超前地质预报技术
隧道及地下工程超前地质预报技术介绍
1 国内外历史及现状
1.1超前地质预报的重要性
突泥、突水是隧道建设中的主要工程地质问题，甚至为制约隧道建设工期及能否安全运营的关键。如雅砻（long）江锦屏二级电站地质探洞施工曾三次遇到特大规模的高压涌水，其中探洞3948m处突水射程达35～37m，流量0.61m3/s，，冲毁施工设施，疏干地表岩溶大泉，致使使用该泉水发电的电站关闭；衡广复线大瑶山隧道（14.295km）涌突水，冲毁施工设施，淹没竖井，延误建设工期，引发地表岩溶塌陷、水源枯竭、居民生产、生活用水困难等一系列的环境地质问题；衡广复线南岭隧道，施工时地表水通过岩溶裂隙下渗，多次发生涌水突泥，导致地表塌陷、井水枯竭、河水断流；2006年1月2l日10时50分，宜万铁路马鹿箐隧道出口平导PDK255+978.1，即距洞口3152m处的掌子面拱顶突发透水事故，15分钟内涌水量达18×104m3，造成重大人员伤亡和经济损失；2005年12月22日14时许四川都江堰至汶川高速公路董家山隧道发生瓦斯爆炸事故，造成44人死亡，11人受伤；日本东海道干线旧丹拿隧道（长7.84Km）1981年开工后曾6次遇到大规模高压涌突水，最大一次达3.3m3/s，水头高达1.4Mpa，贯通时总涌水量达l.63m3/s，致使该隧道建设工期达16年之久；日本的万之濑（1ai）川引水隧道（8.2km），在施工中出现严重涌突水，最大水量2.4m3/s，水头压力高达1.45MPa，致使5次改变施工方案，延误工期近2年；1992年竣工的辛普伦双孔单线隧道是穿越阿尔卑斯山的第四座特长隧道，施工期间发生的特大规模涌水，涌水量达13.4m3/s，水温高达47～56℃；前苏联的贝阿铁路北穆隧道（长13.5km），最大涌水量达60×104m3/d。这些工程事例表明岩溶和涌突水给工程本身和周围环境造成极大的危害。
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。
1.2超前地质预报发展的历史及现状
超前地质预报近年来在我国成为一热点技术，隧道及地下工程界对此非常重视。国外早在二十世纪四、五十年代就开展了隧道施工超前地质预报工作，日、法、英、前苏联、德、美等早己将其列为隧道工程建设必须开展的工作。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，国内外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，仪器和设器仍需不断更新改进。直列现在，我国还未有一部国家、地方、部门专门关于超前地质预报方面的规范，仍属于半科研半生产性质的技术，大家在工程实践中仍是探索着前进。2005年中铁隧道集团主编的行业规范《客运专线铁路工程隧道施工技术规范》第一次将超前地质预报技术作为专门章节列入，现正在送审之中，尚未发行，我院负责该章节的编写；2005年我院编写的《岩溶地区隧道超前地质预测预报工法》通过集团公司级评审，鉴定为集团公司级工法；受铁道部的委托，我院正在编写《铁路隧道超前地质预报技术指南》，尽管时间很紧，压力很大，我们作为一种荣誉任务要尽全力编写好，不仅要体现出我院的水平，还要体现出我国在超前地质预报方面的发展水平。很多人在问，目前经常采用的预报手段到底有哪些、原理是什么、有哪些优缺点、适用范围如何、在工程中该如何选择、准确度怎样?带着这些问题，今天与大家共同探讨。
2 超前地质预报的目的、任务及工作内容
2.1超前地质预报的目的及任务
1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，进而指导工程施工的顺利进行；
2降低地质灾害发生的机率；
3为设计变更提供地质依据；
4为编制竣工文件提供地质资料。
2.2超前地质预报的主要工作内容
1地层岩性，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、褶皱轴等影响岩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、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力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、富水褶皱轴及富水地层等的预测预报。
3 超前地质预报的主要手段
3.1超前地质预报方法的分类
超前地质预报的方法主要包括：
1地质分析法，包括地质素描法、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析法、地质作图法等。
2超前导坑预报法，包括平行导坑法、正洞导坑法；
3超前钻探预报法，包括深孔水平钻探、5～8m加深炮孔探测及孔内摄影；
4物探方法，包括TSP隧道地震波反射法、HSP声波反射法、陆地声纳法、负视速度法、地质雷达、红外探测、单孔和跨孔CT等。
3.2各种主要预报手段
3.2.1地质分析法
3.2.1.1地质素描法
1、原理
利用地质理论和作图法，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，结合已有勘测资料，进行隧道开挖面前方地质条件的预测预报。
2、优缺点
该方法设备简单（地质罗盘）、操作方便、不占用隧道施工时间，提交资料及时，且能为整座隧道提供完整的地质资料，费用低，但对与隧道交角较大而又向前倾的结构面容易产生漏报，对操作人员地质知识水平要求较高，一般要求地质专业人员来完成。
3.2.1.2地层分界线及构造线地下和地表相关性分析法
用已开挖隧道段地层分界线及构造线在地表的反映预报尚未开挖段隧道地质条件，预报距离长，施工有充分准备时间，不干扰施工，工作可由专业地质人员完成。（层序、层厚、标志层）
3.2.1.3地质投影作图法
利用地表观测到的断层、岩脉等产状，投影作图给出该断层、岩脉在洞轴上出现的位置。
超前地质预报的主要手段
地层分界线及构造线地下和地表相关性分析法、地质投影作图法
3.2.2超前导坑预报法
3.2.2.1平行导坑法
平行导坑法是在隧道正洞左边或右边一定距离开挖一个平行的断面较小的导坑，以导坑中的地质情况通过地质理论和作图法预报正洞地质条件的方法。平行导坑的作用很多（如排水、减压放水、改善通风条件、增加工作面及探明地质条件等），地质预报只是其中用途
之一，一般只是当设计图纸中有平导设计的才采用该法，因其费用极为昂贵。
正洞导坑法是在隧道正洞中某个部位开挖一个断面较小的导坑以探明地质情况的方法。该方法较平行导坑法更直接、更准确。正洞导坑可作为隧道施工工法的一种，既开挖了隧道，又探明了地质。
3.2.3超前钻探预报法
3.2.3.1深孔水平钻探
1、原理
超前地质钻孔是利用水平钻机在隧道掌子面进行水平地质钻探获取地质信息的一种超前预报方式。下图是某隧道复杂地段水平铺孔布设力式图，钻孔纳入了施工工序，每30m 一个循环，纯钻时间5～9小时，辅助时间1~2小时，干扰施工时间6~11小时（约7～13％）。（仰角、伏角、外插角）（根据需要可有多种不同的布置方式和钻孔个数）
2、优缺点
优点：
①可比较直观地告诉我们钻孔所经过部位的地层岩性、岩体完整程度、裂隙度、溶洞大小、有没有水以及可测水压高低等。
②煤系地层可进行孔内煤与瓦斯参数测定，采取适宜防治措施，防治煤与瓦斯突出危险性。（《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120一2002））
③与物探方法相比，它具有直观性、客观性，不存在物探手段经常发生的多解性、不确定性。
缺点：
费用高、占用隧道施工时间长，且资料只是一孔之见。（理论上讲，由于溶洞发育的复杂性、多变性，几个钻孔也难100％地把掌子面前方的管道岩溶提前揭露预报出来。）
3.2.3.2加深炮孔探测
该方法是利用风钻或掘岩台车在隧道掌子面钻水平小孔径的浅孔获取地质信息的一种方法，它是（岩溶发育区）对深孔水平钻探的一种重要补充，因其数量较多，有时效果是非常明显的。与深孔水平钻探相比，它具有设备简单、操作方便、赞用低、占用隧道施工时间短，可与爆破孔同时施作，只不过其深度较爆破孔深2～6m而已。这样，风钻探测深度总是超前每循环爆破进尺2～6m，保证施工安全。
缺点是孔浅，且不能取岩芯。
3.2.3.3孔内摄影
目前用的比较少，中科院武汉岩土研究所在这方面经验比较丰富一点。
3.2.4物探方法（包括TSP隧道地震波反射法、HSP声波反射法、负视速度法、地质雷达、红外探测、单孔和跨孔CT等）
3.2.
