图1）。
2．仪器参数本次探测采用瑞士安伯格测量技术有限公司TSP203超前地质预报设备。
仪器设置如下:记录单元①12道②24位A/D转换③采样间隔：62.5μs ④带宽:8000hz⑤记录长度：7218采样点⑥动态范围120dB⑦道数：1-12接收单元①三分量加速度地震检波器②灵敏度：1000mV/g ±5% ③频率范围：0.5～5000Hz 三、现场条件及工作布置按TSP203超前探测系统要求，实测时观测系统布置一个接收孔（孔深2.0m ）和24个炮孔（孔深1.5m ，间距1.5m ），最小偏移距15m ，最后一个炮孔距掌子面7 m ，如图2所示。
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）。
隧道超前地质预报TGP地震波法与地质雷达法适用性分析
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ＴＧＰ Ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ Ｗ ａ ｖ ｅ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｒａ ｄ ａ ｒ Ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｆｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ
第４ ２ 卷
第５ 期
交
通
标
准
化
Ｖ０ｌ ＿ ４２ Ｎｏ ． ５
２ ０ １ ４ 年３ 月
Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｍ ａ ｒ ．２ ０ １ ４
隧道 超前地质预 报 Ｔ ＧＰ地震波 法与 地质 雷达法 适用性分析
刘 Ｊ ｌ ｌ 贞林 （ 河北省高速公路张承张家 口管理处 ，河北 张家 口 ０ ７ ６ ３ ５ ０ ）
摘 要 ：隧道 工程施 ３ － 是一项 十分复杂 、施 工周期较 长的 工作 ，并且施 工 中地质情 况 变化 大 ，对于施 工安全要求
较 高，因此如何 准确 、有 效、快捷地 对作 业 面前 方的地质情 况进行预报 是许 多工程技术 以及 管理人 员面临的一
大难题 。针 对 目前我 国公路 工程 隧道施 工 中常见的 两种超 前地质预报 方法 ，阐述 了其原理 及应用情 况 ，并进行 了对 比分析 ，以期 为同行提供 一定的参 考与借 鉴。
关键 词 ： ；对 比分析 中图分类号 ：Ｕ ４ ５ ５ 文献标 识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ２ — ４ ７ ８ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ — ０ ０ ５ 卜０ ３
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ａ ｖ ｅ ｒ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｗｏ ｒ ｋ ｗｉ ｔ ｈ ｌ ｏ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｈ ｕ ｇ ｅ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
隧道超前地质预报(地震波法)作业指导书
超前地质预报（地震波法）1适用范围本作业指导书适用于隧道超前地质预报（地震波法）现场检测。
2 执行标准《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)；《公路隧道设计规范第一册土建工程》(JTG 3370.1-2018)；《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009）《公路工程物探规程》（JTG/T C22-2009）；《铁路隧道超前地质预报技术规程》（Q/CR 9217-2015）；经批准的施工设计图纸及变更设计文件。
3检测目的（1）进一步查明前期没有探明的、隐伏的重大地质问题，有针对性地采取预防措施，预防隧道塌方、突水、突泥等灾害性事故发生，减少事故发生的概率，确保施工安全。
（2）根据预报成果，及时为施工提供可靠的地质信息，为合理制定施工方案，减少盲目施工，加快施工进度，进行动态投资控制提供地质依据；（3）为编制竣工文件提供地质资料，为隧道贯通后长期安全运营提供资料。
