隧道超前地质预报
实施方案
山东正元建设工程有限责任公司
二〇一二年十二月
目录
第一部分隧道超前地质预报实施大纲 (1)
1 超前地质预报的目的 (1)
2 超前地质预报的原则 (1)
3 隧道超前地质预报方案 (2)
3.1 TSP超前地质预报 (2)
3.2 地质雷达超前地质预报 (6)
3.3瞬变电磁法 (9)
3.4复合式激发极化法预报 (10)
3.5超前水平钻探 (12)
4 超前地质预报质量与安全保证措施 (13)
4.1超前地质预报质量保证措施 (13)
4.2 超前地质预报安全保证措施 (15)
第二部分拟投入的主要人员与设备 (18)
第三部分合同报价 (20)
第一部分隧道超前地质预报实施大纲1 超前地质预报的目的
隧道超前地质预报技术主要包括常规地质方法、工程物探方法等, 在预报时一定要结合隧道掌子面前方的具体情况进行合理设计, 进一步拓宽隧道超前地质预报概念的含义。特别是在复杂地质条件隧道施工过程中, 在加强工程地质分析的同时, 应结合工程物探对隧道不良地质进行超前地质探测预报研究,为工程设计及施工提供工程地质资料。避免工程地质灾害，从而保证施工安全。超前地质预报的主要目的为：
（1）预报开挖掌子面前方的岩性变化或围岩类别；
（2）掌子面前方可能出现的地质断层及岩石破碎带的情况；
（3）掌子面前方软岩地段的位置和长度；
（4）开挖段前方岩体是否含水及可能的涌水情况等。
（5）通过对隧道洞身范围内（特别是掌子面前方）的岩体破碎地段、断层发育等不良地质的预测和分析，给掌子面的开挖提供重要的指导。
2 超前地质预报的原则
根据隧道工程线路长度、地质条件等实际情况，坚持超前地质预报“三结合”和风险靶段划分原则，即“地质与物探、钻探结合，洞内外结合，长短及不同物探方法结合”，在对隧道风险分级的基础上，采用相对应的预报方案。
（1）地质与物探、钻探结合
地质分析工作是超前地质预报工作的基础和重要环节，在较好了解地质情况的基础上，才能使物探的解释结果更接近真实情况，大大减少物探多解性带来的难题，离开了地质的物探极易偏离真实的地质，离开了物探的地质就很难将施工超前地质预报工作细化。
（2）洞内外结合
野外地质调查与洞内地质素描和洞内预报成果相结合，即宏观地质分析与具
体的施工超前预报相结合。
（3）长短及不同物探方法结合
长期超前预报探测距离较长，但准确性稍差，短期超前预报探测距离较短，但准确性较高，两者的结合可以取长补短，有效提高超前地质预报的准确性；各种物探方法各有千秋，单独采用一种方法往往精度达不到要求。而不同物探方法的结合，则可以互相取长补短，有效提高超前地质预报的准确性。
3 隧道超前地质预报方案
为了保证隧道施工安全，在高风险地段实施综合超前地质预报，预报手段包括TSP地震波探测、地质雷达探测、瞬变电磁探测、激发极化探测以及超前水平钻探。
3.1 TSP超前地质预报
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，包括隧道前方岩性的变化、破碎带和软弱层的位置宽度、是否含水、是否存在不良地质体等，通过探测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）测试仪器
采用瑞士Amberg测量技术公司最新生产的TSP203型(Tunnel Seismic Prediction)超前地质预报系统设备。与TSP202相比，TSP203在硬件设计和软件设计等方面都作了较大改进，其软件编程除了考虑与WINDOWS视窗的兼容之外，还特别强调了软件的智能化和评估结果输出的灵活性。图1为TSP203系统组件简图。
图 1 TSP203系统组件简图
（2）探测原理
像所有振动测量方法一样,TSP测量方法也需要振动发射源和接受装置。TSP 测量系统是通过在掘进面后方一定距离内的钻孔内施以微型爆破来发射声波信号的，爆破引发的地震波在岩体中以球面的形式向四周传播，其中一部分向隧道前方传播，当波在隧道前方遇到异面时，将有一部分波从界面处反射回来，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号也越强。放射信号经过一段时间后到达接受传感器，被转换成电信号并进行放大。从起爆到反射信号被传感器接收的这段时间是与反射面的距离成比例的，通过反射的时间与地震波传播速度的换算就可以将反射界面的位置、与隧道轴线的交角以及与隧道掘进面的距离确定下来；同样使用TSP也可以将隧道上方或下方存在的岩性变化带的位置方便地探测出来。图2为TSP超前预报测量原理，图3为TSP203系统组件标准测量图示。
图2 TSP超前预报测量原理
图3 TSP203系统组件标准测量图示