4.1 TSP隧道地震波反射法
TSP202（TSP203）超前地质预报系统是专门为隧道与地下工程超前地质预报研制开发的设备，它为方便快捷地预报掌子面前方100~350m（围岩完整时可粗略预报掌子面前方500m以上）范围内的地质情况提供了一种强有力的方法和工具。
l、预报原理（可以放一录像）
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的。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时，比如有断层或岩层变化，信号的一部分被返回。界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号也就越强。返回的信号被经过特殊设计的接收器接收转化成电信号并进行放大。根据信号返同的时间和方向，通过专用数据处理软件处理就可以得到岩体强度变化
界面的位置及方位。
2、优缺点及适用范围
①适用范围广适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况。
②预报距离长能预报掌子面前方100～350m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报长度就越大。
③对隧道施工干扰小它可在隧道施工间隙进行，即使专门安排此项工作，也不过30分钟左右。
④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。它设计了一套专用处理软件，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。
④将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，就可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质体相对于隧道的空间位置，计算机就会自动绘出弹性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。
⑤预报准确性其预报地质体距离掌子面的位置是根据24个爆破孔与接收器之间的弹性波速度的平均值和地质体反射波到达接收器的时间来确定的，由于弹性波速度的差异而导致地质体预报位置与实际情况有所差异。
⑥预报精度它所能反映出的地质体的宽度是根据采样间隔和岩体弹性波速度来确定的，如采样间隔取80μs，弹性波速度为5000m/s，则能预报出的地质体的宽度为0.4m。
⑦预报断层、弱硬岩接触面等面状结构反射信号较为明显，而预报溶洞等点状地质体则不尽如人意，因其预报原理和计算模型是以平面为计算依据，对小型溶洞反映不明显。3.2.4.2 HSF声波反射法
该方法是利用声波在地层中传播、反射，通过信号采集系统接收反射信号，根据波的传播、反射理论计算判释隧道掌子面前方反射界面（断层破碎带、软弱夹层等）距隧道掌子面的距离来进行预报。其原理与TSP相一致，现场采集信号时要求没有其它震动源。
HSP可以预报掌子面前力50～100m，还可用于利用超前平导对正洞未开挖段地质情况的预报。
3.2.
4.3红外探测
l、基本原理：
红外探测属广义遥感技术，它建立在红外辐射场的基础上。地球上一切物质，每时每刻都在向外部辐射红外电磁波，并形成红外辐射场。物质在向外部发射红外辐射的同时，必然会把它内部的信息传递出来，因而根据场的变化，即探测曲线上所出现的异常，提前发现隐蔽的灾害实体，从而预防灾害的发生。红外辐射场理论应用于隧道地质预报中，就是，当隧道外围空间和掘进前方存在隐伏水体或含水构造时，隐伏水体或含水构造产生的异常场就要叠加到正常场上，使隧道内的正常场产生畸变，根据拱顶、隧底、边墙、掌子面探测曲线、测量数据的变化就能确定隐伏水体或含水构造所在空间方位。如右图是某隧道某里程掌子面的探测结果图，据此图可判定掌子面前方存在含水构造。
2、优缺点及适用范围
优点：
仪器小巧轻便．操作简单，可实现全空间全方位探测，能预测隧道外围空间及掘进面前方30m范围内是否存在隐伏水体或含水构造．基本不占用隧道施工时间，资料分析简沽、快述、直观。
缺点：
它只能告诉探测点前方30m范围内有没有水，至于水量大小、水体宽度及具体位置等则难以说清，也就是说目前红外探测只限于定性阶段。
适用范围：
适用于任何地层中定性判断探测点前方“有没有水”及水体存在方位。
3.2.
4.4地质雷达
1、预报原理
地质雷达采用的是时间域脉冲雷达，其理论基础为高频电磁波理论。工作方式是以宽频带短脉冲的高频电磁波的反射来探测目的体。雷达系统向被探测物发射电磁脉冲，电磁脉冲穿过介质表面，碰到目标物或不同介质之间的界面而被反射同来，根据电磁波的双程走时的长短差别，确定探测目标的形态及属性，结合工程地质理论分析达到对埋藏目标（地质体）的探测与判断。
2、优缺点及适用范围
①目前国内还没有为隧道超前地质预报而专门设计制作的地质雷达，仪器密封性差．洞内不易防水、防潮、防尘，易造成仪器损坏，特别是没有专门的天线，操作起来费时费力，且效果不好。
②探测距离太短，一次只能探测5～30m，与目前隧道每天开挖接近10～20m的速度极不匹配。
③隧道内的环境条件与地质雷达的理论基础一半无限空间不吻合，加之洞内钢拱架、钢筋网、锚杆、钢轨等金属构件的影响，探测结果一般不太理想。
④就目前的技术水平而言，地质雷达采用高频率的天线作为隧道砼衬砌质量无损检测的手段仍是比较合适的。
⑤地质雷达在地表探测5～30m范围内的地下地层或地质异常体（溶洞、土洞、断裂、空隙等）反射信号还是比较明显的，也是一种比较理想的手段；灰岩地区隧道铺底前采用中～低频率的天线作为探明隧底隐伏岩溶洞穴的手段仍是大家经常采用的。
⑥岩溶重点发育地段，有时也用地质雷达对掌子面前方和边墙外侧岩溶洞穴进行探测。
3.2.
4.5陆地声纳法
l、预报原理
陆地声纳法是“极小偏移距高频宽带弹性波反射连续剖面法”的简化俗称，其基本原理也是地震反射法。它是在隧道掌子面上用锤击方式产生弹性波，并在激震点旁用检波器接收。弹性波向掌子面前方传播，遇到断层、大节理、岩脉、溶洞及其它不良地质界面会产生反射，由检波器接收到这些反射波，就能反映前方的不连续面。
2、优缺点
①仪器为国产设备，价格便宜，工作费用较低。
②仪器设备轻便，采用锤击方式（而不是爆炸方式）激发震波，操作简单。
③现场总施测时问30～50分钟。
④实践认为每次预报80～100m是比较合理的。
3.2.
4.6跨孔声波CT成像法
跨孔声波CT是通过探测成像确定钻孔间岩体结构等情况，借助医学界x射线断层扫描的基本原理，结合岩土的物理力学性质的相关分析，采用射线走时和振幅来重构岩土内部声速值及衰减系数的场分布，通过像素、色谱、立体网络的综合展示，达到直观反映岩石（体）内部结构图像（如岩溶洞穴的位置、规模及充填特性等）之目的。
专用处理软件：
声波CT探测的物理前提是：具不同物性差异的介质，声波在其内部的传播速度不同。该方法通过密集对穿的测试方式，计算并模拟测试剖面内部的物性差异情况，结合现场地质分析，从而达到对测试剖面范围内的地质体进行直观的三维图像描述。
3.2.