4仪器设备TRT7000隧道地质超前预报系统5资料收集在检测前，应该收集以下资料：（1）各隧道地质勘查总报告（2）工程名称、隧道设计施工图纸；（3）建设、设计、施工及监理单位名称；（4）施工期间钻孔出现异常情况等相关资料、记录；6试验检测过程6.1 检测方法6.1.1检测原理TRT是隧道地震波反射层析成像技术的简称，该技术的基本原理在于当地震波遇到声学阻抗差异（密度和波速的乘积）界面时，一部分信号被反射回来，一部分信号透射进入前方介质。
声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或岩体内不连续界面。
反射的地震信号被高灵敏地震信号传感器接收，通过分析，被用来了解隧道工作面前方地质体的性质（软弱带、破碎带、断层、含水等），位置及规模。
6.1.2震源与测点布置TRT的震源和检波器采用分布式的立体布置方式，具体方法如下图所示：图5-3震源和检波器的布置方式示意图6.1.2.1确定击振点的位置击振点要选在掌子面后面喷射混凝土强度达到100%以上的初期支护上，要避开拱架。
地震波反射法(TSP)在杨家峪隧道超前预报中的应用(全文)
地震波反射法(TSP)在杨家峪隧道超前预报中的应用(全文)科研论文风格正文：介绍：地震波反射法（TSP）是一种常用的地质勘探方法，通过记录地震波在地下介质中的反射和折射现象来研究地下结构。
本研究通过应用TSP技术，对杨家峪隧道进行超前预报，以提高工程施工的安全性和效率。
1. 研究目的1.1 为了提高杨家峪隧道的超前预报工作准确性；1.2 为了提供工程施工部门准确的地质情况数据。
2. TSP原理2.1 地震波在地下的传播规律；2.2 地震波在地下介质中的反射和折射现象；2.3 根据反射波和透射波的数据得到地下介质的结构信息。
3. 杨家峪隧道情况3.1 杨家峪隧道的地质背景；3.2 杨家峪隧道的施工计划；3.3 杨家峪隧道的超前预报需求。
4. 方法与步骤4.1 采集地震波数据的工具和设备；4.2 地震波数据的处理与分析；4.3 地下介质结构的建模与预测。
5. 结果与讨论5.1 杨家峪隧道超前预报的结果；5.2 地下结构的精细化分析；5.3 对工程施工的指导意见。
6. 结论通过TSP技术在杨家峪隧道超前预报中的应用，我们得出了准确可靠的地质结构数据，为工程施工提供了重要参考，提高了施工安全性和效率。
附件：1. TSP仪器设备说明书；2. 杨家峪隧道超前预报数据统计表。
法律名词及注释：1. TSP：地震波反射法（Time Spaced Profiling）；2. 地下介质：指地壳中由岩类、土壤、矿床等组成的物质层；3. 超前预报：在工程施工之前，提前对地质情况进行预测和预报；4. 施工安全性：施工过程中保障人员安全和预防事故的能力；5. 施工效率：指在规定时间内完成工程的能力。
项目报告风格正文：项目报告：地震波反射法在杨家峪隧道超前预报中的应用1. 项目概述1.1 项目背景：介绍杨家峪隧道的位置和建设背景；1.2 项目目标：提高杨家峪隧道建设的安全性和效率；1.3 项目范围：应用地震波反射法进行杨家峪隧道地下结构预报；1.4 项目计划：总结项目的时间计划和工作安排。
隧道施工超前地质预报
隧道施工超前地质预报
二、超前地质预报的具体方法及认识
我 国 首 次 引 进 的 TSP 202 预 报 设 备
隧道施工超前地质预报
二、超前地质预报的具体方法及认识
技术 人员 进行 TSP 203 +超 前地 质预 报仪 操作
隧道施工超前地质预报
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
隧道施工超前地质预报
2、超（前2）地进质行预超前报地工质作预报的能重够要作为作动用态设计基础资料的
获取手段，保证设计的质量。通过地质预报，可以获得开 挖面前方存在的特殊地质现象，以及岩层的物性和力学参 数，为设计支护参数的合理变更提供必要的依据。
（3）确保质量，控制投资。有了地质预报，能够及时 了解隧道围岩存在的地质情况，提前对软弱岩层进行预加 固，合理变更施工参数，确保隧道连续挖进，赢得施工时 间。
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。
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；
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。
TSP超前预报-隧道地质情况
