隧道超前地质预报方案
某隧道轨道交通工程超前地质预报方案
目录1、工程概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2．超前地质预报工作目的及任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3．超前地质预报组织机构及职责．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94、超前地质预报总体方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．95、工作量预计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．356、超前地质预报时间安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．387、地质预报主要设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．388、超前地质预报成果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．389、其它．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．391、工程概况1.1工程范围及说明某隧道是xx市轨道交通一号线（沙坪坝～大学城段）双碑北站～赖家桥站区间的一部分，两侧与高架桥线路连接，隧道右线起点里程为K23+808.000，隧道右线终点里程为K28+137.000，全长约4.329km，是目前国内城市轨道交通领域拟建的最长山岭隧道，属长大山岭隧道。
某隧道进洞口位于沙坪坝区中冶十八局预置构件厂背后某的东麓山坡，线路标高232.060m，出洞口位于陈家湾镇香蕉园村常五间社某西麓的山坡上，线路标高302.080m，隧道横穿某山脉。
线路走向基本垂直于某山脊构造线。
某隧道进口端为曲线，其余段为直线。
K23+808.000（进洞口）～K23+998.863为505m半径的曲线，线间距由5.05m渐变为4.6m，K23+998.863～K28+137.000（出洞口）为直线，线间距为4.6m。
隧道施工地质超前预报方法
隧道施工地质超前预报方法隧道施工是现代城市建设和交通运输发展中不可或缺的一部分。
然而，由于地质条件的复杂性和不确定性，隧道施工常常面临诸多挑战和风险。
为了有效地应对这些挑战和风险，隧道施工地质超前预报方法应运而生。
地质超前预报方法是指在隧道施工过程中，通过对地质情况的科学分析和预测，提前了解隧道施工所面临的地质条件和隐患，并制定相应的施工方案和安全措施。
这种方法可以提高施工的效率和质量，减少事故的发生，降低施工成本，是隧道施工中不可或缺的一环。
隧道施工地质超前预报方法主要包括以下几个方面：1.地质勘探：地质勘探是隧道施工地质超前预报的基础工作。
地质勘探包括地质地貌、岩土工程和水文地质等方面的调查和研究。
通过地质勘探，可以了解隧道施工区域的地质结构、岩土工程性质和水文地质条件，为隧道施工提供准确的地质数据和信息。
2.地质分析：地质分析是在地质勘探的基础上，对地质数据进行科学分析和综合评价。
地质分析可以通过地质剖面图、岩芯分析、地质构造分析等手段，对隧道施工区域的地质条件进行综合评估，确定可能存在的地质问题和风险。
3.地质预测：地质预测是在地质分析的基础上，对隧道施工过程中可能发生的地质灾害进行预测。
地质预测可以通过建立地质模型、数值模拟和经验方法等手段，对可能发生的地质灾害进行定量分析和预测，为隧道施工提供预警和控制措施。
4.施工监测：施工监测是在隧道施工过程中，对地质条件和隧道变形进行实时监测和记录。
施工监测可以通过使用传感器、监测仪器和遥感技术等手段，对隧道施工过程中的地质变化和隐患进行及时监测和预警，为施工方提供及时的决策依据和调整施工方案。
5.风险评估：风险评估是在地质预测和施工监测的基础上，对隧道施工过程中的地质风险进行定量评估和分析。
风险评估可以通过建立风险模型和评估方法，对隧道施工中可能发生的地质灾害的概率和影响进行评估，为施工方提供风险控制和决策支持。
通过以上几个方面的工作，隧道施工地质超前预报方法可以有效地减少隧道施工中的地质风险和事故发生的可能性，提高施工效率和质量，降低施工成本。
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。
