隧道地质超前预报
TSP超前地质预报实施要求-技术交底资料
超前地质预报现场实行规定一、TSP203隧道地质超前预报1、TSP203隧道地质超前预报布孔规定1）爆破孔24个：孔距1.5米，孔深1.5米；孔高（距地面）1－1.2米；倾角：向下10°－20°；孔径：38mm（不不不小于38mm）2）两个传感器孔：孔深2.0m（不不小于2.0m）；倾角：向上5°－10°；距地面高度：1－1.2 m；孔径：45－50 mm（不不不小于45 mm，不不小于50 mm）最终一种爆炸孔距传感器孔距离：17－20 m3）所需材料：起爆器一种（内装好干电池）；乳化炸药：3kg－4kg；瞬发电雷管30发；卷尺一把（5m钢卷尺和皮尺各一把）4）注意事项：●应采用瞬发电雷管和防水乳化炸药作震源之用；●必须满足TSP操作旳隧道开挖距离，接受器孔和炮孔应在同一平面上（图）；●激发时炮孔中灌水，保证足够旳激发能量在岩层传播以及减少震源带来旳干扰；●假如围岩较软，打孔后轻易塌孔，需做好护孔工作，如使用PVC管支护；●爆炸孔尽量不在电缆线一侧；●爆炸孔布在隧道旳左右侧均可；●最终一种爆破孔尽量靠近掌子面。
●爆破孔、传感器孔，布孔示意图如下：2、现场配合1）施工单位提前2-3天报计划，即告知第三方预报单位；第一次预报施工断面需进洞深55米以上，每次预报长度为100m 左右，两次预报反复搭接长度为10m 左右。
2）假如要做TSP203地质超前预报，则需在每次报计划开始，同步进行打孔，检测单位抵达现场即可开始预报工作。
3）现场需要1名跟班技术员，2名炮工和2名杂工配合第三方进行预报工作。
4）在进行超前地质预报工作时，应停止掌子面及其附近旳施工作业。
二、地质雷达隧道地质超前预报本次采用旳地质雷达为意大利生产旳RIS-K2型，天线使用中心频率为200MHz 和80MHz 旳两种低频屏蔽天线。
有效探测距离在完整灰岩地段不小于20m ，在岩溶发育地段根据雷达波形鉴定。
隧道施工超前地质预报技术规程
隧道施工超前地质预报技术规程隧道施工超前地质预报技术规程是指在隧道施工过程中，通过对地质情况进行预测和预报，提前采取相应的施工措施，以确保施工的安全和顺利进行的规程和指导文件。
隧道施工超前地质预报技术的目的是为了避免因地质条件不明导致的施工事故和延误，提高施工效率和质量。
地质预报是在隧道施工前对地质情况进行调查和分析，通过采集地质资料、进行现场勘察和实验，利用地质力学等相关理论和方法，预测隧道穿越地层的性质和变化趋势，确定施工所面临的地质风险和难点，为施工方案的制定和施工工艺的选择提供依据。
超前地质预报技术是指在隧道施工过程中，通过实时监测和分析地质变化，及时掌握地质情况的变化，预测可能出现的地质灾害和地质问题，为施工方提供及时的预警和决策支持。
超前地质预报技术主要包括地质勘探、地质监测和地质预警等方面的内容。
地质勘探是通过采集地质样品、进行地质钻探和地质测量等方法，获取隧道所经过地层的地质信息。
地质勘探的目的是为了了解地层的岩性、构造、断层、裂隙、地下水等情况，判断地质条件的稳定性和可行性。
地质监测是通过在隧道施工过程中设置监测点和监测设备，对地表和地下的地质变化进行实时监测和记录。
地质监测的内容包括地表沉降、地下水位变化、地下应力变化等，通过监测数据的分析和比对，可以了解隧道周围地层的变化情况，及时预警可能出现的地质灾害和地质问题。
地质预警是在地质监测数据发生异常时，通过数据分析和模型计算，预测可能出现的地质灾害和地质问题，并向施工方提供预警信息和建议。
地质预警的目的是为了确保施工的安全和顺利进行，及时采取相应的措施，防止事故的发生。
隧道施工超前地质预报技术规程是在实践中总结和归纳出来的经验和方法，它对隧道施工的安全和效率具有重要的意义。
通过合理的地质预报和超前地质预警，可以减少隧道施工的风险和难度，提高施工的质量和效益。
在制定隧道施工超前地质预报技术规程时，需要充分考虑地质条件的复杂性和不确定性，结合施工过程中可能出现的地质问题和难点，制定相应的预报和预警措施。
隧道地质超前预报
隧道地质超前预报1、目的与要求1.1采用各种地质分析、物探、超前钻探手段探明前方围岩地质情况，及时调整施工方法和采取相应的技术措施，降低地质灾害发生的机率。
1.2超前地质预报的结果应体现及时性，地质状况正常，不良地质采取的措施及时通知承包人，使工程处于可控状态。