戴云山隧道高坪斜井出口方向TSP超前地质预报（戴.第12号）DK429+675～830报告报告编制：XXX报告复核：XXXXXXX研究所XXX领头人 XXXXXX中国TSP超前地质预报技术领头人证书一、勘探方法及质量保证措施（一）勘探方法本次勘探方法采用TSP-203PLUS进行长期超前地质预报。
1.原理TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法。
地震波在设计的24个震源图1 TSP探测原理地层或断层入射波前反射波前震源传感器传感器隧道点（布置在地层或构造的走向与隧道轴相交成锐角的隧道边墙）用小量炸药激发产生。
当地震波遇到岩石波阻抗差异界面（如断层、破碎带和岩性变化等)时，一部分地震信号反射回来（图1），一部分信号透射进入前方介质。
反射的地震信号将被高灵敏度的加速度地震传感器器接收并以数字形式记录下来。
采集数据通过TSPwin专用软件处理，便可了解隧道工作面前方地质体的性质（软弱岩带、破碎带、断层、含水岩层等）和位置及规模。
2.仪器采用TSP203超前地质预报系统。
系统主要组成及其技术特性：①记录单元：12道，24位A/D转换，采样间隔62.5μs和125μs，最大记录长度为1808.5ms，记录带宽8000Hz和4000Hz，动态范围120dB。
②接收器（检波器）：三分量加速度地震检波器，灵敏度为1000mV/g±5%，频率范围为0.5～5000Hz，共振频率9000Hz，横向灵敏度＞1%。
③TSPwin PLUS 2.1软件：数据采集、处理及评估一体化，高度智能。
（二）质量保证措施1.接到勘探任务通知书后，仪器设备和人员要及时到位。
2.施工单位按TSP探测技术交底图要求，及时提供合格探测钻孔，严把质量关，不合格的钻孔坚决返工重打。
3.施工单位要把超前地质预报作为一个施工工序给予探测时间和探测环境的保证。
4．严格遵守TSP洞内探测规程。
二、勘探测线（孔位）布置TSP接收器位置在DK429+609，开挖面位置为DK429+675；设计24炮，布置右边墙，1个接收器位于隧道右边墙接收。
云南XX公路XX隧道超前地质预报成果报告
XX公路XX隧道K4+220—K4+180段超前地质预报一、概述受XX公路建设开发有限责任公司委托，我中心使用地质雷达，于2012年10月13日对XX公路XX隧道出口端，采用地质雷达进行了超前地质预报。
预报里程：出口端为K4+220—K4+180。
二、施工开挖面工程地质概况出口端：从K4+220施工开挖面观察，隧道围岩为寒武系下统中厚层状黑色泥岩，局部夹泥质粉砂岩，岩体较为破碎，结构不稳定，潮湿、节理裂隙发育，渗水严重，隧道左侧有软弱结构面，局部有塌落，岩层总体向南倾，倾角约35°，工程地质条件较差。
三、预报测试方法技术地质雷达是一种电磁探测技术。
如果场源的电流随时间变化，就激发变化的电场，变化的电场在其周围激起变化的磁场，变化的磁场又要激起变化的电场，变化的电场和磁场由近及远地传播出去，形成电磁场，以波的形式传播。
电磁波运动中，引起电磁波衰减和传播的两个主要电性是电导率和介电常数。
而对于应用高频电磁波的地质雷达来说，其发射电磁波的频率范围、被探测目的体的电导率和介电常数均影响着电磁波的传播。
地质雷达利用高频电磁脉冲波的反射原理来实现探测目的，其反射脉冲信号的强度不仅与传播介质的波吸收程度有关，而且也与被穿透介质界面的波反射系数有关。
反射系数与界面两边介质的电磁性质和频率有关。
两边介质的电磁参数差别越大，反射系数也大，同样反射波的能量亦大。
地质雷达利用主频为数十兆赫至千兆赫波段的电磁波，以宽频带短脉冲的形式，由地面通过天线发射器（T ）发送至地下，经地下目的体或地层的界面反射后返回地面，为雷达天线接受器（R ）接受。
地质雷达的天线发射及接受器有单置式和双置式之分，单置式为发射与接受器同置一体，双置式为反射与接受分体。
其工作原理如图1使用的雷达天线为40MHz 屏蔽天线，检测时，天线与掌子面密贴，沿测线滑动，由雷达控制单元高速发射雷达脉冲进行快速连续采集。
雷达时间剖面上的各测点的位置和隧道里程相联系。
地震波反射法(TSP)在杨家峪隧道超前预报中的应用
地震波反射法（TSP）在杨家峪隧道超前预报中的应用作者：王丽仙来源：《中国新技术新产品》2017年第08期摘要：隧道施工超前地质预报应是以地质分析法为基础，对预报目的和复杂地段地质情况，应当从技术和经济层面进行分析比较以便选出符合现场实际情况的方法或是多种方法的合理组合，以实现准确、高效、经济性的目标。
本文结合张唐铁路杨家峪隧道的现场实际情况，甄选了采用地震波反射法的施工方法来达到超前预报目的施工方法。