超前地质预报方案
隧道超前地质预报方案1编制依据1.1《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设[2008]105号1.2《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-20081.3《铁路隧道工程质量验收标准》TB10417-20031.4 已到位部分图纸及相关设计文件；2.工程概况本隧道洞身由泥岩夹砂岩组成，质软，易风化、崩解，洞顶易坍塌。
隧道范围内泥岩易风化剥落，夹的粉细砂岩薄层，间夹的灰绿色条带的存在，少量裂隙水的出现，使施工中易坍方、垮顶。
坡崩堆积体主要成份为块石土，总厚度达4～12m，对隧道开挖存在较大影响。
隧道深孔有天然气显示，隧道为低瓦斯隧道。
洞口基岩裸露，工程地质条件较好，但因岩质软，强度低，边坡稳定性差。
3.实施超前地质预报目的3.1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；3.2降低地质灾害发生的机率和危害程度；3.3为优化工程设计提供地质依据；3.4为编制竣工文件提供地质资料。
4.地质预报的分级管理与方法选择4.1地质灾害分级根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，地质灾害分为以下四级，其影响因素见下表。
表4-1综合超前地质预报工作分级影响因素施工地质分级A B C D 严重较严重一般轻微涌水涌泥程度特大（日出水10万吨以上）、大型突水（日出水1~10万吨）、突泥，高水压中小型突水（日出水1000~1万吨）、突泥小型涌水（日出水100~1000吨）、涌泥。
日出水小于100吨，涌突水可能性极小断层稳定程度大型断层破碎带、自稳能力差、富水，可能引起大型失稳坍塌中型断层带，软弱，中~弱富水，可能引起中型坍塌中小型断层，弱富水，可能引起小型坍塌中小型断层，无水，掉块地应力影响程度高应力，严重岩爆（拉森斯判据<0.083，即岩石点荷载强度与围岩最大切向应力的比值），大变形高应力，中等岩爆（拉森斯判据0.083~0.15），中~弱变形弱岩爆（拉森斯判据0.15~0.2），轻微变形无岩爆（拉森斯判据>0.2），无变形瓦斯影响程度瓦斯突出：瓦斯放散初速度≥10，瓦斯压力≥0.74mpa高瓦斯：全工区的瓦斯涌出量≥0.5m3/min低瓦斯：全工区的瓦斯涌出量<0.5m3/min无（地质因素）对隧道施工影响程度危及施工安全，可能造成重大安全事故存在安全隐患可能存在安全问题局部可能存在安全问题诱发环境问题的程度可能造成重大环境灾害施工、防治不当，可能诱发一般环境问题特殊情况下可能出现一般环境问题无本隧道属于C级。
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一种通过某种方法，在施工前预测和评估隧道施工过程中可能遇到的地质问题和风险的技术。
它对隧道施工的安全和效率起着至关重要的作用。
本文将介绍一些常用的隧道超前地质预报方法。
1. 阶段性地质调查方法：在隧道施工前，进行阶段性的地质调查，包括采取地质勘探、钻孔、取样等手段获取地质数据，通过对地层的分析和解释，预测可能遇到的地质问题和风险。
这种方法的优点是相对简单易行，可以提供较为准确的地质信息，但是由于只在施工前进行调查，可能对一些时间变化较大的地质问题预测不准确。
2. 无人机航测方法：利用无人机进行航测，获取隧道施工区域的高分辨率影像和三维数据，通过对这些数据的分析和处理，可以初步判断隧道的地质情况，并预测可能出现的地质问题。
这种方法的优点是成本相对较低，覆盖范围广，可以快速获取地质信息，但是由于分辨率有限，可能无法准确预测细微的地质问题。
3. 地质雷达方法：地质雷达是一种利用地质物理方法来探测地下结构和地质体的设备。
通过对隧道施工区域进行地质雷达勘探，可以获取地下结构的信息，识别隧道施工过程中可能遇到的地质问题，如断层、裂隙、溶洞等。
这种方法的优点是能够提供较为准确和详细的地质信息，可以实时监测地下结构的变化，但是设备昂贵，需要专业技术人员操作。
4. 地质参数反演方法：通过对隧道施工区域进行地震波、电磁波等探测，采集地质参数的信息，然后利用逆推算法进行计算和分析，预测可能遇到的地质问题。
这种方法的优点是能够提供较为准确的地质参数，可以实时监测地下结构的变化，但是设备昂贵，需要专业技术人员操作。
5. 数值模拟方法：利用数值模拟软件对隧道施工过程进行模拟和预测，通过对地下结构和地质条件的建模，可以模拟施工过程中可能遇到的地质问题和风险，如地层塌陷、岩爆等。