4.7数码成像技术
l、原理
这是一项具有高科技含最和发展前景的技术一信息技术在地下工程中的具体应用。它可利用掌子面超前钻孔或隧洞已开挖段坑壁的画象情报，用计算机数值处理等方法，进行相关处理，就能进行施工阶段围岩级别的判定、掌子面前方地质情况预测。
2、优缺点
该方法设备简单，仅仅需要一台或几台较高分辨率的数码相机及相应的附属配件。该项技术在我国尚处于引进研究阶段。
3.2.5其它
3.2.5.1声监测法
岩石受力过程中出现的微破坏会在岩体中引起自然声振动，随着岩体破坏程度的发展，到将要破坏的短时间内，这种声响会增大，单位时间内的声响次数也会增加。据研究，顶板冒落前还发出一系列人耳听不见的声音一超声波，如果这种声响频率越来越大，接着急剧变小，顶板就有马上冒落的危险。根据岩石产生微破坏会在岩体中引起声振动及冒顶前声响频度产生异常变化的原理，采用仪器去监收或监听这类声振动，据以预报岩体发生破坏的可能性和时间，以便及时采取安全措施的方法叫做声监测法。这种方法利用压电效应灵敏的材料做成接收换能器（声响探头），将其放在钻孔中或直接粘贴在顶板上，它能将岩体中微弱的声振动转换成电信号，经电子放大器放大而为观测人员直接听到或进行自记，以监测岩体中声响的异常变化。声监测法对声发射活动比较显著的坚硬脆性岩石效果较好，而对软弱岩石不太理想。
3.2.5.2声探测法
通过人工发出声波或超声波，测量它在岩体或岩石试件中传播速度、相位、振幅、频率等的变化，用以确定岩石力学性质、岩体应力等的方法称为声探测法。目前用声探测法可确定岩石的弹性模量，确定岩体的裂隙性（破坏程度）和破裂带范围，当应力与声速有固定关系的情况下，还可根据声速测定岩体应力。目前声探测法比较成功的是用于测动弹性模量和破裂带范围。
4工艺流程及操作要点
4.1研究既有资料，制定预报方案
首先，研究既有区域地质、工程地质资料，必要时到地表补充测绘，以达到对整个地区地质情况有一个比较全面和深刻的认识，地形地貌、地层岩性、地质构造、不良地质及特殊地质、地下水发育情况、隧道的主要工程地质问题等，通过对这些资料的分析和把握，制定预报预案，针对不同地段的地质情况进行地质预报重要性分级，不同级别的地段采取不同的预报手段，以达到既预报准确又节省有限预报资源的目的。
根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级：
A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段以及高地应力、瓦斯、天然气问题严重的地段以及人为坑洞等。
B级：中、小型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。
C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小。
D级：非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。
根据不同的地质灾害分级，针对不同类型的地质问题，选择不同的方法和手段开展超前地质预报。
不同地质灾害地段的预报方式为：
A级预报：采用地质分析法、TSP隧道地震波反射法、HSP声波反射法、地质雷达、
红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。首先以地质分析法进行长距离预测预报，然后采用中长距离TSP或HSP和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报，同时进行多孔超前钻探探查。
B级预报：采用地质分析法、TSP或HSP，辅以红外探测、地质雷达，进行必要的超前水平钻孔。当发现局部地段工程地质条件较复杂时，按A级要求实施。
C级预报：以地质分析法为主。对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段可采用TSP进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔。
D级预报：采用地质分析法。
4.2长距离预报
长距离预报主要采用地质分析法，根据地面测绘和其它基础资料对隧道通过区的地质界线、地层岩性、地质构造、围岩级别、储水构造、富水规模、岩溶发育规律及特征、其它不良地质及特殊地质发育情况进行长距离、宏观预测预报，预报距离一般在掌子面前方200m 以上，并根据揭示的情况进行不断的修正。
地质分析法，包括地质素描法、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析法、地质作图法等。
地质分析法，应编制资料：
l、掌子面素描图
2、隧道与导坑地质展示图
3、导坑预报正洞平面图
4、地层分界线及构造线隧道内和地表相关性分析预报图
5、特殊地段纵、横断曲图
6、各种监测和测试资料
7、有关摄影和影像资料
8、隧道竣工工程地质纵断面图
4.3中长距离预报
中长距离预报是在长距离预报的基础上采用TSP或HSP、深孔水平钻探等对掌子面前方30～200m范围内的地质情况作进一步的预报，如溶洞、暗河的位置、规模、充填情况等作较为详细的预报。在复杂地段应增加TSP或HSP预报次数，TSP每次预报有效长度100m 左右，需连续预报时前后两次应重叠10m以上，HSP每次预报有效长度应在50m左右，连续预报时前后两次重叠长度应大于10m，以便前后两次重复地段对比分析，另随着预报距离的增大，地质异常带的位置和宽度误差也在增大。
TSP隧道地震波反射法预报应编制探测报告，内容包括探测工作概况、地质解译结果、分析处理波形图、频谱图、深度偏移剖面图、二维成果显示图及岩体物理力学参数表。
HSP声波反射法预报应编制探测报告，内容包括探测工作概况、地质解译结果、原始记录波形图、经过处理用于解释的波形曲线。
4.4短距离预报
短距离预报是在中长距离预报的基础上采用掌子面素描、红外探测、地质雷达和超前钻孔等方法进行预报，比如掌子面前方30m范围内有无水、在哪个方位有水、掌子面处地层岩性、地质构造及岩溶发育情况等，对以上判断可能有突泥、突水和其它有害地质情况的地段进行钻孔验证。
4.4.1地质素描
随开挖及时进行，地层岩性变化点、构造发育部位、岩溶发育带附近应每开挖循环进行一次素描，其他地段也应每10~20m进行一次素描，进行掌子面编录，结合地面地质体投射，预报前方的地质情况。
地质素描包括正洞、平导和辅助导坑洞壁及掌子丽素描，其主要内容包括：
（1）工程地质
1）地层岩性，包括地层时代、岩性、岩体产状等；
2）断层，包括断层性质、位置、产状、破碎带宽度及构造岩划分，并进行断层带岩体的稳定性评价。
3）节理，包括节理产状、密度、宽度、延伸情况、节理面特征、力学性质，分析组合特征、判断岩体完整程度；
4）岩溶，包括岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位，充填物成分、状态，以及岩溶展布的空间关系。
5）塌方，应记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的地质原因。
（2）水文地质
1）出水点位置、出水状态、水量、水压、水温、颜色、泥砂含量测定，必要时进行长期观测；
2）水质分析，判定水对建筑利料的腐蚀性；
3）出水点和地层岩性、构造、岩溶、暗河等的关系分析；
4）必要时进行地表相关气象、水文观测，判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系；
5）必要时应建立涌突水点地质档案。
（3）摄像和影像
隧道内重要的和具代表性的地质现象如溶洞、暗河等应进行摄像或录像。
4.4.2红外探测
原则上可以定性预报掌子面前方30m范围内有无地下水，因其体积小、操作方便、数据直观、不占用施工时间，可以20m预报一次，前后两次重叠长度10m，以增加对比分析。红外探测预报应编制探测报告，内容包括探测工作概况、地质解译结果、掌子面探测数据图、左右边墙及拱顶三条测线的探测曲线图。
4.4.3超前地质钻探
超前水平钻孔，需要时施做，一般每循环30~40m；断层、节理密集带或其它破碎富水地层每循环可只钻一孔；岩溶发育区每循环3～5个孔，当钻到溶洞时可适当增加，并可采用地质雷达及其它物探手段进行精细探测，以满足溶洞处理所需资料为原则；也可进行深孔钻探，比如每循环钻100～150m，但随着钻孔深度的增加，钻具下垂加大，孔位易偏离设计值；岩溶地段钻孔应终孔于隧道开挖轮廓线以外5～10m；孔口按计算应安设一定长度的孔口管，并安设闸阀，揭露大量地下水时及时关闭闸阀，使地下水始终处于可控状态，以便有时间制定和采取有效处理措施；连续预报时前后两循环钻孔应重叠5~8m；煤层超前探测钻孔按《铁路瓦斯隧道技术规范》（TBl0120~2002）执行；为减少粉尘污染，保护操作人员身心健康，应采用水循环钻；若钻孔主要是探测有无地下水时，为提高钻进速度，减少工序时间，可采用冲击钻，特殊地段应采用回转取芯钻，以便对岩心进行鉴定。超前水平钻探预报应编制探测报告，内容包括工作概况、钻孔探测结果、钻孔综合柱状图。
4.4.4加深炮孔探测
由于隧道开挖炮眼数量较多，且风钻或掘岩台车打眼比较方便，在每循环掌予面对其中的几个炮眼加深至5～8m作为预报探测孔，实践证明会收到较好的效果，可探明掌子面前方地质情况，使掌子面前方总有3~5m以上的岩盘，避免或减少隧道突泥、突水事故的发生。
4.4.5地质雷达
目前地质雷达用于地质预报主要在岩溶发育地区探测溶洞，在非岩溶地区很少用于地
质预报。
在岩溶发育区原则上应连续重叠式预报，但因每次预报距离较短为5～30m，预报准确度不太高约30％，且占用施工时间较长，一般在很可能有溶洞的地段探测溶洞的发育部位、规模大小、走向等，称之为精细预报。地质雷达法预报应编制探测报告，内容包括探测工作概况、地质解译结果、测线布置图（表）、探测剖面图、采集及解释参数。
4.5地质综合判析