关键词：地震波反射法；超前地质预报；隧道中图分类号：U456 文献标识码：A0.引言隧道超前地质预报是指隧道开挖掌子面前方围岩的地质情况、不良地质体的位置、工程性状、水文地质状况等进行信息采集，并加以分析，为隧道支护参数的调整和安全预案的准备提供可靠的依据，确保隧道施工及结构安全、优化设计、实现信息化施工。
地震波反射法：通过人工激发的地震波在不均匀地质体中的传播特性以此来对隧道前方的地质情况进行判别的方法。
该法属多波多分量探测技术，适用于划分不同地层的界线、查找预期地质构造、探测预报不良的地质体的厚度和范围。
1.工程概况杨家峪隧道：位于河北省唐山市境内，地处剥蚀丘陵区，地形起伏较大，丘间沟谷多呈“V”型.隧道范围内地表基岩裸露，为蓟县系雾迷山组（JXW）白云岩，局部地表覆盖第四系上更新统坡洪积薄层粗角砾土。
粗角砾土，黄褐色、稍湿、中密、颗粒成分由白云岩、石英岩组成，其中充填物由黏性土及砂粒组成。
白云岩，强风化～弱风化，隐晶质结构，层状构造，矿物成分以白云岩为主，节理较发育。
隧道内地下水类型为基岩裂隙水，补给主要为大气降水，洞内赋存少量的基岩裂隙水。
2.预报内容结合本隧道的工程、水文地质条件以及工程特点，开展的预测预报内容工作如下：（1）不同岩性接触带的位置情况，岩层风化程度、接触带岩体破碎程度、地下水发育及赋存情况；（2）隧道的围岩级别变化发展趋势；（3）岩溶发育程度、分布范围、形态及隧道的相互关系；（4）煤系地层瓦斯突出情况。
地震波反射法(TSP)在杨家峪隧道超前预报中的应用
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工 程 技 术
地震波反射法 （ ＴＳ Ｐ）在杨 家峪 隧道 超 前预 报 中 的应 用
王 丽仙
（ 中铁 十 四局 集 团 第四 工程 有限 公 司 ，山 东 济 南 ２ ５ ０ １ Ｉ １ １ ２）
摘 要：隧道施 工超前 地质预报 应是 以地 质分析法 为基础 ，对预报 目的和 复杂地段 地质情况 ，应 当从技 术和经济
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沙特NEOM隧道项目地震波法超前地质预报技术
沙特NEOM隧道项目地震波法超前地质预报技术
樊清峰
【期刊名称】《施工技术（中英文）》
【年(卷),期】2024(53)7
【摘要】沙特NEOM隧道项目采用钻爆法施工,采用超前水平钻探法进行地质预报。
该项目工期要求非常紧张,如何优化施工工序、缩短每循环时间,是项目面临的一大挑战。
隧道采用三臂台车超前钻孔时,钻进速度慢,容易出现跑钻、卡钻现象。
为了进一步缩短时间,提高超前地质预报质量,经比选,最终考虑采用地震波法替代超前水平钻探法,缩短超前钻孔在每循中占用的时间约0.5h。
同时,通过对地质素描、超前水平钻孔及地震波法预报结果进行对比分析,证明了采用地震波法超前地质预报方案可行。
采用超前水平钻探法、地震波法相结合的预报方法,辅以地表地质调查、洞内地质素描,能够极大提高隧道内不良地质的分布及地下水的预测精度。
【总页数】6页(P14-19)
【作者】樊清峰
【作者单位】中国铁建国际集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U25
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报告编号：检测报告委托单位：工程名称：隧道超前地质预报（地震波法）检测类别：超前地质预报报告编号：项目名称：隧道超前地质预报（地震波法）检测类别：超前地质预报（地震波法）模拟报告委托单位：检测单位：建设单位：------------------------设计单位：------------------------承包单位：------------------------计量认证编号：------------------------资质等级：------------------------检测人员：编写：审核：批准：检测日期：年月日至年月日报告日期：年月日目录1项目概况 (1)2检测目的 (1)3检测参数及依据 (1)4仪器设备 (2)5检测方法 (2)5.1地质调查法 (2)5.2地震波法 (2)5.3提交报告资料 (3)6检测结果 (3)6.1地质调查结果 (3)6.2地震波法检测结果 (4)7检测结论与施工建议 (8)7.1超前地质预报结论 (8)7.2施工建议 (9)8附表 (10)1项目概况******隧道********县****境内，隧道起点桩号K45+976，终点桩号K46+156，长180m，隧道进口轴向方位角110°，最大埋深约51m。