这种方法的优点是可以模拟多种地质情况，提供全面的地质信息，但是需要较强的计算能力和专业的技术支持。
总之，隧道超前地质预报方法是一项复杂而关键的技术，需要综合运用多种方法和手段，才能提供准确和可靠的地质预报结果。
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，洞身主要为中一微风化花岗岩。
，隧道围岩以n、皿、级围岩为主，部分为w、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，洞身主要为中一微风化花岗岩。
，隧道围岩以n、皿、级围岩为主，部分为w、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。
隧道地质超前预报技术
之后，突发大规模突水突泥，峰值涌水量30万方/小时，持续30分钟后稳定，总突水量15.1万方，突泥石5.35万方。
3
突水点附近约200m被块石、泥沙充满；
4
距突水点500m处淤积泥沙厚度约3米。
龙麟宫隧道
DK231+796半充填大型溶洞 2006年8月5日揭示该溶洞。溶洞发育纵向长100m、横向宽150m、向上高出拱顶以上10m、向下深21m。
锦屏二级水电站长探洞内曾发生瞬时涌水量大于等于0. 1 m3/s 的突水突泥点10 处, 最大突水点的最大瞬时涌水量达4. 91m3ˆs, 造成施工设备被淹, 严重影响施工工期。
武隆铁路隧道施工过程中遭遇到三条地下暗河, 最大平均涌水量达16. 2m3ˆs, 冲毁路基及洞口。 这些涌水点除具有突发性的特点外, 其涌水初期均携带有大量砂粘土, 造成洞内淤积。且大多隧洞施工过程中所出现的涌水现象, 已引起一定的环境地质问题。
齐岳山隧道进口正洞DK363+090超前探测涌水
齐岳山隧道进口正洞DK363+629超前探测涌水
齐岳山隧道出口F11断层超前探孔涌水
齐岳山隧道出口PDK366+195高压水
2004年5月31日，齐岳山隧道平导施工至PDK361+870处，采用超前炮眼孔进行超前探测时，探孔中射出高压水，射程5m，单孔涌水量60方/小时。
随后加强探测：前方发育充水溶槽，溶槽由左上向右下发育，最大宽度12m。测试水压力为0.26MPa，预测涌水量为3000方/小时。
云雾山隧道“617、526溶腔”突水涌砂：2008年7月21日，隧道出口DK245+645超前探孔时发生突水涌砂，瞬间涌水量达780方/小时，涌砂约1000方，涌水造成Ⅰ线淹井1035m、Ⅱ线淹井710m。 8月26日完成抽水及清砂。 9月6日，10#横通道超前探孔时又发生突水涌砂，再次造成淹井。 10月12日，隧道进口Ⅱ线遭遇ⅡDK245+526溶腔，溶腔内充填泥砂，探测期间突出泥砂约250方，涌水量约为90方/小时。
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。
超前地质预报实施方案(隧道通用版)
目录1 开展超前地质预报的必要性 (1)2 工程概况 (1)3 各隧道地质概况 (1)3.1石鼓山隧道 (1)3.2王家和隧道 (2)3.3马鞍山隧道 (3)3.4冯家塬隧道 (3)3.5清姜隧道 (3)3.6塔稍村隧道 (4)4 编制依据 (5)5 实施超前地质预报的目的 (5)6 超前地质预报的技术 (5)6.1超前地质预报方法选择 (5)6.2超前地质预报的关键技术问题的对策 (6)7 超前地质预报的主要内容 (8)8 本标段隧道采用的预报方法及其适用范围 (8)8.1本标段隧道采用的预报方法 (8)8.2适用范围 (9)9 超前地质预报工作流程及技术要求 (10)9.1超前地质预报工作流程 (10)9.2超前地质预报技术要求 (12)10 超前地质预报重点难点分析及对策 (21)10.1超前地质预报重点 (21)10.2超前地质预报难点及对策 (22)11 超前地质预报组织机构 (23)12 设备配置 (24)13 安全措施 (24)14 附件 (25)隧道超前地质预报方案1 开展超前地质预报的必要性隧道工程设计的基本依据是地质勘查资料，而隧道施工的主要依据是设计文件。
大量的隧道工程建设实践说明，地质勘察精确、经费等诸多条件的限制，根据地质勘察资料做出的设计与实际不符的情况屡有发生，由此而来的隧道洞身塌方、涌水、涌泥、涌砂、岩爆、瓦斯爆炸等灾害时有发生，从而给隧道施工造成极大的危害。