地质综台判析是综合超前地质预报方法的中枢，它对以上所采用的各种预报手段获得的资料进行归纳、分析、对比，提出最终预报结论和工程措施建议，指导施工。综合分析探测报告，内容包括工作概况、采用的各种预报手段及预报结果、相互印证情况、综合分析预报结论、施工方法和施工技术建议。
超前地质预报的结果应体现出及时性，有异常情况时应及时通知决策部门和施工单位，及时采取措施，使溶洞、暗河、断层破碎带等不良地质体始终处于可控状态；在预报前方地质情况正常的情况下，亦应将预报结果及时通知决策部门和施工单位，使其安排正常施工工序，组织正常施工生产。
5 材料
超前地质预报主要是通过仪器、设备、观察分析判断掌子面前方的地质情况，所用新型材料较少。TSP202或TSP203采用爆速大于6000m/s的烈性炸药效果较好，比如黑索金、TNT炸药。
6 机具设备
7 劳动组织
超前地质预报的产品为文字、图表报告，属技术服务行列，所需人员主要为地质、物探专业技术人员、钻探技术工人，地质、物探人员可以同时兼顾地质分析、红外探测、TSP202或TSP203仪器的探测、钻孔岩芯、岩粉的鉴定及孔内情况的监测，但这需要复合型专业人才，一般情况下若几样预报手段同时进行，还需要各负其责。
8 安全措旋
1、TSP202或TSP203现场采集数据使用灵敏度很高的高爆速炸药，危险性较大，应由专业爆破工操作。
2、钻机使用高压风、高压水，管路应连接安设牢固，并应经常检查，防止管接头脱落、管路爆裂高压风水伤人；高压电路接线应由专业电工操作，一般人员不得操作。
3、进洞应带好安全帽、穿防高压电的雨靴，注意操作空间上方、周围有无安全隐患，特别是钻探掌子面附近是否还有危石存在。
4、若岩体中含有煤层瓦斯、石油天然气等易燃易爆物，应采用水循环钻，且勿干钻，电机、照明设备、开关及其他机械设备也应采用防爆型，且不得携带烟火进洞。
5、为便于控制超前钻孔揭露岩溶水时的水流及采取措施，孔口应安设孔口管和闸阀，但孔口管必须安设牢固，防止水压将孔口管冲出伤人。
6、钻孔时，钻机前方安设挡板，防止泥沙冲出伤人。
9 预报实例
9.1地质概况
圆梁山深埋特长隧道是新建铁路重庆至怀化线关键控制性工程，全长11.068km，最大埋深约780m，设贯通平行导坑，预留二线线位。因其地质条件极为复杂，二十世纪六十年代曾被地质、隧道专家称为隧道修建的禁区。该隧道穿越乌江与沅江水系分水岭毛坝一圆梁山地区，为中、低山深切河谷地貌；地质构造异常复杂，隧道穿越的主要地质构造为毛坝向斜和桐麻岭背斜及其伴生或次生断裂等构造。毛坝向斜为两翼高凸、中间低洼的槽状地貌，四周被志留系泥页岩及粉砂岩所围限顶托的二叠系及三叠系碳酸盐岩构成的紧密向斜；向斜
核部的空间形态呈长舟形状，南北长65Km，东西宽2～3.5Km；平面形态呈“S”状；桐麻岭背斜为中间高耸，两翼倾斜的条带状山脉。主要地质问题为，该隧道存在毛坝向斜段岩溶及大规模高压涌（突）水、冷水河浅埋段存在较大规模的河水渗漏、背斜段断层带岩溶及较大规模涌（突）水、硬质岩岩爆与软质岩大变形、局部石油天然气与煤层瓦斯等灾害性重大工程地质问题。
9.2地质预报概况
圆粱山隧道超前地质预报做了大量工作，它是我国建设史上第一座进行系统超前地质预报的隧道，包括正洞、平导、迂回导坑、泄水洞在内共完成如下工作量：地质素描24857.57m，TSP202预报61次，红外探测570次，地质雷达22773m，超前钻探74476.8m/2324孔、其中深孔13522.7m/240孔，HSP实验性探测4次，跨孔CT法探测1次，通过地质作图法平导预报正洞、泄水洞96次。现择其两例说明如下。
9.3实例一圆梁山隧道深埋充填性一号溶洞
圆粱山隧道深埋充填性一号溶洞处于岩溶高压富水区，超前地质钻探纳入了每循环必须进行的预报手段之列。
（1）一号溶洞平导段的地质预报、探测情况
①平导掌子面PDK354+244.5处红外探测数据及曲线见下图。由图可知，掌子面上9个测点的数据最大值为675，最小值为661，其差值为14，超过允许的安全差值10，因而判定掌子面前方有储水构造；从拱顶、左边墙、右边墙红外探测曲线变化趋势也可判定前方存在含水构造。
②在平导PDK354+244.5掌子面采用MK-5型钻机进行超前钻探作业，共钻四孔，孔位布置如左图所示。l#孔钻进到18~28m、3#孔钻进到17~28m、4#孔钻进到17~21m及24~28m 时，表现为钻机稍施压力便有较大进尺，同时可观察到黄褐色淤泥顺钻杆流出，内含岩屑，换钻具取岩心鉴定为溶洞填充物。钻探中涌水量约为35~50m3/h。
③PDK354+256～+406段TSP202超前地质预报信号反射能量图如下图所示。结果显示，PDK354+256~+313段有多条明显的较为杂乱的反射信号，结合超前钻探资料分析，平导PDK354+256~+275段为溶洞区，充填有流塑～软塑状粘土；PDK354+275～+313段岩体破碎。PDK354+313～+406段只有少量较弱的反射信号，岩体较为完整均一。
④隧道工程地质勘测报告物探解译
PDK354+140~+270为F05与F08断层的交汇处。根据以上探测结果，结合掌子面素描情况综合分析判断，掌子面前方PDK354+256～+275发育有充填大量软塑状粘土的溶洞，有贯通型岩溶水存在，水头压力及涌水量可能受淤泥阻挡未完全表现。
⑤开挖揭示PDK354+233~+256段为粉砂质泥岩，围岩软弱；PDK354+256~+275为溶洞段，溶洞段右侧发育一大横张断裂，断层近似产状为N60°W/45~78°SW，溶洞顺断层破碎带发育，充填有软塑状棕红色粘土、粉质粘土夹碎、块石，碎、块石成分主要为灰岩、泥灰岩，块径一般100～300mm，含量约20％。
⑥平导PDK354+256~+275段溶洞开挖通过之后，为进一步探明溶洞的轮廓及规模，采用探地雷达对平导开挖轮廓线周边进行了探测。
（2）一号溶洞正洞段的地质预报、探测情况
一号溶洞正洞段的地质预报、探测过程与平导基本相同，只是增加了通过地质作图由平导预报正洞的预报方法。
9.4实例二圆梁山隧道深埋充填性二号溶洞
圆梁山隧道深埋充填性二号溶洞的预报、探测过程及方法与一号溶洞基本相同，但二号溶洞较一号溶洞规模更大、溶洞水贯通性更好、水压更高、水量更大、处理难度更大，堪称世界性难题，必须采取综合措施特殊处理，但时间较长，如何确保工期。能否迂回绕行通
过溶洞，一可以两面夹击处理溶洞，二可以增加隧道工作面继续往前开挖。这一切的一切，都要建立在对二号溶洞发育规模及方向的探测和认识上。如下图所示，先在平导右边墙探测，发现此处溶洞发育宽度更大，因而从平导右侧迂回绕行基本不可能；从正洞左侧迂同，便探边挖，每走一步，都有地质探孔指路，终于迂回绕过二号溶洞，实现了预期的战略构思。10 存在问题
1、超前地质预报占用施工时间的问题
目前设计上一般都进行了超前地质预报方案设计，但施工组织设计中并未给地质预报时作的时间，使得地质预报工作与工期的矛盾比较突出，特别是超前地质预报做得比较到位，超前钻孔打得比较多的隧道，对工期造成很大压力；
2、地质预报费用偏低的问题
目前超前地质预报费用普遍偏低，甚至包含在其它工程费里面，使得地质预报费用难以维持正常工作；
3、预报准确性
同前还没有哪一种预报手段能解决所有的地质问题，特别是物探方法探测结果的准确性还有待进一步提高。
4、超前地质预测预报应作为工序纳入施工组织管理，给予必要的操作时间和空间；
5、根据超前地质预报方案，应编制地质预报技术工作大纲，并经有关部门的审查和批准后执行。
超前地质预报管理系统规章制度
隧道超前地质预报管理制度 1、总述 隧道超前地质预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础。通过超前地质预报工作，可以进一步查清隐伏的重大地质问题，及时掌握和反馈隧道地质条件信息，调整隧道设计参数、防护措施，为优化隧道施工组织、制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据。抓好隧道超前地质预报工作，可以预防各类突发性地质灾害，有效规避工程建设风险，实现铁路工程六位一体管理目标。超前地质预报是确保施工安全和结构安全可靠的重要手段，是铁路隧道设计文件的重要组成部分，也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节，是施工中不可缺少的关键工序，必须纳入工序管理。 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，指导工程施工的顺利进行； 2.3.预报突水突泥位置，降低地质灾害发生的机率，确保施工安全； 2.4.为动态设计提供相关的地质依据； 2.5.确定合理的工程措施施工方法，为编制竣工文件提供地质资料。 3、编制依据 本制度依据《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设〔2008〕105号）、《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）、合福施工咨询（隧）设计图，结合实际制定。 4、工作内容
隧道超前地质预报主要内容有： 4.1、不良地质（特别是岩溶、暗河、危岩落石、顺层等）； 4.2、地质构造（特别是岩体破碎带、节理密集带、单斜构造，受构造 影响，岩层扭曲、顺层偏压等影响岩体完整性的构造发育情况）； 4.3、地层岩性（特别是对围岩质软、破碎地层、岩石裂隙较发育、方 解石脉大量充填、落蚀极发育、溶隙及溶洞、局部较破碎等）； 4.4、地下水（特别是孔隙水、基岩风化裂隙水、岩溶水土层孔隙水、 基岩裂隙水、溶隙水层等）； 4.5、超前地质预报计划工作量见下图。
超前地质预报施工专项方案
XX隧道 超前地质预报施工专项方案 XX铁路工程指挥部一分部 20 年月日