1.3施工过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析，以指导和改进地质预报工作。
1.4地质预报结论应有书面报告，并及时呈报承包人、监理单位和筹建处，对所有预报资料存档备查。
1.5地质超前预报的分级1) 隧道施工中地质预测、预报方案应根据区域地质资料和设计文件制订，以达到预报准确、节省资源的目的。
2) 根据地质对隧道安全的危害程度，地质灾害分为A、B、C、D 四级。
见表11.6复杂地质的预测、预报应坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合、地质方法与物探方法相结合、贯穿于施工全过程。
不同地质灾害级别的预报方式可采用：1) 一级预报可用于A级地质灾害。
采用地质分析法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声纳法、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、超前水平钻探法等进行综合预报。
2) 二级预报可用于B级地质灾害。
采用地质分析法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声纳法，辅以地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法，必要时进行超前水平钻孔。
3) 三级预报可用于C级地质灾害。
以地质分析法为主，对重要地质(层)界面、断层或物探异常地段宜采用地震波反射法或超声波反射法进行探测，必要时采用红外探测法和超前水平钻孔。
表1地质灾害分级表2、地质预报工作流程地质预报工作流程见下超前地质预报工作流程图1。
3、超前地质预报的方法3.1施工阶段地质调查，隧道施工中，对已开挖段进行地质观察和观测，推测前方的地质情况，调查的主要内容有隧道开挖面的地质描述、岩体结构面产状调查、涌水观测等。
3.2施工地质探测，利用机械设备和检测仪器，预测开挖面前方围岩的工程地质，可通过导坑、钻探、物探的方法进行。
隧道地质超前预报技术
地质勘察技术的优势和局限性
优势 全面、准确的探测
局限性
受地质条件、设备设施 限制
地质勘察技术的未来发展趋势
人工智能技术的引入
提高数据处理效率
多传感器融合技术的应用
提升隧道地质探测精度
数据处理与分析方法的优化
加强地质信息解读能力
案例分析：地质勘察技术在某隧道工 程中的应用
技术指导
地质雷达技术的应用 钻孔声波技术的应用
技术标准
制定地质勘察的技术标 准 明确监测指标和标准值
数据共享
建立信息共享平台 促进数据交流与合作
培训需求
加强技术人员培训 提升行业整体水平
监督机制
建立技术监督体系 确保技术规范执行
隧道地质超前预 报技术未来展望
隧道地质超前预报技术的未来发展方向包括人 工智能、数据融合、智能监测等方面的应用进 一步深化和创新。这些技术的不断更新和推广 将为隧道工程的施工与管理带来革命性的变化， 提升隧道工程的安全性、可靠性和效率，同时 也为行业发展注入新的活力。
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水电隧道施工中常见的 地质问题
效果评估
地质超前预报技术在 工程中的实际效果
技术创新介绍
最新地质超前预报技术 的应用
案例四：某铁路隧道施工中的地质超 前预报技术应用
地质调查
岩土勘探 地下水勘探
监测措施
地质构造监测 地下水位监测
风险评估
地质灾害风险评估 地质灾难防范措施
应急预案
地质灾害应急预案 紧急处理措施
提高经济效益
有效控制工程成本，提升工程经济效益
优化资源配置
根据地质预报结果，合理配置资源，降低成本
隧道地质超前预报技术在工程进度管 理中的作用
隧道工程超前地质预报和监控量测指南
隧道工程超前地质预报和监控量测指南1、超前地质预报(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、富水褶皱轴及富水地层等的预测预报。
(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。
A、地质分析法。
包括地层分界线、构造线，地下和地表相关性分析、地质作图等。
B、钻探法。
包括深孔水平钻探、5-8m加深炮孔探测及孔内摄影。