因此在隧道施工期间，采取各种技术、手段和方法对隧道掌子面前方地质条件进行及时准确的预测，是提前采取预防措施、防止灾害的发生、减少因灾害发生的损失和保证隧道施工安全的需要。
必须将超前地质预报纳入施工工序，必须认真、坚持，真正使预报能起到指导施工的作用。
2 工程概况标段内共含隧道6座，总长度为双线。
其中主要含正洞13264m、洞口及明洞443延米、辅助坑道716延米。
经专家评定一级风险隧道1座，二级风险隧道5座。
TSP203及地质雷达隧道施工地质超前预报方案
TSP203及地质雷达隧道施工地质超前预报方案一、隧道施工超前预报的目的预报施工隧道掌子面前方以下不良（或特殊）地质问题：1）软弱岩层的分布，2）断层及其破碎带，3）节理裂隙发育带，4）含水情况，5）空洞，6）围岩类别，即可以预测即将开挖隧道相关地质结构及其周围地质状况，同时也可以对力学参数（动态弹性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、弹性纵波速度、弹性横波速度等）进行评估，有利于及时预报隧道掌子面前方的地质状况，以便正确指导隧道施工。
二、主要预报方法传统的地质超前预报一般采用超前钻探，但是，超前钻探的费用很高，而且还会延误工期。
目前，无损地球物理探测地质预报探测系统一般采用地质雷达法、TSP203法。
TSP203技术预报里程长，一次可预报100米左右，对掌子面无要求，对隧道施工不会有干扰（或者仅有轻微干扰）。
地质雷达法预报里程短，一次可预报10~20米左右（软弱、破碎、含水岩体预报里程最短），要求掌子面在垂向上修平，对隧道施工干扰大。
三、使用的仪器及主要设备TSP203法使用的仪器为瑞士安伯格测量技术有限公司（Amberg Measuring Technique Ltd.）TSP203探测系统。
TSP203系统的主要组成包括记录单元和接收器。
记录单元用于记录地震信号和质量控制，由完成地震信号A/D转换的电子元件和1台便携式电脑组成。
记录单元采用最新技术的24位A/D转换器，最小动态范围为120dB，可以获得10～8000Hz频宽的信息。
接收器用于拾取地震信号，由极灵敏的三分量地震加速度检波器（X-Y-Z分量）组成，频宽为10～5000Hz。
TSP203探测系统见下图：图1 TSP203系统的记录单元图2 TSP203系统的接收器图3 TSP203系统的连接线地质雷达法使用美国SIR系列雷达，所用天线为100MHz地面耦合式单体屏蔽天线（右图）。
四、预报实施1、TSP203法通常情况下，TSP测量剖面是在隧道的左壁或者右壁上布置一系列的微型爆破，测量剖面的选择主要取决于岩层结构的主导方位。
隧道和地下工程超前地质预报技术介绍
超前地质预报技术简介
汇报提纲
1 国内外历史及现状 2 超前地质预报旳目旳、任务及工作内容 3 超前地质预报旳主要手段 4 工艺流程及操作要点 5 材料 6 机具设备 7 劳动组织 8 安全措施 9 预报实例 10 存在问题
1 国内外历史及现状
►1.1 超前地质预报旳主要性 ► 突泥、突水是隧道建设中旳主要工程地质
3 超前地质预报旳主要手段
3.2 多种主要预报手段 3.2.4 物探措施 3.2.4.1 TSP隧道地震波反射法 1、预报原理(能够放一录像) TSP202（TSP203）超前地质预报 系统是利用地震波在不均匀地质体中产生 旳反射波特征来预报隧道掘进面前方及周 围临近区域地质情况旳。它是在掌子面后 方边墙上一定范围内布置一排爆破点，依 此进行薄弱爆破，产生旳地震波信号在隧 道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化 时，例如有断层或岩层变化，信号旳一部 分被返回。界面两侧岩石旳强度差别越 大，反射回来旳信号也就越强。返回旳信 号被经过特殊设计旳接受器接受转化成电 信号并进行放大。根据信号返回旳时间和 方向，经过专用数据处理软件处理就能够 得到岩体强度变化界面旳位置及方位。
Ⅱ
施工围岩分级
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
地层 岩性特征
该段为下古生界寒武系上统地层，岩性为灰岩、白云质灰岩，岩体呈灰色，中厚层，围岩较坚硬，完整程度为较完整。
构造特征
该段位于桐麻岭背斜东翼及其伴生和次生的构造影响带，节理裂隙发育，多为构造节理与风化节理，节理面平直光滑，沿节理裂隙常有地下水渗出。段内普 遍发育二组节理，其产状分别为 N35°W/47°SW、N78°W/79°SW,节理间距3～20cm。XK3+210~XK3+226发育一层间错动，内夹10～20cm厚的断层泥，影响宽度 为1.5m。