目录 1、编制说明 (2) 1.1编制依据 (2) 1.2编制范围 (2) 2、工程概况 (2) 2.1自然地理概况 (2) 2.2地质构造 (2) 2.3水文地质 (3) 2.4不良地质 (3) 2.5地震震动参数 (4) 3、超前地质预报目的及内容 (4) 3.1超前地质预报目的 (4) 3.2超前地质预报的内容 (4) 4、超前地质预报工艺及方法 (6) 4.1地质调查法 (6) 4.2地质雷达探测法 (9) 4.3超前钻探 (9) 4.4预报成果分析及处理 (10) 4.5超前地质预报工艺流程 (10) 5、超前地质预报资源配置 (10) 5.1超前地质预测预报组织机构 (10) 5.2超前地质预测预报仪器设备 (11) 6、超前地质预报质量保证措施 (12)
1编制说明 1.1、编制依据 ⑴、国家和铁道部现行的规范、标准、文件； ⑵、《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设【2008】105号）； ⑶、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）； ⑷、新建铁路织金至纳雍线招标图； ⑸、现场踏勘调查获得的有关资料； ⑹、招、投标文件及施工合同； ⑺、我单位拥有的科技成果、工法和现有的企业管理水平、劳力 及设备技术能力，以及所积累的丰富的类似工程施工经验； 1.2、编制范围 新建铁路织金至纳雍线Ⅱ标XX隧道，隧道起讫里程：D1K26+834—D1K28+782，全长1948m，主要工作内容包括上述里程范 围内的洞身地质调查、超前钻探、物探法超前地质预报相关工程 2工程概况 XX隧道地处纳雍县，全长1948m，中心里程D1K27+808，进口里程D1K26+834，出口里程D1K28+782。属中山地貌，地形起伏较大， 海拔高程1341～1546米，最大高差205米，最大埋深约195米，山体植被较发育，多为松林及灌木丛，山坡地形较矮。交通条件一般。 2.1、自然地理概况 隧道地处中高山地貌，坡上植被较发育，多为松树林，局部山坡 被垦为旱地，灰岩段溶蚀洼地多分布有居民，且部分坡顶也有村民居住，可溶岩段落开挖应避免大量抽排地下水，形成地表塌陷和村民用水枯竭。隧道进口端位于菁门口村，出口位于龙场村附近，进出口附 近民房较多。可溶岩段落开挖应避免大量抽排地下水，形成地表塌陷和村民用水枯竭。 2.2、地质构造 隧道长度范围内，上覆第四系坡残积粉质黏土、下伏基岩为峨眉山玄武岩，二叠系下统茅口组上段灰岩，二叠系下统栖霞组灰岩，二
超前地质预测预报方法及其内容
超前地质预测预报方法及其内容 根据地质情况、风险源及其风险等级，采用不同的超前探测方法，风别为地质调查法、物探法机超前钻探法，现将各方法采用的具体手段及操作分述下： (一)地质调查法 1、内容 地质调查法包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描等；（1）地表调查 A、地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系，特别是标志层的熟悉和确认。 B、地表岩溶发育位置、规模及其分布。 （2）洞内地质素描：包括开挖工作面地质素描和洞身地质素描。主要内容为： A、地层岩性：描述地层年代、岩性、层间结合程度、分化程度等； B、地质构造：描述皱褶、断层、节理裂隙特征、岩层产状等。断层的位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系。节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理特征、力学性质、分析组合特征、判断岩体完整程度。 C、岩溶：描述岩溶规模、形态、位置及所属地层和构造部位，充填物成分、形态，以及岩溶展布的空间关系。、 D、地下水分布、出路形态及围岩的透水性、水量、水压、水温、颜色、泥沙含量测定，以及地下水活动对围岩稳定的影响，必要时长期
观测。 E、水质分析，判定地下水对结构材料的侵蚀性。 F、出水点和地层岩性、地质构造、岩溶、暗河等关系分析。 G、岩溶隧道进行地表相关气象、水文观测，判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系。并建立涌突水点地质档案。 （3）记录不同工程地质条件、水文地质条件下隧道围岩稳定性、支护方式及初期支护后的变形情况。 (4)地质调查法的相关要求及表格按《铁路隧道超前地质预测预报技术指南》附表E及附表F、《铁路隧道工程施工技术指南》附录A办理。 （二）物探法 1、方法类型 （1）地震波反射法 适应于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围。在软弱围岩地层和岩溶发育地区，每次预报距离采用100m，在完整的硬质岩地层每次预报采用150m。其相关技术要求按《铁路隧道超前地质预报技术指南办理》。 （2）水平声波剖面法 适应于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围。在软弱围岩地层和岩溶发育地区，每次预报距离采用40m，在完整的硬质岩地层每次预报采用60m。其相关技术要求按《铁路隧道超前地质预报技术指南办理》。
超前地质预报
XX工程技术交底 工程名称XX隧道交底单位 单位工程名称交底部位 一、内容及说明 本交底适用于XX隧道超前地质预报技术交底 二、地质预报选用方法 隧道超前地质预报坚持常规地质法、物理勘探法、钻探法等多种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证的原则。并结合本段工程特点，对应采用不同的隧道超前地质预测预报的方法。 三、隧道地质预报实施方法 1、常规地质法 隧道开挖爆破后通过地质素描手段，及时查看掌子面地质情况。观察后及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质调查记录表。地质素描的具体内容主要包括以下几个方面： ①岩性 应说明围岩岩石的名称、颜色、矿物成分、坚硬程度等，各类岩脉也应对其岩性、出露位置、宽度、接触关系、破碎、风化程度进行描述。 ②构造 开挖围岩受地质构造影响程度、延伸性、表面粗糙度、张开性、风化、破碎程度等进行描述，特别是岩体范围内出现的断层、节理、裂隙、软弱夹层等重点进行地质描述。断层应对其位置、产状、性质、破碎特性、宽度等一一观测和描述；节理裂隙，特别是贯通性节理的产状密度、延伸情况、节理面现状等也要仔细量测和统计。 ③地下水 围岩的含水状态、涌水部位、水量、水压、水温、水质等描述并长期跟踪调查是否受季节性影响，特别是大、暴雨后观察涌水部位涌水量有无增减以及该段地表一定
范围内是否有水源补给情况并作好记录。 ④围岩变形破坏情况 开挖段围岩发生坍方、掉块、岩爆等现象的位置、性质、形态、规模作详细记录。 2、TSP203超前地质预报系统 TSP 探测方法： ①钻孔：在距离掌子面50m处钻深度为1.5m的孔，布置传感器；自掌子面起，每隔1.5m钻孔一个，钻孔深度为1.5m，最后一个孔与传感器的距离大于20m。所有钻孔的高度尽可能的在同一标高线上。钻孔完毕后，逐个测量孔的深度和倾斜度，并作好记录。 ②埋设传感器杆：埋设传感器前，先清孔，清除孔底虚碴，放入锚固剂卷，插入传感器套杆，用钻带动其钻动，保证锚固剂卷充分搅拌。待传感器杆固定后，插入传感器，注意传感器方向朝向掌子面。 ③连线检查：把传感器、检波器（电脑）、起爆器、同步器连接起来，并检查其是否正常工作，注意此时起爆器不得与雷管相连。 ④测量时间：测量时间选在施工交接班时间，要求工作面800m范围内不得有机械作业和作业人员作业，作业前与现场施工员联系，以确定停工时间，此时准备好爆破药卷、电雷管等。
隧道超前地质预报施工方案
隧道超前地质预报施工方案 1 编制依据 1)《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号） 2）《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； 3）《时速250公里铁路双线隧道复合式衬砌》图号：西成贰隧参03； 4）《隧道施工工法》图号：西成贰隧参09； 5）施工图纸、设计要求和环境、地质条件。 6）隧道超前地质预报管理办法（西成铁路客运专线四川有限公司） 7）《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设【2008】105号本 2 工程概况 新建西安至成都客运专线位于陕西省和四川省境内，川陕界至江油线路长165.836Km。西成客专设计为双线客运专线，设计时速：250km/h；最小曲线半径：3200m；正线线间距：4.6m；最大坡度：一般20‰，困难山区不大于25‰。本标段第一项目部管段位于剑阁县、青川县境内，起讫里程：DK431+660(黄家梁隧道进口)～DK446+500（岩边里隧道），全长14.84km，主要工程数量为：桥梁135.35m/1座，占正线总长的0.9%，隧道双线14702m/1.5座，占线路总长的99.1%。 3 工程地质概况 3.1地质构造 我管段位于四川龙门山东北向褶皱带之东翼与四川盆地边缘弧形（华夏式）构造带交界处，龙门山褶皱带的褶皱发育、断裂密布，岩层多陡顷，直立或倒转，地质构造较为复杂。测段属于扬子准地台西北边缘地带，位于川西北台陷次级构造与龙门山构造带边缘区。隧区为单斜构造，岩层产状N47～64oE/34～45oSE,受区域构造影响，节理多为闭合或微张型，其延伸较远，，泥岩风化节理普遍发育，裂隙多而细小。 3.2水文地质特征 沿线河流较多、灌溉网密布。沿线基本为山区，山谷河流较多，主要有回龙河、清江河，属于嘉陵江水系。管段内第四系黏性土中含少量孔隙水，河床及低
隧道施工超前地质预报技术