为达到探测隧道前方和周围地质情况的目的，在TSP测量系统中使用了三对高敏加速度传感器，三对加速度传感器通过一根金属杆连接在一起，分别以平行和垂直隧道轴线的方向定位在专门的传感器钻孔内，传感器的这种布置方式能保证接收有各种不同角度反射回来的反射信号，使用三对水平和垂直布置的传感器还能有效地减少干扰信号的影响。
由传感器采集到的振动信号经过模数转换器转换后存储在一台小型计算机上，整个测量过程也是通过这台计算机来完成的。测量工作结束后将存储在小型计算机上的地震信号作进一步的分析处理之用。TSP测量系统配备有专门的分析软件，分析软件的主要任务之一是对测量信号进行各种数值滤波、选择放大等，以获得清晰的反射图像。分析软件的另一功能是将反射波图像所提供的信息与隧道的空间坐标结合起来，通过一系列的数学运算求出反射事件本身的空间位置以及与隧道的相对位置。这些数学运算的结果和解释正是TSP地质超前预报的最终结果。
（3）探测方法
探测的基本步骤为：钻孔布置——施工钻孔——数据采集——数据分析——报告提交。
1）测线测点布置
TSP-203超前地质预报是利用振动波的反射来进行探测的。振动波由在特定位置人为制造的小型爆破产生，一般是沿隧道一侧洞壁布置24个爆破点，爆破点平行于隧道底面呈直线排列，孔距1.5m,孔深1.5m，炮孔垂直于边墙向下倾斜
15～200，以利于灌水堵孔。距最后的爆破点15～20m处设接收器点（在一侧或双侧），接收器安装孔的孔深2m，内置接收传感器。图4为观测系统与隧道关系平面示意图。
图4 观测系统与隧道关系平面示意图
2）探测方法
在测量过程中，逐次引爆爆破点的炸药（约20-30g，根据围岩不同适时调整）,制造出小型地震波，地震波遇到节理面、地层层面、破碎带界面和溶洞、暗河等不良地质界面时，将产生反射波，反射波的强度及传送时间反映了相关界面的性质、产状、据接受点的距离。接受传感器将接受到的反射波数据传输给记录仪电脑储存起来，利用处理软件对储存的数据进行处理，形成反映隧道相关界面的隧道影像点图，由分析人员进行解释，得到前方的地质情况。
3）资料分析与处理
采集的TSP数据，通过TSPwin软件进行处理，获得P波、SH波、SV波的时间剖面、深度偏移剖面和反射层提取以及岩石物性参数等一系列成果。
在成果解释中，以P波资料为主对岩层进行划分，结合横波资料对地质现象进行解释。解释中，遵循以下准则：
a.正反射振幅表明硬岩层，负反射振幅表明软岩层。
b.若S波反射较P波强，则表明岩层饱含水。
c.Vp/Vs增加或δ突然增大，常常由于流体的存在而引起。
d.若Vp下降，则表明裂隙或孔隙度增加。
探测结果以报告的形式提交，根据分析结果对掌子面前方岩体进行分段描
述，包括岩性的变化、含水情况、是否存在不良地质体等。
(4)注意事项
1) 严格按规定布置震源和传感器钻孔，并保证质量，特别是孔距、倾角等；钻孔前，应用测量仪器测定接收器孔和炮孔的位置，接收器孔和炮孔在同一水平面上，并用红油漆作标记。炮孔要标记序号。
2) 严格按设计要求施工钻孔，若测定的位置无法钻孔，可在以测点为圆心半径20cm的范围内钻孔。
3)注意选择接收器孔的位置，不应在松散围岩中。接收器孔身要直。孔内岩屑和泥浆要用水冲出孔外。
4)注意保护炮孔，成孔条件好的，孔内岩屑和泥浆要用水冲出孔外，以免炸药包放置不到位。成孔条件差的，完钻后要将柱状物（锚杆等）留在孔中，防止围岩掉块。
5)在洞内的实际探测过程中，尽最大努力减少噪音和漏炮；
6)若发现前方有可能存在不良地质体或含水，施工单位应打超前钻孔，以保证施工安全。
(5)工程量清单
具体工程量根据隧道地质条件及现场实际开挖岩层情况定。
3.2 地质雷达超前地质预报
(1)测试仪器
美国GSSI是目前世界上最好的生产地质雷达的厂家，它的产品遍布全球，目前超过1800套，占全球销量80%以上，在中国200余套，占中国市场份额的75%以上。创始于1969年的美国地球物理探测公司（GSSI公司），是世界上第一家专业研制探地雷达的公司，其前身为美国宇航局。随着60年代末期美国宇航局专门为阿波罗计划所研制的专用仪器，成功地探测到月球表面尘埃之后，世界上第一台进入民用的商用探地雷达得以在美国推出，它就是美国GSSI公司生产的SIR系列探地雷达的前身。它用电磁波为地质勘察服务，为勘察方法起到了革命性的推动作用。图5为我单位的地质雷达SIR 3000及100MHz天线。
图5 地质雷达主机及天线
SIR 3000 主要特点：
1）SIR-3000型雷达的一体化设计，加上内置式可充电电池，性能坚固耐用，整机仅4公斤重，是目前市场上最轻便的雷达系统；
2）SIR-3000型雷达高分辨率强光型液晶显示，可在野外强光下操作；
3）除了传统的USB、Ethernet, RS-232等接口外，还配备了独特的微型闪存装置，提供更便捷、快速的数据传输方式；