C、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。
D、超前导坑法。
包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。
②超前地质预报按预报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).③超前地质预报按采用的预报手段数量可分为单一方法地质预报和综合超前地质预报。
(3)预报分级①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，高地应力、瓦斯、天然气、放射性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，物探发现存在较大异常地段、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。
②不同地质风险地段的预报方式：A级预报采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、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报，然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法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。
隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施
我们在隧道的施工过程中会遇到各种不良地质,为避免盲目性,使施工方案和技术措施更科学合理，开展地质超前预报十分必要。
地质超前预报对不良地质能做到早发现，早预防，从而采取恰当的处理措施,减少和化解不良地质给施工带来的不利影响。
1 地质超前预报方法1.1 超前导坑法长隧道和特长隧道大都设有平行导坑。
平导普通与路线平行，距路线20m~30m 不等。
施工过程中利用平导先行的优势，认真采集和积累地质资料，并根据平导开挖过程中揭示的地质资料指导正洞施工，从而使正洞的施工方案和技术手段都建立在科学合理的基础上。
平导开挖断面小，即使浮现不良地质也容易处理，对施工影响不大。
因此,超前导坑法在长隧道和特长隧道施工中被广泛采用。
1 。
2 超前水平钻探法采用隧道专用钻机进行超前水平钻探，来探明开挖前方的地质情况。
超前水平钻探其实并非彻底“水平”,带有一定的角度.与地震波反射法、地质雷达探测法相比,超前水平钻探法具有更直观、更准确的特点。
超前水平钻探法虽是“一孔之见”，却能起到“管中窥豹”的作用。
超前水平钻探法主要用于探测煤层、瓦斯、断层、溶腔、突水、涌泥等不良地质。
超前水平钻探法探测的距离长，探明的不良地质距工作面较远，便于提前调整施工方案和技术措施。
1.3 超长炮孔钻探法超长炮孔钻探法指的是在掘进过程中，每次打眼都用5m 钻杆在隧道拱部和底部各钻两个探测孔，放炮则控制在3m 以内，使工作面始终保持距不良地质2m 以上的安全距离。
当钻孔浮现不良地质征兆时，可以及时采取应对措施。
采用超长炮孔钻探法，避免了钻机的频繁挪移，可以不中断隧道的正常掘进，简便易行、事半功倍。
超长探孔还可兼做炮眼,节约成本，提高功效。
1 。
4 地震波反射法-—TSP-203 系统TSP 超前地质预报系统是目前隧道及地下工程地质预报工作中，采用的较为先进的设备。
其工作原理是利用地震波的回波原理，人工创造一系列有规则罗列的轻微震源，形成一个地震源断面；同时，三维地震波接收器在计算机的监控下，采集这些震源所发出的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、特殊是断层破碎带界面和溶洞、暗河等)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，是与相应不良地质体的性质和分布状况密切相关的.在一定间隔距离内连续采用上述方法，可以得到前方地层的地质力学参数，如杨氏模量和横向变形系数等，从而预报隧道前方及周围临近区域的地质状况，判断开挖面前方100m~200m 范围内的地质情况。
隧道超前地质预报的方法
第3节 地质超前预报常见方法
TSP超前地质预报
第3节 地质超前预报常见方法
TSP超前地质预报