隧道施工超前地质预报技术 就地球物理方法与隧道施工特点相结合进行综合预报，以解决隧道超前地质预报的多解性、预报精度及方法缺陷等问题做了较详细的介绍。 摘要：目前隧道施工超前地质预报技术仍处在对单个方法、单一参数的解释研究阶段，由于地质预报的具体方法各有其特点和局限性，很难找到一种适合于各种隧道地质灾害的探测方法，因此，就地球物理方法与隧道施工特点相结合进行综合预报，以解决隧道超前地质预报的多解性、预报精度及方法缺陷等问题做了较详细的介绍。 隧道施工超前地质预报是指对隧道开挖掌子面前方的地质情况及不良地质体的工程性质及位置、产状进行探测、分析解释及预报。隧道超前地质预报从探测位置上可分为（洞外）地面预报与（洞内）掌子面预报；从预报性质上可分为物探方法、地质方法、化探方法；从预报距离上可分为长距离预报（>100m）、短距离预报（<30m）与临近预报（<10m）。 隧道施工过程中常见的地质灾害有：断层破碎带、岩性界面不整合接触带；岩溶、陷落柱及采空区； 岩爆；软岩；地下水等。存在的主要问题有：①利用单一方法、单一参数解决某个具体问题，存在预报精度低、有多解性的现象；②某个具体方法的探测由于与现场装置布置有关，从而存在对某种类型地质体探测有利，对某些形状或不同类别的灾害体探测不利的现象；③目前适合于隧道掌子面的预报方法较少，使得超前地质预报的方法组合受到限制。 1、常见的掌子面超前地质预报方法 隧道地震预报在掌子面附近的排布方法有多种，可分为二维2D（测线）观测系统和三维3D（面积） 观测系统。 1）2D观测系统是震源与接收器沿测线排列。常见的2D观测系统有：将炮点与接收器均设置在侧墙的排布方式（见图1、2），简称TSP（Tunnel Seismic Prediction）；将炮点设置在掌子面多个接收器在侧墙上的排布方式，简称VSP （Vertical Seismic Profiling）；在隧道的2个侧壁分别布设震源和检波器，
隧道超前地质预报管理实施细则及表格一
隧道超前地质预报管理 第一章总则 第一条隧道超前地质预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础。通过超前地质预报工作，可以进一步查清隐伏的重大地质问题，及时掌握和反馈隧道地质条件信息，调整隧道设计参数、防护措施，为优化隧道施工组织、制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据。 第二条抓好隧道超前地质预报工作，可以预防各类突发性地质灾害，有效规避工程建设风险，实现铁路工程六位一体管理目标。超前地质预报是确保施工安全和结构安全可靠的重要手段，是铁路隧道设计文件的重要组成部分，也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节，是施工中不可缺少的关键工序，施工单位必须纳入工序管理。 第三条本细则依据《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设〔2008〕105号）、《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），结合实际制定。 第二章管理机构和职责划分 第四条管理机构 贵阳市域林织铁路第三项目经理部一工区成立隧道超前地质预报管理领导小组。 组长：雷明深
副组长：陈力 组员：工程管理部、安全质量部、现场指挥部、设计单位、专业预报单位、监理单位负责人。 公司管理领导小组负责隧道施工超前地质预报组织领导工作。领导小组下设办公室和专家组，办公室设在工程管理部，归口管理超前地质预报工作。专家组由公司工程部、安质部、现场指挥部负责人和专业超前地质预报单位技术负责人组成，组长由领导小组指定，负责对重大地质情况的施工方案进行研究。 第五条职责分工 铁路隧道超前地质预报实行施工单位、现场指挥部、公司三级管理制度。施工地质按复杂程度分为四级（A级：复杂，B级：较复杂，C级：中等复杂，D级：简单。详见铁建设〔2008〕105号《铁路隧道超前地质预报技术指南》附录B）。 超前地质预报工作涉及建设、设计、施工（含专业超前地质预报单位）、监理等单位，参建各方既要明确分工又要协调配合。 （一）公司职责 1．负责制订超前地质预报管理细则，明确各单位职责分工和工作流程，负责管理超前地质预报各参建单位并协调处理各单位之间的关系。公司工程部负责日常管理，现场指挥部负责现场管理。 2．负责审批A、B级施工地质超前地质预报设计方案、实施细则、预报成果和分析结论。A级由公司总工程师组织审核，B级由公司工程部组织审核并对A级进行预审，C级由现场指挥部组织审核并对A、B级进行预审，D级由施工单位审核，并报现场指挥部核备。
超前地质预报方法介绍
超前地质预报方法介绍 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 231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不图。 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。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的地质状况。它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点（间距1?5米），进行微弱爆破，产生的地震波在隧道前方体内传播，当岩石强度发生变化，界面两侧岩石的强度差别越大, 反射回来的信号、返回的时间和方向差别越大，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，通过专用数据处理软件处
隧道施工过程中超前地质预报的方法与原理
浅谈隧道施工过程中超前地质预报的方法与原理摘要：在隧道施工中，对掌子面前方的地质条件和可能的的地质灾害开展超前地质预报，将对隧道的正常施工和顺利贯通发挥举足轻重的作用。成功的预测促使施工及时采取应对措施，防范于未然；反之，则往往在突发的地质灾害面前束手无策，使施工遭受重大挫折。本文通过对tsp 地质超前预报法、地质雷达法、红外线超前探水法、超前水平钻探、掌子面工程地质编录预测预报法等地质预报的方法和原理进行概述以到达更好地预测隧道掌子面前方地 质情况，确保施工安全、正确指导施工。 关键词：隧道；地质超前预报；tsp；地质雷达 abstract: in the tunnel construction on the tunnel face in front of the geological conditions and possible geological disasters to carry out geological prediction, will tunnel the normal construction and smoothly through to play a pivotal role. successful prediction prompted the construction of timely response measures, and preventive measures; the contrary, are often helpless in the face of sudden geological disasters, construction suffered a major setback. in this paper, the tsp geological advanced prediction method, ground penetrating radar method, infrared advanced exploration water act, geological forecasting methods and principles of advanced horizontal drilling, tunnel face engineering
隧道超前地质预报作业指导书
×××标段隧道工程 隧道超前地质预报作业指导书 1、适用范围 本作业指导书适用于×××标段×××段范围内隧道及×××隧道洞口地段超前地质预报工作。具体内容包括：预报内容、预报分级、预报流程及要点。 2、作业准备 2.1内业技术准备 作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，掌握有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前的技术培训，考试合格后持证上岗。 2.2外业技术准备 施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。 修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。 所有仪器已经到位，经过校验并在使用有效期限内。 3、技术要求 明确隧道超前地质预报作业工艺流程、操作要点和重要性，指导、规范隧道超前地质预报，保障隧道安全掘进。施工过程中必须将超前地质预报纳入施工工序管理，做到先探测、后施工，不探测不施工。 所使用的仪器具有合格的出厂证明及使用期限，并按相关要求进行质
量验收，有验收记录，并在有效使用期内。 4、施工程序与工艺流程 4.1 预报内容 （1）地层岩性，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊土的预测预报。 （2）地质构造，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响山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、暗河、人为坑洞、放射性、有气体及高地应力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、富水地层等的预测预报。 4.2 预报方法 （1）超前地质预报方法按预报原理可分为地质分析法、钻探法、物探法和超前导坑法。 ①地质分析法，包括地层分界线、构造线，地下和地表相关全分析、地质作图等。 ②钻探法，包括深水水平钻探、5～8m加深炮孔探测及孔内摄影。 ③物探法，包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法、红外探测法等。 ④超前导坑法，包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。 （2）超前地质预报按长度可分为长距离预报（大于200m）、中长距离预报（30～200m）和短距离预报（小于30m）。