4）目前GSSI公司提供的雷达天线种类是最多，使购买我们雷达的用户具有了强大的扩展余地，可满足不同工程检测的需要。而且，所有的天线都可与SIR-3000型雷达主机兼容。频率从16MHz到2.2GMHz可选；我单位共有从900MHz到100MHz四种天线，完全满足胶州湾隧道的精度预报要求。
5）天线和主机之间使用完全频蔽的同轴电缆进行数据传输，更加结实耐用，防土、防尘能力强，不受环境限制。
6）GSSI公司开发的各种功能的雷达软件包更丰富了雷达系统的应用，除了配备专用的雷达数据后处理软件，用户还可根据自己需要选择特殊功能的软件模块，并且所有雷达软件基于Windows2000/NT/XP，可在PC机上进行数据处理。
(2)探测原理
地质雷达(Ground Penetrating Radar，简称GPR)也称作探地雷达，是一种电磁探测技术，它利用地下介质对广谱电磁波(107～109Hz)的不同响应来确定地下介质的分布特征。主要是通过观测位移电流的变化来实现其探测目的。其应用范围涉及公路、铁路、水电站、煤矿、隧道、矿产资源和考古等各个领域。
发射天线将高频短脉冲电磁波定向送入地下，电磁波在传播过程中遇到存在电性差异的地层或目标体就会发生反射和透射，接收天线收到反射波信号并将其
数字化，然后由电脑以反射波波形的形式记录下来。对所采集的数据进行相应的处理后，通过分析这些携有地下介质电信息的电磁波，可根据其旅行时间、幅度和波形，判断地下目标体的空间位置、结构及其分布。探地雷达是在对反射波形特性分析的基础上来判断地下目标体的，所以其探测效果主要取决于地下目标体与周围介质的电性差异、电磁波的衰减程度、目标体的埋深以及外部干扰的强弱等。其中，目标体与介质间的电性差异越大，二者的界面就越清晰，表现在雷达剖面图上就是同相轴不连续。可以说，目标体与周围介质之间的电性差异是探地雷达探测的基本条件。
地质雷达能预报掌子面前方地层岩性的变化，对于断裂带特别是含水带、破碎带有较高的识别能力。在深埋隧道和富水地层以及溶洞发育地区，地质雷达是一个很好的预报手段。但是地质雷达目前探测的距离较短，大约在20～30m之间，对于长距离隧道的预报只能分段进行，同时雷达记录易受洞内机器干扰，探测分析中要特别注意波相识别，排除干扰。
(3)探测方法
在隧道进行地质雷达探测时主要按照以下流程进行：
1）检查和记录隧道掌子面的围岩情况；
2）完成雷达主机和天线以及专用采集笔记本电脑的连接和调试；
3）准备进入采集模式，尽量避免各种电磁的干扰和串扰；
4）根据采集方式，确定天线的运动方式，进行数据采集。
（3）资料分析与处理
采用美国雷达专用处理软件和我单位自行开发的二次处理软件，根据雷达波波形、相位、频率和能量等参数可以基本准确的预报掌子面前方中小型溶洞、断层破碎带和地下水，且探地雷达相对于TSP来说，具有探小溶洞和探水优势。
探地雷达是用发射天线向岩体发射有一定宽度的高频电磁波，岩体中的介质因介电常数ε的不同而反射雷达波被接收天线接收。介电常数差是雷达工作的基础。空气的介电常数为1，岩石的介电常数为4～20，水的介电常数为81，水的电导率远高于灰岩、砂岩等岩石，因而探地雷达对水有特别的敏感性。
ａ.雷达波对水和含水率高的介质的反射强烈，反射波强度大；
ｂ.雷达波从其它介质到含水层界面的反射波相位与入射波相反；
ｃ.雷达波通过含水体后，高频成分被吸收，反射波的优势频率降低；
ｄ.雷达波遇中小型溶洞有明显的“双曲线”反映。
图 6 地质雷达法现场工作
(4)工程量清单
具体工程量根据隧道地质条件及现场实际开挖岩层情况定。
3.3瞬变电磁法
瞬变电磁法是一种时间域电磁法，它是利用阶跃波形电磁脉冲激发，利用不接地回线向地下发射一次场，在一次场断电后，测量由地下介质产生的感应二次场随时间的变化，来达到寻找各种地质目标的一种地球物理勘探方法。
瞬变电磁法的测量原理是利用不接地回线(或电偶源)向地下发送一次脉冲磁场(或电场)，即在发射回线上供一个电流脉冲方波，方波后沿下降的瞬间，将产生一个向地下传播的一次瞬变磁场，在该磁场的激励下在地质体内产生涡流，其大小取决于该地质体的导电能力，导电能力强则感应涡流强。在一次场消失后，涡流不能立即消失，它将有一个过渡过程(衰减过程)，该过渡过程又产生一个衰减的二次场向地下传播。在地表用接收线圈接收二次磁场，该二次磁场的变化，将反映地下介质的电性情况，在接收机中按不同的延迟时间测量二次感应电动势，得到二次场随时间衰减的特性。图7为瞬变电磁探测原理图。
图7 瞬变电磁探测原理图
瞬变电磁法优点如下：
（1）断电后观测纯二次场，可进行近区观测，减少旁侧影响，增强电性分辨能力；
（2）可用加大功率的方法增强二次场信号，提高信噪比从而增加勘探深度；
（3）穿透高阻层能力强；