第3节 地质超前预报常见方法
2、TSP的成果材料 ①三分量的原始数据 ②反射波频谱分布图 ③反射面提取及偏移图 ④波速、波速比及泊松比曲线 ⑤二维反演成果图 ⑥三维反演成果国 ⑦预报结果报表
3.重大施工地质灾害临警预报。
建立前方可能引发的大规模突水、突泥坍塌等重大地质灾害 临警预报系统
第3节 地质超前预报常见方法
二、地质超前预报方法
（一）地质分析法 （二）超前平行导坑预报法 （三）超前水平钻孔法 （四）物理探测法 （五）特殊灾害地质的预测方法
第3节 地质超前预报常见方法
（一）地质分析法
第1节 初步勘探搜集资料
成昆铁路的“一线 天”周围地形地貌
第1节 初步勘探搜集资料
2.地形地貌调查 主要是查明隧道通过地段的山体自然情况。
隧道平面图
第1节 初步勘探搜集资料
3.地层、岩性调查 要查明隧道通过地段的地层时代、地 层程序、地层岩性及岩性变化，查明地层 接触关系。 4.地质构造调查 调查的重点是褶皱、断层、节理、侵 入体或岩脉等。
第1节 初步勘探搜集资料
2.定测要求 不论是一般隧道、长大隧道或者地质 复杂的隧道，均应进行单独的工程地质勘 测工作，编制单独供点的图表资料。
第2节 地质素描
一、作业准备 二、现场素描 三、掌子面地质素描记录表基本内容 四、地质素描示例
第2节 地质素描
一、作业准备
1.1内业技术准备 1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处 地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文 地质特征； 2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判 断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可 能出现的差异（与勘察成果比较） 1.2外业技术准备 准备好洞内素描所需要的工具：外业包、罗盘、 地质锤、笔记本、数码相机等。
隧道工程超前地质预报措施
隧道工程超前地质预报措施本工程超前地质预报工作已由业主另行招标，由专业公司进行施作；但为保证施工安全和超前预报的及时性，我部在施工中，也要进行必要超前地质预报工作。
隧道施工中的地质预报方法，主要是根据地表和已开挖的隧道地段的地质调查和各种探测方法取得的资料，以及地质推断法预测开挖工作面前方一定长度范围内(一般每次预测长度为10～20m)围岩的工程地质和水文地质条件。
（1）地质预报内容超前地质预报内容如下：①隧道穿越不稳定岩层较大断层预测；②出现岩溶地段预测；③出现涌水地段预测；④软岩出现内鼓、片劈掉块地段预测；⑤岩体突然开裂或原裂隙逐渐增宽等危害性预测；⑥位移变形加快影响围岩稳定预测；⑦可能出现塌方、滑动影响预测；⑧浅埋段下沉裂缝对隧道稳定预测；⑨地质条件变化对施工影响程度预测。
（2）超前地质探测①根据开挖工作面前推法预测；②用相似比拟法对隧道涌水预测；③根据超前炮眼钻孔对涌水量预测；④开挖工作面浅孔钻探预测；⑤在接近设计提供不良地质地段时，加强地质预报。
在开挖工作面进行浅孔钻探(每工作面两个钻孔)，用于探明前方地质，发现地下水较大时，则进一步钻孔放水，防止涌水发生。
断层破碎带及溶洞地段采用钻进式注浆锚杆超前预支护、钢架、喷锚网防护，缩短循环进尺，尽量采用人工开挖或机械开挖，减少对围岩的扰动，及时支护，做到随挖随护。
并进行隧道开挖面地质素描图和隧道地质展示图记录。
（3）超前预测方法施工中充分利用超前预报作用。
根据施工中记录的地质素描图和地质展示图组织施工，及时调整支护参数。
工作面上采用两个钻探孔辅助地质预报。
钻探孔长度一般为20m。
采用浅孔钻探方法，主要是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。
例如，在遇到断层泥时，钻进时间短、钻进速度快，钻孔冲洗液浑浊、呈白色；遇卡钻时，说明岩体破碎；遇跳钻时，则可能有空洞或溶洞等等。
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隧道地质超前预报
建立超前地质预报系统是进行隧道施工组织的重要前提，组建地质超前预报专业小组，进行超前地质预报，提前准备各种可能的不良地质条件的施工预案，超前处理不良地质，是实现长大隧道的安全施工和快速掘进的必要条件，地质预测预报体系见。