2014超前地质预报技术在隧道中的应用-大工检测-试验人员继续教育网络平台
试题 第1题 弹性波法超前地质预报是以人工激发弹性波，弹性波以球面波形式在围岩中传播，当遇到（） 差异界面时，弹性波就会产生回波，通过对回波信号进行分析，就可以计算出差异界面距离 震源的距离、位置、范围等。 A.波阻抗 B.介电常数 C.电性 D.红外 答案:A 您的答案：A 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第2题 地质雷达法超前地质预报是由雷达发射天线连续发射高频电磁波，电磁波在传播过程中遇到 （）差异界面时，回波信号被接收天线接收，通过对回波信号进行分析，可以推断介质的性 质与界面的位置 A.波阻抗 B.介电常数 C.电性 D.红外 答案:B 您的答案：B 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第3题 高直流电法超前地质预报是以岩石的（）差异为基础，对开挖面前方储水、导水构造分布和 发育情况进行预报的一种直流电法探测技术。 A.波阻抗 B.介电常数 C.电性
D.红外 答案:C 您的答案：C 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第4题 （）能量团较均匀，能量按一定规律缓慢衰减，波形均一，同相轴连续，振幅较低。 A.完整岩体 B.断层破碎带 C.富水带 D.岩脉破碎带 答案:A 您的答案： 题目分数：6 此题得分：0.0 批注： 第5题 能量团不均匀，能量衰减快、规律性差，波形杂乱，同相轴不连续，振幅变化大。 A.超前普通钻法 B.地质雷达法 C.超前导洞法 D.地表查勘法 答案:A 您的答案：A 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第6题 _________一般用于可能有溶洞、暗河或其他较严重地质灾害的隧道段。 A.超前导洞法 B.超前地质钻法 C.加深炮孔法 D.超前普通钻法 答案:B 您的答案：B 题目分数：6 此题得分：6.0
4、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
超前地质预报专项方案
目录 一、编制依据 (2) 二、工程概况 (2) 三、施工方案 (3) 四、资源配置 (3) 五、施工方法 (4) 六、施工超前地质预报注意事项 (6) 七、质量要求 (7) 八、安全措施 (8)
超前地质预报专项方案 一、编制依据 （1）新建哈尔滨至牡丹江铁路客运专线SG-3施工总价承包招标文件、清单和补遗(答疑)书、澄清函等。 （2）招标单位提供的由铁道第三勘察设计院集团有限公司设计的设计图纸、设计文件和设计资料。 （3）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753—2010） （4）《高速铁路隧道工程施工技术规程》（9604—2015） （5）《铁路隧道超前地质预报技术规程》（9217—2015） （6）《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设【2007】200号）（7）《铁路建设工程安全风险管理暂行办法》（铁建设【2010】162号）（8）《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、工程概况 1、工程范围 本标段共有7座隧道，总长7030m，约占正线长度的16.5%，其中新立隧道为本标段最长隧道，长度为3345m。本标段隧道较多，且隧道施工标准要求高以及本标段工程地质条件复杂，不同程度地存在断层、偏压、顺层等不良地质。隧道存在边坡滑塌、坍塌冒顶、坍塌掉块、突水突泥等风险。详见“隧道主要工程概况表”。
隧道主要工程概况表 三、施工方案 隧道工程属于隐蔽性工程，设计施工中的不可预见性较其他工程大。施工中对可能存在不良地质体的地段必须做超前地质预报工作。根据设计要求及隧道地质情况，本隧道工程采用综合超前地质预报方法。施工中充分利用TRT法、Ф110钻探孔等预报方法。TRT一般结合隧道掘进过程的地质情况进行探测，来判明隧道前方不良地质存在的位置。当可能出现涌突水吋，结合红外探测法及Ф110超前地质钻探孔进行进一步的精查来探明，并根据各探孔的探测和出水情况，综合判别是否进行提前预注桨堵水加固及预支护等方式处理。 四、资源配置 1、人员安排 项目部成立超前预小组，项目部总工程师任组长，组员为：工程部部长和专业工程师
超前地质预报分类
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。
隧道超前地质预报方案
新建山西中南部铁路通道瓦塘至汤阴（东）段 站前工程ZNTJ-5标 超前地质预报 专项施工方案 中铁十七局集团山西中南部铁路通道 ZNTJ-5标项目经理部 二〇一〇年六月
超前地质预报专项施工方案 编制： 审核： 批准： 中铁十七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-5标项目经理部
目录 1.编制说明 (1) 2.工程概况 (1) 3.超前地质预报的目的和目标 (3) 4.超前地质预报主要项目 (3) 5.超前地质预报的方法和手段 (3) 6.超前地质预报实施计划 (4) 7.超前地质预报方法 (8) 8.超前地质预报保证措施 (14) 9.正确处理地质预报与施工的关系 (16)
隧道超前地质预报专项施工方案 1.编制说明 1.1.编制依据 为保证山西中南部铁路通道ZNTJ-5标隧道工程施工安全，切实履行企业安全生产的责任主体,根据《建设工程安全生产管理条例》和《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的规定，结合本工程的特点，制订ZNTJ-5标隧道工程超前地质预报专项施工方案。 1.2.采用的标准规范、图纸 《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设【2008】105号)； 《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》TB10108-2002； 《铁路隧道工程施工技术指南》 TZ202-2008； 《铁路隧道施工质量验收验收标准》TB10417-2003; 《铁路工程基本作业施工安全技术规程》 TB10301-2009； 《铁路隧道工程施工安全技术规程》 TB10304-2009； 隧道施工设计图纸。 2.工程概况 2.1.线路概况 中南铁路通道ZNTJ-5标段起讫里程为DK198+350～DK259+000，全长57.70km，全部位于山西省石楼县、隰县境内，线路起点位于石楼县沙塘沟，穿过沙塘2号隧道，跨越屈产河、柳石公路和县乡道路，到达石楼车站，然后在谭家庄东侧进入石楼隧道，从朱家峪出来后，沿山脚前行，终点止于隰县车站。
隧道超前地质预报培训考试试卷及答案
铁路隧道超前地质预报培训考试试卷 部门姓名得分 一、单项选择题（共10题，每题5分, 共40分。每题的备选项中，只有1个最符合题意） 1、2010年7月28日铁道部文件《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）中关于超前地质预报的规定：施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道，超前地质预报的责任主体单位为（B），其超前地质预报工作由（）负责组织实施。 A.建设单位 B.设计单位 C.施工单位 D.监理单位 2、2010年7月28日铁道部文件《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）中关于超前地质预报的规定：其他隧道超前地质预报的责任主体单位为（C），超前地质预报由（）专业人员实施。 A.建设单位 B.设计单位 C.施工单位 D.监理单位 3、铁路隧道工程在各设计阶段均应进行相应的超前地质预报设计，预报方法的选择应与（Ｄ）相适应。 A.施工条件 B. 施工环境 C.现场环境 D.施工方法 4、按超前地质预报长度的不同分为（Ａ） Ａ、３Ｂ、４ Ｃ、２Ｄ、５ 5、长距离预报的预报长度为（C） A.５０～８０m B.80～100m C. 100m以上 D.150m 6、地质复杂程度分级及超前地质预报方案地质复杂程度分级分为（B）级 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 7、按预报手段原理的不同分为（C） A.3种 B.5种 C. 4种 D. 6种 8、TSP每次预报有效长度100m左右，需连续预报时前后两次应重叠（B）以上， A.5m B. 10m C. 15m D. 20m 二、简答题（每题30分，共60分） 1. 超前地质预报的目的及任务是什么？ 答：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；降低地质灾害发生的机率和危害程度；为优化工程设计提供地质依据；为编制竣工文件提供地质资料。 2.超前地质预报方法的分类按预报手段原理的不同分为： 答： 1 地质调查法：包括隧道地表补充地质调查、洞内开挖工作面地质素
隧道超前地质预报 作业指导书..