（4）由于采用人工源方法，随机干扰影响小；
（5）采用重叠回线装置工作，可以避免地形影响；
（6）线圈形状方位要求相对不严格，测地工作简单，工效高；
（7）由于测磁场，受静态位移的影响小；
（8）通过多次脉冲激发，场的重复观测叠加和空间域多次覆盖技术的应用，可以提高信噪比和观测精度。
具体工程量根据隧道地质条件及现场实际开挖岩层情况定。
3.4复合式激发极化法预报
激发极化法(Induced Polarization，简称IP)方法是电法勘探的一个重要分支，在进行电阻率法勘探时，会出现如下现象：在向地下供入稳定电流的情况下测量电极之间的电位差并非瞬间达到饱和值，而是随时间而变化，经过一段时间后趋于稳定的饱和值；而断开供电电流后，电位差也并非瞬间衰减为零，而是在最初的一瞬间很快下降，而后随时间缓慢下降并趋于零。这种发生在地质介质中因外电流激发而引起介质内部出现电荷分离，由于电化学作用引起附加电场的物理化学现象，称为激发极化效应。激发极化法正是以不同地质介质之间的激电效应差异为物质基础，通过观测和研究被测对象的激电效应进行地质探查的一种电法。图8为时间域激发极化现象的示意图。
图8 时间域激发极化现象示意图
通过对激发极化法中极化率、电阻率以及半衰时之差等参数进行分析和反演，可以得到掌子面前方岩体的电阻率、极化率结构，为进行超前地质预报提供重要的参考。
半衰时之差的正值部分代表自由含水体或导水构造；
三维成像的低阻部分代表含导水地质构造。
复合式激发极化法测线布置
采用定点源三极法进行激发极化法超前探测的数据采集工作，图9为定点源三极法的工作方式示意图，将测线布置在边墙或隧道底板。本次测量将测线布置在边墙上，采用山东大学自主研发的时域二电流激发极化时差仪（如图10），主要采集了视电阻率、半衰时差等参数。
图9隧道超前探测工作方式示意图
图10 复合式激发极化仪器
M 极 电位差测量 B 极 ∞ N 极
电流测量 V
放电曲线 充电曲线 1
2
3
△V 2 △V 1 △V
△V 2
3.5超前水平钻探
超前水平岩芯钻孔，可视为隧道中的微形导坑，可能探测了解隧道开挖工作面前方几十米乃至上百米范围内围岩的地质情况。在钻进过程中，应尽可能避免钻头发生偏移而导致的探测结果误差。应根据岩石的坚硬程度，调整钻机的转速和较低的钻压。坚硬的岩石，应采用较低的转速和较高的钻压；较软的岩石，则应采用较高的转速和较低的钻压。也可利用开挖工作面上的炮眼孔或深水孔、声波探测孔的钻进情况来探测了解围岩地质情况。
（1）超前水平钻探的必要性
1）由于前期工程地质勘察阶段钻孔数量有限，即使加上必要的物化探等手段也不可能涵盖所有地层的地质信息，因此在正式施工后也需要根据新奥法的基本理念：即通过反馈施工过程中遇到的重要信息达到动态的设计，和施工协调一致，良性互动。在施工阶段，几乎所有的地球物理探测技术（物探）的精度和准确性都有待提高，在遇到地质构造复杂，其他手段推测前方存在较大地质缺陷或者隐伏水体存在而又无法验证时，超前水平钻探作为最为直观和有效的勘察手段显得尤为必要。
2）作为重要的地质资料的补充和收集手段，超前水平钻探的重要性极显而易见。通过超前水平钻进，预报人员可以获取除物探信息以外的现场信息。经验丰富的钻机操作人员通过孔底钻压的异常波动可以预测前方岩体质量的好坏。如果前方有水体存在，则钻进中会有更加明显的征兆。因此超前水平钻进除了补充验证物探预测的正确性，自身的作用也不容忽视。
（2）超前钻探设计
超前钻探距离一般为30m，搭接10m，以保证有足够的安全岩柱，钻探设备使用潜孔钻或地质钻机。超前钻探布置在物探异常段落、设计中存在不良地质体段落、地质情况需要进一步探明的复杂段落和其它存在突水突泥危险的段落。一般地段在掌子面中部打一个垂直于掌子面的30m探孔，关键地段打3~5个与掌子面垂直或外倾的30m探孔，具体外倾角度根据现场预报和地质资料分析确定，如图11。
图11 超前钻探探孔布置图
（3）超前钻探资料分析
通过钻探过程中钻孔返水情况及软弱层等的直观记录资料的分析，可以获得如下信息：
1）掌子面前方岩体完整性及裂隙发育情况；
2）掌子面前方围岩级别、岩性变化情况及岩性分界面；
3）掌子面前方溶腔的具体位置及溶腔的充填情况；
4）重点地段的岩石力学参数；
5）掌子面前方含水情况及涌水量；
6）隧道突水突泥危险性判断。
通过钻探的结果，对照物探结论和施工开挖过程揭示的地质情况，可进一步分析地层的软硬、完整性、稳定性等对施工安全影响的地质因素，不断地纠正钻探的初步结论和调整施工措施。
（4）工程量统计
具体工程量根据隧道地质条件及现场实际开挖岩层情况定。
4 超前地质预报质量与安全保证措施
4.1超前地质预报质量保证措施
为保证超前地质预报资料的真实可靠及连续性，应遵循以下各项质量保证措施：