超前地质预报方案
隧道超前地质预测预报方案1、适用范围龙厦铁路猪公寨隧道、虎坑隧道的地质超前预测预报。
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；2..3.预报突水突泥位置及带来的灾害程度；2.4.为动态设计提供相关的地质参数；2.5.确定合理的工程措施及合理的施工方法。
3、超前地质预报的方法目前在国内外隧道建设中使用较广泛的地质预报技术，传统的方法有地质素描法、水平钻探法、超前平导法等；近十年来，物探方法较广泛应用，有地震方法中的反射波法、瑞雷面波法、极小偏移距法、水平声波反射法；电磁法中的地质雷达法、瞬变电磁法，红外探水法；直流电法等。
这些方法中根据多年预报经验，除红外探水法和直流电法在机理上和使用边界条件不当，不能使用外，其他方法使用得当，均应有较好的效果。
本段的两座隧道预报采用地震反射波法和地质素描法、水平钻探法。
3.1地震反射波法（TSP203法）地震发射波法是一种快速、有效、无损的隧道地质预报技术，能迅速连续超前地提供开挖的前方的三维空间的工程地质状态。
瑞士引进的TSP203法，其基本原理均是采用地震反射回声测量原理（见图）。
地震波在指定的震源点（通常在隧道的左边墙或右边墙，布成一组排列炮点）用小量炸药或机械振动激发产生。
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，一部分地震信号发射回来，一部分信号透射进入前方介质。
反射的信号将被高灵敏度的地震检波器接收，反射信号的传播时间和反射界面的距离成正比，故而能提供一种直接的测量。
本法常用的仪器型号为瑞士安伯格公司生产的TSP203型地震反射预报系统。
系统特点：预报最长距离可达200m（作中距离和近距离跟踪预报效果更佳）；操作简单，对工作环境无要求，不占用掌子面，对施工过程无妨碍；30分钟内完成测量准备工作，测量一次的时间，不同的观测系统分别为10～60分钟；对不良地质体的性质判断较准确，分辨率可达到0.5m，预报的距离误差小于5%；配套分析软件，可方便地完成数据处理和评估；3.2、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。
隧道超前地质预报方案(修改)
目录1.编制依据 (1)2.工程概况 (1)3.隧道超前地质预报组织原则 (1)3.1隧道超前地质预报组织机构和人员设备配置 (1)3.1.1隧道超前地质预报组织机构 (1)3.1.2人员组成 (1)3.1.3仪器设备的配置 (2)3.2隧道超前地质预报实施职责 (2)3.2.1项目部地质预报工作组职责 (2)3.2.2隧道队地质预报工作组职责 (2)4.隧道超前地质预报工作流程 (3)5.隧道超前地质预报的实施 (3)5.1预报内容 (3)5.2预报分级 (4)5.3预报方法 (6)5.3.1地质素描法 (6)5.3.2超前钻孔预测法 (8)5.4施工围岩分级和围岩稳定性评价 (8)5.5灾害评估、防治工程措施建议 (9)1.编制依据(1)《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设[2008]105号；(2)《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2007，J124-2007)；(3)《岩土工程勘察规范》(BG5002—2001)；(4)《铁路工程物理勘探规程》(TB10013-2004)；(5)《铁路工程地质钻探规程》(TB10014-98)；(6)《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2001，J123-2001)；2.工程概况扎西隧道位于云南省威信县，起讫里程为DK284+652～DK285+000，全长348m，V级围岩203米，Ⅳ级围岩85米，Ⅲ级围岩60米，最大埋深为55.3m，最小埋深约1m。
主要开挖方法明挖法、台阶法、台阶法设临时仰拱。
青岗脚隧道位于云南省省威信县，讫里程为DK285+535～DK286+915，全长1380m，V级围岩390米，Ⅳ级围岩990米，最大埋深为47.5m，最小埋深约1.5m。
主要开挖方法明挖法、台阶法、台阶法设临时仰拱、台阶法设临时横撑。