进洞口附近有村村通公路通过，出洞口附近有S221通过，交通较为便利。
隧道设计速度为80km/h。
本次检测信息见下表：探测时间探测面探测范围备注年月日掌子面K46+020～K46+140 /2检测目的为隧道信息化施工提供掌子面前方围岩的工程地质条件，提前做好施工组织和准备必要的施工措施,保障施工安全。
（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，了解掌子面前方工程地质条件、水文地质条件及围岩类别，为施工单位正确选择施工方法、支护设计参数提供依据。
（3）降低地质灾害发生的风险。
（4）为编制竣工文件提供可靠的地质资料。
3检测参数及依据本次检测工作主要检测参数及依据如表3-1所示表3-1 检测参数及依据序号检测参数检测依据判定依据1 前方地质的变化情况《公路隧道设计细则》JTG/T D70-2010《铁路隧道超前地质预报技术规程》Q/CR 9217-2015《公路工程物探规程》JTG/T C22-2009《公路隧道设计细则》JTG/T D70-2010《铁路隧道超前地质预报技术规程》Q/CR 9217-20152 灾害体的分布及性质《公路隧道设计细则》JTG/T D70-2010《铁路隧道超前地质预报技术规程》Q/CR 9217-2015《公路工程物探规程》JTG/T C22-2009《公路隧道设计细则》JTG/T D70-2010《铁路隧道超前地质预报技术规程》Q/CR 9217-20153 / 工程设计图纸、变更文件以及经质监部门、监理部门确定的相关资料；委托合同及文件等4 仪器设备本次检测使用的主要仪器设备见下表：表 4-1 主要仪器设备一览表序号 仪器管理编号 仪器设备名称 规格或型号备注 1 隧道地质超前预报系统/ 2 全站仪 / 3 地质罗盘 4钢卷尺/5 检测方法5.1 地质调查法地质调查法是根据隧道已有勘察资料、隧道地表补充地质调查资料、隧道内地质素描等，通过对隧道地表出露、揭露地层的现场踏勘以及隧道内的地质观察，测量地层产状和岩性特征，结合已有利用常规地质理论，分析地层分界线及构造线和地表相关性，结合《铁路隧道超前地质预报技术规程》中隧道内不良地质体临近前兆（附录C ）等资料，推测开挖工作面前方可能揭示的地质情况的一种超前地质预报方法。
5.2 地震波法TRT 是隧道地震波反射层析成像技术的简称。
该技术的基本原理如图5-1所示，当地震波遇到声学阻抗差异（密度和波速的乘积）界面时，一部分信号被反射回来，一部分信号透射进入前方介质。
声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或围岩体内不连续界面。
反射的地震信号被高灵敏地震信号传感器接收，通过分析，被用来了解隧道工作面前方地质体的性质（软弱带、破碎带、断层、含水等），位置及规模。
正常入射到边界的反射系数计算公式如下：22112211ρ-ρρρV V R V V =+假设R 为反射系数，ρ1、ρ2为岩层的密度，V 等于地震波在岩层中的传播速度。
地震波从一种低阻抗物质传播到一个高阻抗物质时，反射系数是正的；反之，反射系数是负的。
因此，当地震波从软岩传播到硬的围岩时，回波的偏转极性和波源是一致的。
当围岩体内部存在破裂带时，回波的极性会反转。
反射体的尺寸越大，声学阻抗差别越大，回波就越明显，越容易探测到。
通过分析，被用来了解隧道工作面前方地质体的性质（软弱带、破碎带、断层、含水等），位置、形状、大小。
图5-1 TRT地震波探测原理示意图5.3提交报告资料检测数据应及时处理与解译，并提交相应的成果报告，报告一般包括以下内容：（1）隧道地表补充地质调查；（2）掌子面前方地质情况的地震波探测成果图和简明的文字说明；（3）测试成果分析依据、结果（如断层、空洞、溶洞及破碎带等）。
6检测结果6.1地质调查结果6.1.1隧道地表补充地质调查（1）K45+976~K46+100段：本段长124m，为***端洞口隧道进洞口段，山坡倾向西，坡度较陡，未见滑坡、崩塌等不良地质现象，山坡处于稳定状态。
由仰坡开挖揭露地层岩性为灰褐色、松散、呈次棱角状，初步判断为碎石土；由边坡开挖揭露岩性为褐灰色，砂质结构，层状构造，节理裂隙很发育，初步判断为碎石土及强风化砂岩。
坡面具有明显破坏现象，判断可能因碎石土及强风化层抗冲刷能力差导致。
池州端进洞口附近有村村通公路通过，交通较便利。
由出露、揭露的围岩可发现本段岩体为主要为强~中风化砂岩，产状100°∠66°。