(1) 超前地质预报与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。
(2) 制定切实可行的超前地质预报实施方案，并将其纳入工程的施工进度控制计划中。
(3) 超前地质预报项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。
(4) 超前地质预报仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。
(5) 超前地质预报设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格后方可使用。
(6) 超前地质预报项目在预报和检测过程中必须严格遵守相应的实施细则。
图12 超前地质预报质量保证框图
(7) 超前地质预报数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。
(8) 超前地质预报数据的存储、计算、管理均采用专用计算机系统进行。
(9) 超前地质预报项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。
(10) 针对施工各关键问题开展相应小组活动，及时分析、反馈信息，指导
施工。
(11)对于本项目工程地质超前预报，主要采用工程地质分析、宏观地质预报和长期超前预报相结合的方法进行综合预报，对于地质条件较复杂的地段再结合短期超前预报和超前钻探的方法进行预报。
超前地质预报质量保证体系如图12。
4.2 超前地质预报安全保证措施
（1）施工安全保证措施
在隧道超前地质预报过程中，树立“安全第一、预防为主”的方针，建立健全安全生产组织机构：设置项目安全领导小组，行政一把手任组长，主管生产、安全的副职担任副组长。设专职安全员，定期对施工现场进行检查，发现问题及时处理。对从事隧道超前预报工作的人员进行岗位安全生产教育，做到操作人员经考核合格后，持证上岗。对从事隧道超前地质预报的施工人员发放各种必需的劳动保护用品。
开展“安全、快速超前地质预报”建设；预报现场做到工作规范，各种预报仪器设备布局合理；在超前预报过程中禁止双层作业。
1）爆破作业施工安全措施
采用TSP预报需要电雷管产生信号时，必须按国家现行的《爆破安全规程》的有关规定执行。进行爆破作业人员，严禁穿化纤衣物。所有参加爆破作业人员，均必须依照《爆破安全操作规程》的有关规定进行培训，经考核合格后才允许从事作业。
照明不足、工作面岩石破碎尚未及时支护、有可能高压涌水地段等严禁装药爆破。洞内爆破作业使用安全炸药，爆破作业后经过通风排烟，才准检查人员进入工作面。当发现有瞎炮时必须由原爆破人员按规定处理。严禁在炸药加工房以外地点改装炸药包等加工作业。装炮时严禁火种，无关人员与机具等撤至安全地带。爆破工随身携带手电筒，并设事故照明。
爆破作业要由信号采集人员统一指挥，设立警戒线，及时撤离机械和人员，加强爆破后的安全检查，由爆破人员负责瞎炮的处理，避免事故；所有人员撤至不受振动及飞石伤害的安全地点。严格按爆破设计装药联线并检查，消除不安全
因素。
2）临时用电及照明安全措施
a.施工用电管理
进行TSP超前地质预报现场需要用电时，提前提出向项目部申请，经过用电管理机构审核批准，通知运行、维护班组进行接引。机电设备部作为用电管理机构，组织好运行、维护专业电工班组，明确各自的职责。建立、健全供用电设施的运行和维护操作规程。运行及维护人员必须熟悉操作规程，熟悉供用电系统的情况。接引电源工作，必须由维护电工进行，并设安全监察员进行监护。非电工不得擅自接引电源。施工用电用毕后，应由施工现场厂队或班组用电负责人通知维护班组电工进行电源拆除。非电工不得擅自拆除电源。严禁非电工拆装电气设备，严禁乱拉乱接电源。
b.照明安全
○1安全要求
地下工程照明系统的电压不得高于36V，在潮湿和易触及带电体场所的照明供电电压不应大于24V。照明设备及电源线的安装拆卸均由专业持证电工进行作业。
○2照明装置使用安全规程
照明灯具的金属外壳必须作保护接零。单相回路的照明开关箱内必须装设漏电保护器。灯具内的接线必须牢固。灯具外的接线必须做可靠的绝缘包扎。灯具的相线必须经过开关控制，不得将相线直接引入灯具。损坏的灯具应及时更换，保障施工照明需要。
3）机械车辆作业施工安全措施
超前预报作业前，操作人员必须认真听取施工技术人员的现场交底及有关安全注意事项，并对机械作详细检查，作业中集中精力，不得擅自离开工作岗位。
工作所用车辆应建立定期检修和保养制度，使车辆保持在良好状态，车辆驾驶员必须熟悉所驾车辆性能、保养程序及操作方法。
4）防火安全保证措施