3.隧道超前地质预报组织原则3.1隧道超前地质预报组织机构和人员设备配置3.1.1隧道超前地质预报组织机构3.1.2人员组成项目部地质预报工作组成人员表3.1.3仪器设备的配置本段隧道超前地质预报工作主要仪器设备见下表隧道超前地质预报工作主要仪器设备表3.2隧道超前地质预报实施职责3.2.1项目部地质预报工作组职责(1)负责编制隧道超前地质预报实施方案。
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。
超前地质预报方案
隧道地质超前预报方案1.工程概况中铁一局四公司向莆铁路FJ-5A标杜坞段隧道工程主要为：小远亭隧道、仙人脚隧道、西岭隧道3座隧道。
小远亭隧道位于福建省闽侯县永丰村，起讫里程为FDK539+490～FDK539+837，全长347m，V级围岩，最大埋深为30.5m，出口为最小埋深约3m，为浅埋隧道。
主要施工方法为明挖34m、双侧壁导坑163m 及三台阶七步开挖法150m。
仙人脚隧道起于福建省闽侯县永丰村，止于福州市晋安区益凤村，起讫里程为FDK540+098～FDK540+450，全长352m，V级围岩，最大埋深为10.81m，最小埋深约0.5m，为浅埋隧道。
主要施工方法为明挖250m、双侧壁导坑102m。
西岭隧道位于福州市晋安区益凤村，起讫里程为FDK541+215～FDK542+034，全长819m，II级围岩275m、IV级围岩173m、V级围岩371m，最大埋深为35.96m，最小埋深约2.8m。
主要施工方法为明挖、全断面法、三台阶七步开挖法。
分析以上隧道工程地质概况及施工工法，为实现隧道施工安全、质量目标，特制定本方案。
隧道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。
隧道地质超前预报工作可降低地质灾害发生的机率。
通过开展隧道地质超前预报工作，为变更设计提供地质依据。
为编制竣工文件提供地质依据。
2.编制依据2.1施工图设计2.2《向莆铁路隧道施工作业要点手册》3隧道地质超前预报组织原则为了应对不良地质及突发地质灾害，确保工程安全和施工进度，项目经理部成立地质核查及超前地质预报组，组织编制、实施隧道地质超前预报工作，并成立现场专家组，审核本标段隧道地质超前预报实施方案，决策处理复杂地质问题。
各项目队成立超前地质预测预报小组，负责具体实施日常性隧道地质超前预报工作。
隧道超前地质预报
隧道超前地质预报专项方案一、编制依据⑴隧道设计图纸、设计说明等设计文件；⑵隧道实施性施工组织设计；⑶《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）;⑷《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）；⑸《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)；⑹《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号)；⑺《铁路隧道超前地质预报技术规程》(Q/CR 9217-2015)；⑻本集团公司拥有的科技成果、工法成果、管理水平、现有的技术装备力量和多年积累的铁路隧道施工经验。
二、工程概况本标段共新建14座隧道，隧道全长14298m,张家坡隧道为单线隧道，其余隧道都为双线隧道，各隧道概况详见表1。
表1 隧道概况一览表三、地质复杂程度等级根据《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设[2008]105号）附录B的规定对隧道施工安全的危害程度分为复杂、较复杂、中等复杂、简单四级，根据不同的地质复杂程度，开展超前地质预测预报工作。
四、实施超前地质预报的目的⑴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。
⑵降低地质灾害发生的几率和危害程度。
⑶为优化工程设计提供地质依据。
⑷为编制竣工文件提供地质资料。
五、超前地质预报方案1、超前地质预报内容⑴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；⑵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；⑶不良地质预测预报，特别是对岩溶等发育情况的预测预报；⑷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。
2、超前地质预报方法⑴预报方法根据隧道地质条件、风险源及其风险等级、本集团公司现有的设备、工法、科技成果等，本隧道选用地质调查法（地质调查、地质素描、地质作图）、物探法（TSP203、红外探测法）、超前钻探法（加深炮眼、超前钻孔）进行地质超前预报。