洞口段埋深浅，顶板薄，隧道围岩破碎~极破碎，围岩自稳性差，雨季施工地表水如不及时疏排，隧道开挖易发生淋雨状出水；受下渗水浸泡软化，洞顶易发生掉块、坍塌、冒顶等现象，施工时应加强截排水和超前支护措施。
（2）K46+100~ K46+156段：本段长56m，隧道出洞口段山坡倾向东。
未见滑坡、崩塌等不良地质现象，山坡处于稳定状态。
为明洞出洞，仰坡为自然坡，自然坡度较陡。
在仰坡发现2条冲沟，沟内植被较少，碎石、块石较多。
沿隧道走线方向，根据地层出露、揭露情况，可发现出口段主要中风化砂岩，岩体呈青灰色~灰黑色，较破碎，有节理裂隙发育，于K46+114附近发现4组明显，分述如下：○1产状93°∠50°，延展长度约1m左右，节理间距20-30cm，平直，闭合；○2产状170°∠76°，延伸长度约2m左右，节理间距20-30cm，平直，闭合；○3产状20°∠50°，延伸长度约1m左右，平直，闭合；○4产状325°∠82°，延伸长度约1.5m左右，节理间距70-80cm，平直，闭合。
谷底地表水很发育，主要为基岩裂隙水流出形成，雨季可能受冲沟汇流影响，影响隧道施工。
6.1.2开挖工作面地质调查设计地质概述：区段（K46+020~K46+140）隧道穿越中风化砂岩，岩质较坚硬~较软，岩体破碎~极破碎，局部较破碎；地下水为基岩裂隙水，水量贫乏，受大气降水补给；隧道埋深较浅、偏压，稳定性差，易产生坍塌、侧壁失稳甚至冒顶，雨季施工可出现点滴状出水。
隧道围岩为V级，应加强支护及防排水措施。
开挖工作面地质调查：掌子面K46+020揭露围岩以中风化砂岩为主，岩石节理裂隙很发育，岩体破碎，单块岩石硬度较低，锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，掌子面围岩属较软岩；掌子面潮湿，局部渗水，围岩自稳能力差。
隧道洞身岩层呈青灰色，局部灰黑色，砂质结构，层状构造，发育石英脉，锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，判断为中风化砂岩。
节理裂隙很发育，有两组主要节理：节理1产状86°∠50°，节理间距17~20cm，微张型，部分为泥质和岩屑填充；节理2产状157°∠70°，节理间距15~18cm，微张型。
洞身破碎，节理裂隙发育，左拱有一组主要节理，产状134°∠81°，围岩自稳性差，雨季施工地表水如不及时疏排，隧道开挖易发生淋雨状出水；受下渗水浸泡软化，洞顶易发生掉块、坍塌、冒顶等现象，因此施工时应加强截排水和超前支护措施。
6.2地震波法检测结果6.2.1地震波法测点布置TRT的震源和检波器采用分布式的立体布置方式，测点布置方式按如图6-1布置。
图6-1震源和检波器的布置方式示意图本次检测共安装10个传感器，隧道左右边墙各布置4个，隧道拱顶2个。
锤击震源点共计12个，隧道左右边墙各六个，勘测范围：高程为-15-25m，横向为中心线左右各20m，纵向为120m。
其中震源和检波器布置位置坐标（参考施工测量坐标系）如下表6-1所示：表6-1 震源与检波器各点坐标中心线编号描述X Y Z1 掌子面中心66.50173.001 6.0622 后方中心点87.330115.4997.127震源点坐标1 S1 68.32390.6750.7852 S2 68.32590.558 1.1783 S3 68.42390.500 1.6304 S4 69.38893.0610.7365 S5 69.49792.991 1.3356 S6 69.53692.952 1.6977 S7 79.40985.1070.6068 S8 79.29784.868 1.0239 S9 79.22784.909 1.49310 S10 80.30687.2180.63111 S11 80.17887.088 1.14712 S12 80.13087.074 1.588检波器坐标13 A2 74.632103.009 1.68614 A3 85.21497.423 1.51415 A4 76.206106.321 1.08716 A5 76.222106.292 1.81417 A6 87.393101.799 1.28918 A7 79.778113.524 2.44919 A8 88.898105.049 2.53620 A9 79.778113.524 2.44921 A10 90.636108.964 2.86622 A11 90.752108.724 1.819仪器的工作过程为：在震源点上锤击，在锤击岩体产生地震波的同时，触发器产生一个触发信号给基站，然后基站给无线远程模块下达采集地震波指令，并把远程模块传回的地震波数据传输到笔记本电脑，完成地震波数据采集。