严格执行《消防法》中的有关要求，在库房及临时房屋集中的地方，配备各种消防器材并定期检查。加强对职工的防火教育，建立严格的防火管理制度。
5）隧洞超前预报的安全保证措施
a.操作安全措施
TSP超前预报时，禁止施工人员及其他人员站雷管附近。
车辆进出隧洞要亮灯和不断鸣笛，保证刹车良好。
b.地质灾害防治安全措施
每次进洞进行超前地质预报前先询问现场人员和监控量测人员了解掌子面情况、然后观察掌子面情况，然后再进行超前预报，确保工作安全。
（3）人员安全保证措施
超前预报进场前对职工进行岗前培训，进行安全基本知识和技能教育，进行遵章守纪和标准化作业的教育，经考试合格持证上岗。
第二部分拟投入的主要人员与设备
表5 拟投入本项目主要人员表
隧道超前地质预报管理实施细则 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的重要可靠手段，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），结合银西铁路甘宁段实际制定。 第二章管理机构和职责划分 第四条管理机构 银西铁路有限公司建设指挥部成立隧道超前地质预报管理领导小组。
组长：指挥部总工 副组长：工程分部负责人 组员：专业主管工程师，各标段参建单位项目分管领导 指挥部管理领导小组负责银西铁路甘宁段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，办公室设在工程管理分部，负责组织对重大地质情况的施工方案进行研究。 第五条职责分工 铁路隧道地质按复杂程度分为四级：复杂(A)，较复杂(B)，中等复杂(C)，简单复杂(D)。（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）指挥部职责 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。 2．组织相关参建单位对超前地质预报设计文件进行技术及安全交底，负责审查施工单位上报的超前地质预报实施大纲或方案，审查监理单位编制的超前地质预报监理实施细则，审核超前地质预报分析成果。
目录 1、工程概况及地质情况 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2工程地质特征 (1) 1.3水文地质特征 (2) 1.4 不良地址及特殊岩土 (2) 1.5隧道工程地质条件的分析评价 (2) 1.6隧道工程地质围岩分级 (2) 1.7隧道工程地质条件评价 (3) 1.8不良地质及特殊地质采取措施 (3) 1.9 超前地质预测、预报的重要性 (3) 2、超前地质预测、预报总体方案 (4) 2.1预测、预报原则 (4) 2.2预测、预报总体方案 (4) 3、地质超前预报时间安排 (4) 4、地质预报主要设备 (6) 5、超前地质预报方法和手段 (6) 5.1地质分析方法 (6) 5.2超前探测 (7) 5.3洞内涌突水的实时监测 (11) 5.4洞外实时监测 (12) 6.超前地质预报成果整理 (12) 6.1分段地质预报成果表 (12) 6.2隧道贯通后提供的资料 (12) 7.其它 (12)
1、工程概况及地质情况 1.1工程概况 新建山西中南部铁路通道小水头1号隧道位于山西省古县并侯村附近，隧道起止里程DK384+125-DK385+075,全长950米，为单洞双线有碴隧道，隧道处于黄土台垣与太岳中低山交界地段，地形起伏较大，地形复杂，沟壑发育，坡度较陡，坡角约40°～50°。隧道进出口及洞身为第四系覆盖层，沿山梁顶部及一侧山坡覆盖第四系土层，地表多为荒地，生长灌木，隧道最大埋深38米。 1.2工程地质特征 1.2.1地层岩性 小水头1号隧道地址位于临汾～运城新裂陷九原山～塔儿山陷隆，毗邻浮山大断裂，隧道表覆为第四系上更新统(Q3al)砂质黄土、第四系中更新统洪积(Q2pl)黏质黄土，三叠系下统刘家沟组(T11)砂岩。洞身部位为中更新统黏质黄土和三叠系刘家沟组砂岩，各层具体描述如下： ①砂质黄土(Q3al):褐黄色，稍湿，稍密，土质较均匀，粘性较差，孔隙发育，局部含砂量较大，厚度3～5m。 ②黏质黄土(Q2pl)：黄褐色、棕红色，硬塑，土质不均，粘性一般，孔隙不发育，可见少量针状孔隙，含铁锰质结核、钙质结核局部成层，夹有细圆砾土层和砂层，局部半胶结。厚度5.0～40.0m。 ③砂岩(T11)：紫红色，成分以长石、石英为主，砂质结构，中-厚层状构造，节理裂隙发育，锤击易碎，强风化，岩芯多呈块状及短柱状，厚度3.0～5.0m。 ○4砂岩(T11)：紫红色，成分以长石、石英为主，砂质结构，中-厚层状构造，节理裂隙发育，锤击易碎，强风化，岩芯多呈块状及短柱状，厚度大于20m。岩层产状：N65°W/22°S，三叠系刘家沟组砂岩主要发育两组节理，节理产状：155°∠85°、60°∠65°，均为微张节理，0.3m ＜S＜0.8m，L＞5m。
