地质超前预报讲解

对于向掌子面前方倾斜的结构面因为先在顶部出现，预报 时效果相对较差。
（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。
调查对象 地层地质 构造地质 岩溶地质 瓦斯地质 水文地质
表1 调查内容
岩层层序、特殊岩层 断层破碎带、背斜、向斜 溶洞、暗河、岩溶陷落柱
煤系地层调查 汇水区、泄水区、泉水分布
4.掌子面编录
◈ 主要是通过掌子面已揭露地质体(岩层、不良地质 体等)进行观测与编录,对掌子面前方一定范围内可能 出现的地质体及位置及掌子面实见地质体向掌子面前 方延伸情况进行有依据地推断。
3.地面地质调查 地质调查可分为重点复查和全面调查两类。
前者适用于地质勘察工作做得较好、精度较高的长 大隧道; 后者适用于地质勘察工作做得较差、设计图纸与施 工实践不符或严重不符的隧道,主要是占大多数的中长、 中小隧道。 地质调查的工作方法,不外穿越调查法和追索调查法 两种。具体调查方法和工作步骤,则视调查对象而定。 主要调查对象划分如表1所示。
◈ 对掌子面进行地质素描是对开挖面的地质情况如实 而准确的反映。
在施工循环过程中, 爆破后或出碴后打眼装药前即 可对隧道开挖工作面进行地质素描。
正洞地质素描的优点是不占用施工时间，设备简单， 不干扰施工，出结果快，预报的效果好，而且为整个 隧道提供了完整的地质资料；缺点是对与隧道夹角较 大而又向前倾的结构面容易产生漏报。
方——块裂岩体；（3）溃曲破坏——板裂岩体；（4） 岩爆；（5）突水；（6）瓦斯突出。 4.超前防治方案预报。
四、地质超前预报分类
1. 地质法
① 地面地质调查法 ② 钻探法 ③ 断层参数法 ④ 掌子面地质编录法 ⑤ 隧道钻孔法 ⑥ 导洞法
2. 物探法
① 电法 ② 电磁法 ③ 地震波法 ④ 声波法 ⑤ 测井法
对于地下水与地表水可能存在水力联系的地方进行了地下水 动态观测，提前确定施工中的排水措施，以防止造成涌水事 故。
5.临近前兆预测法 很多不良地质体(如断层破碎带、暗河、老窖水
二、目的
查明掌子面前方的地质构造、围岩性状、 结构面发育特征，特别是溶洞、断层、各类 破碎带、岩体含水情况，以便提前、及时、 合理地制定安全施工进度、修正施工方案， 确保施工安全、加快施工进度。
隧道超前地质预报
定量准确的超前地质预报，是隧道施工地质界尚未 攻克的技术难题。
在国外，瑞士、日本等发达国家进行隧道(特别是铁 路、公路隧道)修建过程中，隧道施工地质工作都是非 常重要的、不可缺少的工序。
（4）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。
针对断层而言，主要描述断层位置、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。
断层露头作图法对结构面向开挖后方倾斜的断层预报效果 较好，因为断层先在隧道底出露，对岩体稳定性影响不大 时就可以发现；
◈ 液压钻孔台车钻进时,在掌子面范围内布置2～4个 钻孔,孔深5m,用秒表计时,记录钻进各进尺段所用时 间长短来判别软弱围岩和不良地质构造的位置。
◈ 超前地质钻孔法适用于隧道开挖面前方地质情况复 杂、且又有地下水出露的情况。该方法既能探明隧道 开挖面前方的地质情况，且探孔又能起到排水作用。
◈ 其缺点是：①在复杂地质条件下预报效果较差，很 难预测到正洞掌子面前方的小断层和贯穿性大节理， 特别是与隧道轴线平行的结构面，其预报无反映；② 钻孔与钻孔之间的地质情况反映不出来。
一、地质法 1. 超前导坑法
◈ 超前导坑法可分为超前平行导坑和超前正洞导坑。 ⑴超前平行导坑 ◈ 平行导坑的布置平行于正洞，断面小而且和正洞之 间有一定的距离，在施工过程中对导坑中遇到的构造、 结构面或地下水等情况作地质素描图，通过做地质素 描图对正洞的地质条件进行预报。
(2)超前正洞导坑
目前在隧道施工期间采用的超前地质预报方法从专 业技术方面可分为地质法和物探法两大类。
三、工作内容
隧道施工超前地质预报工作主要内容包括： 1. 资料搜集： （1）搜集前人研究成果；（2）施工过程中搜集； 2. 掌子面前方工程地质条件预报： （1）断层；（2）大节理；（3）岩脉；（4）地下水； （5）地应力；（6）瓦斯。 3. 成灾预报： （1）围岩类别预报——完整、碎裂岩体；（2）块体塌