施工前预报：根据设计给出的隧道地质条件说明资料，认真分析隧道的地质断面图、平面图，掌握隧道的地质特点和水文特点。
进行长距离宏观预报各段隧道可能出现的不良地质情况。
施工阶段地质资料记录：首先对已开挖地段进行地质调查，调查的主要依据为隧道开挖面地质素描、岩石结构面调查和涌水观测记录。
开挖面地质素描内容有：岩性、地质年代、岩层产状、软弱夹层、岩脉穿插情况；断层及破碎带的形态、产状、宽度、填充物特征；主要节理裂隙的形态、产状、规模及相互切割关系。
围岩岩体结构类型、完整性、围岩的物理力学性能。
岩石结构面调查内容有：围岩的岩石结构产状、物理力学属性、节理的延伸性、粗糙起伏情况、张开程度。
地下水出露情况、水量大小等；地下水的分布形态、大小、位置走向等；围岩节理内含水情况。
地质素描采用图表形式形象纪录。
地下水地质预测：现场技术人员根据以往施工经验对地下水作出经验性预报。
当隧道由弱可溶岩进入强可溶岩的边界部位时，可能发生涌水；
突水点的涌水特征：一般有渗、滴水段→线状渗水段→集中涌水段→高压喷水段；当隧洞由渗、滴水段进入线状渗水段时，应作好出现集中涌水的准备，进行超前预报的施工防治能取得较好效果；钻孔内出现浑水，前方可能有涌水；若浑水能喷射5m以上，则前方可能有大于30～50L/s的涌水存在；当超前钻孔能喷水较大时，则前方可能存在涌水；当地温测值出现比前一点低时，可能有涌水；掌子面附近出现铁锰质富集或泥质充填的裂隙，则表明前方有涌水的可能。
施工中将超前地质预报工作作为一道施工工序来进行安排，成立专业超前地质预报室，配置物探、地质及试验专业工程师、测试技工；配备先进的预测与预报设备和仪器，建立地质预报管理组织机构，由总工程师任组长，超前地质预报室主任任副组长，各专业工程师任成员的组织机构，并聘请国内知名地质预报和隧道施工专家组成专家组。
根据本标段隧道的工程地质特点，为保障施工安全，采用地面预报和洞内预报相结合的模式，主要以洞内预报为主。
为提前了解开挖地层的特性，在设计基础上，采用多种超前地质探测与预报手段，采集各种水文、地质、变形、应变等参数进行信息化管理，对未开挖地段进行地质预测和分析，以供设计单位及时提出是否需要修改设计的正确判断，并研究拟采用的支护类型，确定合理的结构支护参数，实行信息化管理信息化施工，以保证施工顺利进行。
银洞坡隧道计划对ZK223+830-ZK223+960及YK223+850-YK224+000进
行超前地质预报。
超前地质探测与预报组织机构图
6.1、隧道超前地质探测与预报方法及工艺
根据本隧道工程地质条件，采用TSP203地质预报系统、地质雷达、
超前钻孔探测等综合地质预报技术，预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工
程地质和水文地质状况。
6.2 、隧道地质超前预报工作程序
隧道超前地质探测和预报工作程序见图。
6.3、隧道超前预报探测方法和频率
探测方法及频率见表。
探测方法及频率
6.4、资料交付
地质测试与超前预报成果资料采取分报告与总报告相结合的交付方式。
每天将现场采集的资料进行分析和汇总，并向施工和技术负责人进行汇报；每周进行一次归纳汇总。
对地质条件与设计变化较大、影响隧道施工安全，可能产生地质灾害的重点地段（强富水地带、岩性接触带、节理密集带等）所做的
地质超前预报，及时提交业主、设计单位进行动态设计；情况紧急时，先及时采取防范措施，再以书面形式报告业主、设计单位，以保证施工安全。
6.5、隧道地质超前预报质量保证措施
成立QC小组。
为了保证地质测试与超前预报质量，成立QC小组，实行全面质
量管理，按ISO9000质量体系的要求，建立内部管理机制，制定岗位责任制，保证测试预报工作按计划（实施细则）运行，全部地质资料实行计算机管理，保证资料的完整性和连续性。
测试预报人员要根据现场实际每天或经常、主动地深入施工现场，及时了解施工动态，进行地质测绘与编录，同时对一些地质条件复杂的地段，设置质量控制点，进行重点测试预报，确保地质测试与超前预报工作的质量。
超前地质探测预报工作程序图
定期会议制度。
为了地质测试与超前预报和施工的顺利进行，实行定期会议制度，每天进行一次调度会，每周召开周例会，每月进行一次汇总和分析，若遇特殊情况，根据需要随时召开，适时邀请业主和设计单位参加，及时协调解决存在的问题，保证地质测试与超前预报和施工的顺利进行。