渭源至武都建设项目WWSY1标 隧道测超前地质预报实施细则 1、编制依据 1）铁道部《铁路工程物理勘探规程》TB10013—98； 2）交通部《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；3）交通部《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）； 4）交通部《公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）； 5）《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）； 6）《公路工程地质勘察规范》（JTJ064—98）； 7）水利部《水利水电工程物探规程》（SL326—2005）； 8）十天高速公路隧道工程施工图设计资料； 9）十天高速公路隧道工程地质勘察报告； 10）其它国家颁布、国家部门颁布、地方颁布的有关规范和规章。 2、工程概况 2.1隧道概况 烟坡里隧道位于甘肃省定西市漳县的油单沟与漳县三岔镇烟坡里村之间的厥头山西侧，隧道采用分离式，洞高7.5m；起止桩号为ZK173+070~ZK176+910 YK173+073~YK176+905，左线隧道长3840m，洞顶最大埋深250m，右线隧道长3832m，洞顶最大埋深248m；隧道进口平面线型为直线，出口段为圆曲线，左右线半径均为R-1400；左线纵面线型为1.38%（坡长637m）和-2.20%（坡长3195m）的人字坡。隧道进出口均采用削竹式洞门，设置10处行人横洞、4处行车横洞，左右线各设四处紧急
停车带。隧道围岩以IV、V级为主，两端洞口段均为V级围岩。 2.2隧道地质 2.2.1地形地貌 本隧道段位于甘肃省的东南部，处于西北黄土高原边缘与西秦岭山地交汇过渡地带，总体地形北低南高，隧道所经地段地面高程：2084.5~2273.2m，相对最大高差188.7m，隧道进口段，自然坡度38~40°，坡面呈阶梯状的田地，以构造剥蚀低中山地貌为主，山地海拔较高，主峰顶呈棱状，山坡高峻，河谷狭窄，多呈V字形。自白垩系以来，境内地层一直处于间歇性抬升之中，因此形成了多级不同时期、不同高程的剥夷面。 2.2.2地层岩性 根据区域地质资料及本阶段地勘资料，本勘察区隶属于华北区的陕甘宁盆地分区东南部。隧址区主要出露第四系全新统①-1耕植土（Q4pd）、第四系全新统冲洪积②-1粉质粘土(Q4al+pl)、第四系全新统崩滑堆积②-2碎石层（Q4del+c），下伏古近系④-3层强风化砾岩（E）、白垩系上统民和组⑤-1强风化泥质砂岩（K2m）及三叠系上统⑥-1强风化砂岩（T3）、⑥-2中风化砂岩（T3）、⑥-4中风化灰岩（T3）、⑥-4中风化泥质灰岩（T3）和⑥-2中风化钙质砂（T3）。第四系中上更新统黄土（Q2-3）：黄褐色，中密-密实，土质较均，垂直节理少量发育，多分布于洞身段所在地的半山坡，覆盖厚度不大。 2.2.3地质构造与地震
中铁十一局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 隧道超前地质预报管理办法 长昆项目安质【2010】104号 第一章总则 第一条为规范中铁十一局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部建设项目的隧道超前地质预报工作,充分发挥超前地质预报对隧道施工的指导作用,确保隧道工程安全质量,依据《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设〔2008〕105号)、《加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》(铁建设〔2007〕102号)、《隧道超前地质预报管理办法》(沪昆湘工管〔2010〕116号)等有关规定,制定本法。 第二条超前地质预报的目的是通过地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等综合手段,进一步查清隧道开挖工作面前方工程、水文及不良地质等信息,降低地质灾害发生的几率和危害程度,保证隧道工程质量安全。 第三条超前地质预报应结合超前地质预报设计,合理选择预报或监测手段,遵循科学、准确、及时、经济的原则。 第四条项目部工程管理部负责隧道超前地质预报归口管理工作,安质部负责检查督促超前预报措施的落实情况。 第二章职责分工 第五条项目分部职责及分工 (一)履行合同承诺,组织或委托符合铁路隧道超前地质预报要求的技术人员和仪器设备进场,对非高风险和极高风险隧道的软弱围岩及不良地质隧道的地质预报责任主体,由各分部组织实施。