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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。
5超前地质预测预报组织机构和人员设备配置在项目部设施工地质工作管理办公室，办公室设在工程管理部，负责组织项目部有关人员进行预报培训和学习工作；预报物探设备管理与协调使用；预报实施情况监督检查。
项目部分别成立专职超前地质预测预报实施小组，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。
人员组成及主要职责分工见表。
超前地质预测预报人员分工职责表6工作程序地质预报主要流程为：预报通知（现场驻地监理）预报实施及现场记录自检、报检验收资料整理监理确认和归档具体操作流程见图6-2-1所示。
图6-2-1 超前地质预报操作流程7地质超前预报的内容和方法7.1地质预报的要求本标段隧道主要采用地质调查法与加深炮孔钻探法相结合的方法进行地质超前预报，如有必要，在地质异常区域采用TSP探测仪或水平钻机进行长距离超前探测。
各种探测必须以地质为中枢，加强隧道地质工作，将地质综合分析贯穿到施工的整个过程中，实行地质、物探相结合，中长距离探测与短距离探测相结合，优化组合，综合应用，确保隧道安全、快速、优质施工，不留后患，全面确保隧道施工取得经济效益、社会效益和环境效益三者的最优结合。
7.2地质超前预报的内容1、超前地质预报的内容超前地质预报是隧道施工地质工作最主要的工作内容。
其工作分为①既有资料收集；②地质素描；③洞内外水文调查；④监测测试；⑤超前地质预测；⑥综合超前预报和成灾警报等六项任务。
（1）既有资料收集既有设计资料和相关地质成果的收集和分析,对存疑虑的相关重大地质问题和地段,必要时进行踏勘和补充恰当的地质工作。
（2）地质素描施工地质最基础的工作，包括正洞、超前平导和辅助导坑洞壁地质及掌子面地质素描，见图7-2-1所示。
其主要内容包括：①地质观察A.地层岩性：地层时代划分，岩组划分，岩石划分，岩体性态，切割程度，围岩等级等。
B.断层：断层性质、位置、产状、破碎带宽度及构造岩划分，断层岩体的围岩级别划分及稳定性评价。
断层坍方的地质原因，是地质素描的重点。
C.贯穿性节理：产状、密度、宽度、延伸情况，节理面特征、力学性质。
分析判断组合特征、岩体完整性程度，控制局部坍方的构造内因。
D.地应力：高地应力显示性标志(岩爆、软弱夹层挤出，探孔饼状岩心等现象)及其发生部位。
E.特殊地层：煤层、含膏盐层和含黄铁矿层等单独素描。
右墙角右拱脚左拱脚左墙脚右拱脚拱顶左拱脚侧面地质素描拱顶地质素描图7-2-1 隧道地质素描图（3）洞内外水文调查①洞内水文调查A.涌水点(处)调查空间：层位、构造部位、洞围分布，含水体分布；时间：点(处)间的时效关系；制约：制约因素、补给来源、途径、连通关系。
B.涌水量预测实用量测：反映瞬时特征和短期变化特征；长期观测：反映长期变化特征和动态特征；涌水量预测。
C.水质水压测试包括水压、水温、水色、含泥沙量测定。
D.危害评估②洞外水文调查A.气象观测。
B.重要排泄点、径流点长期观测；C.相关岩溶水文地质及环境水文地质调查调绘：相关岩溶水文调绘、地表坍方、变形调查；试验：同位素、示踪等；水质。
（4）监测测试天然气、软岩变形、地面沉降变形监测及洞内地应力测试。
其中隧道周边位移量测，包括拱顶下沉、净空水平收敛及必要时增设的隧底上鼓量测（采用仪器为收敛计、水准仪、塔尺）和隧道浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、偏压洞口的地表下沉量测（采用仪器为水准仪、塔尺等）为必测项目。
（5）超前地质预测①预测方法A.地质编录预测法(图解法、类比法、断层参数法)；B.超前物探预测法：包括TSP-203等。
C.超前钻孔预测法；②预测有效距离A.长距离超前地质预测：其预报距离为100～150m。
以TSP、断层参数法等为手段结合地面地质工作综合预报。
B.短距离超前地质预测：其预报距离为15～30m以内。
是在长距离超前地质预报的基础上，以5～8孔5m超长炮眼孔和30m超前钻孔为手段并结合掌子面地质素描工作综合预报。
C.中长距离超前预测：其预报距离为30～60m，是在长距离超前地质预测的基础上，针对较大物探异常，以30～60m超前钻孔为手段并结合掌子面地质素描工作综合预报。