超前地质预报施工作业指导书
1 适用范围 适用于对新建铁路西安至宝鸡客运专线XBZQ-2标段小村隧道施工掌子面前方和周边围岩情况的探测。 2 设计概况及编制依据 2.1 设计概况 2.1.1 工程概况 小村隧道，位于陕西省宝鸡市陈仓区，渭河南岸三级阶地，属秦岭山前黄土塬区；从310国道小村附近山坡进洞，下穿唐家塬，从马尾河右侧山坡出洞，隧道起讫里程DK627+747～DK628+650，全长903m，其中明挖52m,IV级围岩300m，V级围岩551m。最小埋深为16.0m最大埋深为46.0m，为双线黄土浅埋隧道；隧道位于R-8000m圆曲线上，洞内纵坡为11‰和3‰的人字坡。 隧道主体结构采用曲墙带仰拱复合式衬砌，衬砌采用C35钢筋混凝土结构。隧道初期支护由钢拱架，钢筋网、锚杆和喷射混凝土组成。隧道进口采用台阶式洞门，设置有20m 明洞，洞口段基础采用φ125cm钻孔桩加固地层，并设置钢筋混凝土承台。隧道出口采用斜切式洞门，设置有32m缓冲结构。洞口边仰坡采用拱形骨架护坡，拱形骨架的上缘设排水槽，在拱形骨架内植草绿化。 2.1.2工程地质 隧道通过地层为第四系上更新统风积黏质黄土及黏质黄土(古土壤)，下部为第四系中更 新统风积黏质黄土夹黏质黄土(古土壤)，底部为中更新统冲积砂及圆砾土等。无断裂构造。 2.1.3水文地质 隧道通过地段内地表水及地下水均不发育。 2.1.4方案设计 小村隧道属黄土浅埋隧道，其不良地质构造主要是软弱土层及断层，超前地质预报主要对上述隧道开挖面前方一定距离的浅埋段灾害地质的施工探测，对照勘测阶段的地质资料，预测、预报地质条件变化及其对施工的影响。针对不同地段的工程地质情况采用不同的预报手段，以达到既预报准确又节省有限预报资源的目的。超前地质预报由超前地质预报组来完成。 2.2 编制依据 2.2.1 《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）； 2.2.2 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（铁建设【2010】240号）；
超前地质预报实施细则(经典版)
目录 1、适用围 (1) 2、工程概况 (1) 2.1狮子岩隧道概况 (1) 2.2白山同隧道概况 (1) 2.3地质岩性 (1) 2.4 地震基本烈度 (2) 2.5水文特征 (2) 3、编制依据 (2) 4、超前地质预报目的 (2) 5、超前地质预报的主要容和法 (2) 5.1 超前地质预报的主要容 (2) 5.2超前预报的主要法 (2) 5.3主要实施法 (3) 6、TSP203地质预报系统 (4) 7、掌子面地质素描 (5) 8、水平超前钻 (5) 9、地质预测、预报工艺流程 (6) 10、地质信息收集与处理 (6) 11、针对预报可能出现特殊地段的处理法 (7) 11.1涌水出现处理法 (7) 11.2涌水突泥地质现象的处理法 (7) 12、地质工作组织机构 (7) 13、资料管理 (8) 附图1 (9) 附表1................................................................................................................... (10)
1、适用围 本实施细则适用于莆永高速公路段A3合同段隧道地质超前预报作业，对超前地质勘探进行过程控制，保证超前地质勘探满足施工要求。 2、工程概况 2.1狮子岩隧道概况 狮子岩隧道属于构造剥蚀低山丘岭地貌，地形起伏大，局部地段地形较陡，进出口段坡度约25-30°，均与山间沟谷盆地相连，切割深达15-30m，线路经过山顶最高约687.9m，最低约121.4m。相对高差约566.5m。隧道出口段地表溪水发育，洞身山体表面多沟谷、盆地；隧址区地表多植被覆盖，多沟谷、陡坎，自然经济欠发达。隧道最大埋深560m，围岩主要为燕山早期花岗岩和侏罗系上统南园组中微风化凝灰岩、流纹岩及长林组凝灰质砂岩，厚层状、块体状构造，结构面结合较好或好。总体稳定。围岩级别为Ⅱ～Ⅴ级。隧道区地表水体不发育，局部低洼沟谷中发育有季节性溪流，雨季多水，旱季少水甚至无水；地下水主要有第四系松散土层隙潜水、基岩风化裂缝系水两种类型。 2.2白山同隧道概况 白山同隧道在省至永定高速公路段A3标段，左线里程为ZK20+040～ZK21+498.840；右线里程为K19+995～K21+500。属构造剥蚀低山丘陵地貌，地形起伏大，局部地段地形较陡，进口坡度较大，约40～45m。进口与山间沟谷盆地相连，切割深度达15～50米，线路经过山顶最高标高约659.6米，最低标高209.5米，相对高差约450米。隧道进口段地表水系较发育，隧址区地表多茶园种植区，多沟渠、小陡坎，自然经济较发达。根据工程地质调查、钻探及物探资料，本隧道进口地段围岩主要由粉质黏土及全-强风化凝灰岩组成，进口段围岩级别为Ⅴ级，工程性质差，浸水易软化，稳定性差。施工开挖洞顶极易塌，侧壁易垮塌。 2.3地质岩性 根据工程地质调查、钻探及物探资料，隧道进口地段围岩主要由粉质黏土及全-强风化凝灰岩组成，进口段围岩级别为Ⅴ级，工程性质差，浸水易软化，稳定性差。施工开挖洞顶极易塌，侧壁易垮塌。
超前地质预报实施细则(经典版)
目录 1、适用范围 (1) 2、工程概况 (1) 2.1狮子岩隧道概况 (1) 2.2白山同隧道概况 (1) 2.3地质岩性 (1) 2.4 地震基本烈度 (2) 2.5水文特征 (2) 3、编制依据 (2) 4、超前地质预报目的 (2) 5、超前地质预报的主要内容和方法 (2) 5.1 超前地质预报的主要内容 (2) 5.2超前预报的主要方法 (2) 5.3主要实施方法 (3) 6、TSP203地质预报系统 (4) 7、掌子面地质素描 (5) 8、水平超前钻孔 (5) 9、地质预测、预报工艺流程 (6) 10、地质信息收集与处理 (7) 11、针对预报可能出现特殊地段的处理方法 (7) 11.1涌水出现处理方法 (7) 11.2涌水突泥地质现象的处理方法 (7) 12、地质工作组织机构 (7) 13、资料管理 (8) 附图1 (9) 附表1 (10)
1、适用范围 本实施细则适用于莆永高速公路泉州段A3合同段隧道地质超前预报作业，对超前地质勘探进行过程控制，保证超前地质勘探满足施工要求。 2、工程概况 2.1狮子岩隧道概况 狮子岩隧道属于构造剥蚀低山丘岭地貌，地形起伏大，局部地段地形较陡，进出口段坡度约25-30°，均与山间沟谷盆地相连，切割深达15-30m，线路经过山顶最高约687.9m，最低约121.4m。相对高差约566.5m。隧道出口段地表溪水发育，洞身山体表面多沟谷、盆地；隧址区地表多植被覆盖，多沟谷、陡坎，自然经济欠发达。隧道最大埋深560m，围岩主要为燕山早期花岗岩和侏罗系上统南园组中微风化凝灰岩、流纹岩及长林组凝灰质砂岩，厚层状、块体状构造，结构面结合较好或好。总体稳定。围岩级别为Ⅱ～Ⅴ级。隧道区地表水体不发育，局部低洼沟谷中发育有季节性溪流，雨季多水，旱季少水甚至无水；地下水主要有第四系松散土层孔隙潜水、基岩风化裂缝系水两种类型。 2.2白山同隧道概况 白山同隧道在福建省莆田至永定高速公路泉州段A3标段内，左线里程为ZK20+040～ZK21+498.840；右线里程为K19+995～K21+500。属构造剥蚀低山丘陵地貌，地形起伏大，局部地段地形较陡，进口坡度较大，约40～45m。进口与山间沟谷盆地相连，切割深度达15～50米，线路经过山顶最高标高约659.6米，最低标高209.5米，相对高差约450米。隧道进口段地表水系较发育，隧址区地表多茶园种植区，多沟渠、小陡坎，自然经济较发达。根据工程地质调查、钻探及物探资料，本隧道进口地段围岩主要由粉质黏土及全-强风化凝灰岩组成，进口段围岩级别为Ⅴ级，工程性质差，浸水易软化，稳定性差。施工开挖洞顶极易塌方，侧壁易垮塌。 2.3地质岩性 根据工程地质调查、钻探及物探资料，隧道进口地段围岩主要由粉质黏土及全-强风化凝灰岩组成，进口段围岩级别为Ⅴ级，工程性质差，浸水易软化，稳定性差。施工开挖洞顶极易塌方，侧壁易垮塌。