（6）综合超前预报和成灾警报①综合超前预报内容地层、完整性及含水情况；断层及富水情况；大型岩溶及富水情况；暗河。
②超前地质灾害警报内容大型塌方；突水突泥；煤类突出、天然气燃烧爆炸；岩爆、软岩大变形。
7.3地质超前预报的方法本标段隧道地质超前预报的主要方法见下表7-3-1所示表7-3-1 隧道地质超前预报的方法（1）地质调查法对地质较简单的地段，以地质调查法为主。
利用常规地质理论和作图法，根据隧道已有的勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内地质调查资料、隧道开挖面地质素描、围岩数码照片，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、地质作图和趋势分析、隧道内不良地质临近前兆分析等，推测开挖工作面前方可能揭示的地质情况。
其特点为：①设备简单，占用时间少，是其他探测方法的地质学基础依据。
②人员素质要求高，须掌握较丰富的地质学理论知识和现场工作经验。
③在隧道埋深较浅，地质构造不太复杂的情况下，地质调查法有很高的准确性。
（2）加深炮孔法对地质条件较复杂的地段，如地层分界线、角度不整合接触带、物探异常段、次级断层、富水段等，在地质调查法的基础上，采用加深炮孔探测。
利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息，每断面均匀选取3孔，外插角1～３°，搭接长度不小于1.5m，加深炮孔至5米进行超前探测。
加长炮孔布置示意图：（3）超前钻探法超前地质钻探是在掌子面布设3～6个探孔，采用水平钻机进行超前钻探。
根据钻机在钻进过程中的推力、扭矩、钻速、成孔难易及钻孔出水情况（必要时提取岩芯进行分析）来确定前方的地层及岩性，同时进行涌水量、水压测试和水质分析，判定掌子面前方地层含水情况及地下水的性质。
其钻孔布置示意图如下图所示，掌子面中部两边的超前钻孔应水平且有一定水平偏角1°～3°，掌子面上部的超前钻孔仰角1°～1.5°，掌子面下部两边的超前钻孔俯角1°～1.5°、水平偏角1°～3°。
探孔孔径一般为108mm，孔深30～50m，搭接长度不小于5m。
（4）物探法采用TSP203探测仪根据地震泼的回波原理，通过人工制造一系列规则布置的轻微震源，由三维地震波接收仪在计算机的监控下采集这些震源所发出的地震波沿隧道前方及四周区域传播而遭遇不良地质体（如地层层面、节理面、岩溶面，特别是断层破碎带等）被反射返回的地震波数据。
这些回波信号的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向是与相应的不良地质体的性质和分布状况紧密相关的，通过分析可以得到前方地形的地层力学参数和空间位置数据，从而形成预测预报结果。
TSP测量原理见下图所示：①钻孔要求：预报断层构造时爆破钻孔应根据走向布置在与断层夹角较小一侧的隧道边墙上。
预报岩溶时爆破钻孔应布置在没有横洞和停车道的一侧。
爆破钻孔应选择布置在完整灰岩段落上，不宜在隧道边墙岩溶发育的段落做TSP试验，此时应加强地质雷达和水平钻孔进行超前探测。
每一次预报的有效炮数不少于20个，炮间距1.5m。
炮眼高度1～1.5m，所有炮眼与接收器高度应相同（与隧道底板平行）。
炮眼孔深1.2～1.5m（孔深尽量一致），向下倾斜10°～20°，垂直于隧道轴向。
钻孔完成后应注意保护，防止塌孔。
接收器孔距掌子面约50m，距第一爆破孔15～20m。
必须在隧道两壁各安置1个接收器，接收器安置高度与炮孔一致,孔径42～45mm，孔深2 m，应根据采用的藕合材料确定接收孔上倾还是下倾。
接收器与孔壁的藕合必须紧密，施测时隧道中应没有其它振动源。
具体钻孔布置情况如图7-3-5所示。
②爆破要求：遵守《爆破安全规程》的规定，使用毫秒级无延迟电雷管，炸药量应大于200m 探测距离要求，一般50g 左右，最多不大于75g 。
应保证炸药与炮孔严密藕合，所有炮孔必须采取堵孔和注水措施。
③资料的处理和整理：数据采集时应对每一炮的波幅进行调节，记录不好或存在干扰时应重新放炮。
对采集的数据及时进行三维波场处理，提取反射界面。
④提交以下资料：A.现场数据记录表（如表7-3-6）；B.X 、Y 、Z 三个分量的原始记录；C.频率谱；D.纵横波分离后的P 、SH 、SV 波形图；E.P 、SH 、SV 波的极度偏移图（横坐标为里程）；上倾下倾F.二维结果图（横坐标为里程）；G.岩石参数曲线图（横坐标为里程）；H.岩石参数表（如表7-3-7）；I.电子文档。