(二)依据隧道风险评估和超前地质预报设计,编制实施大纲,并纳入施工组织设计;经审查批准后组织实施,对一般隧道超前地 - 1 - 质预报成果及数据的真实性负责。 (三)组织超前地质预报知识培训,确保设备操作和数据处理人员持证上岗。综合掌握物探与钻探、长短距离相结合验证方法。 (四)按照设计单位超前预报任务书的要求,做好超前预报工作。向建设、设计、监理及时上报隧道超前地质预报成果,反馈预报工作中发现的地质问题。 (五)发现实际地质情况与设计文件不相符合时,及时提出变更设计申请,并完善相关手续。 (六)归档隧道地质预报成果、变更设计文件、有关会议纪要等内容,纳入工程竣工文件移交。 (七)按照项目部《突发事件管理办法》和《突发事件应急预案》,做好突发事件应急准备工作。 (八)做好设计单位超前地质预报的配合工作,及时提供超前预报条件。 第三章超前地质预报管理 第六条实施预报前,提前将预报时间、手段书面通知监理单位,驻地监理在约定时间内到场旁站并做好记录。 第七条对于高度和极高风险隧道,物理探测结束后,设计单位应及时向监理单位提交正式报告,监理单位接到超前地质预报成果后,一般在6小时内完成审查程
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
隧道超前地质预报作业指导书 一、适用范围 适用于汕揭高速02项目部叶下桃隧道超前地质预报工作。 二、作业准备 1、内业准备 （1）、施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核图纸，熟悉技术标准。 （2）、统计设计图中超前地质预报方式和预报里程，建立超前地质预报台帐。 2、外业方面 （1）、由测量人员提供检测面的施工里程。 （2）、根据采用的超前地质预报方式做好现场打孔或机械、人员的配合工作。 三、技术要求 1、隧道爆破开挖后及时查看掌子面地质状况，描绘地质图，通过与设计的对比，提供地质情况预报。 2、隧道施工期的地质预测，应包含以下： （1）、断层及断面影响带的位置、规模及其性质。 （2）、软弱夹层的位置、规模及其性质。 （3）、岩溶的位置、规模及性质。 （4）、不同岩性、围岩级别变化界面的位置。 （5）、工程地质灾害可能发生的位置和规模。 （6）、含水构造的位置、规模及其性质。 四、施工程序和工艺流程
1、超前地质预报施作工艺流程见下图所示： ①采用TSP-203、超前钻探、地质雷达、地质素描法等进行综合探测； ②超前地质预报要对多种手段所得的资料进行综合分析与评判，相互印证，结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断。
2、施工工艺 隧道施工过程的地质超前预报，主要是根据地表和已经开挖的隧道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围岩的工程地质条件。如：地面地质调查法、洞身地质素描法、钻速测试法、钻探孔法、涌水量观测、岩体结构面量测和围岩变形观测。物探测试主要有TSP法、地质雷达法。 预测时根据地质条件的不同，采用一种或几种方法组合综合预报，以工程地质法（包括图析法及地质素描法）进行超前宏观预报为前提，结合TSP203超前地质预报系统、地质雷达、超前探孔、经验法等综合手段，分长期预报、中期预报、短期预报三个阶段对隧道岩体特征、断层、涌水等不良工程地质进行超前预测预报: 采用TSP系统与地质分析法相结合进行长期（长距离）（＞80m范围）地质预报； 采用仪器钻孔进行30～80m距离的中期地质预报； 利用台车钻孔和地质雷达相结合，进行距离小于30m的短期地质预报； 采用在钻爆循环中加深（4m）3～5个炮孔进行掌子面前方4m范围的下一循环的探测。结合掌子面地质素描预测法进行掌子面作业影响区域内的当前地质预报。 对物探异常区采用钻孔进行验证，以便指导施工。 五、施工要求 根据隧道地质复杂的特点，本着以“早预报、早预防”的原则组织施
隧道超前地质预报的概念及其研究的目的与意义 一、隧道超前地质预报的定义 近年来，随着我国国民经济的迅速发展，以及高速铁路、高速公路、路、城市轨道交通等工程大规模建设，长大隧道数量也越来越多。但隧道施工进度经常成为制约整个整个工程进展的瓶颈，隧道快速掘进的主要难题是如何超前了解掌子面前方的地质情况和岩石力学参数，其中隧道轴线的地质界面可能会在施工掘进中发生严重的问题，如塌方、突泥、突涌等灾害，尤其是当这些灾害交叉发生时，问题会更加严重。隧道超前地质预报就是解决个难题行之有效的方法。 隧道超前地质预报是通过物探、钻探或导坑，并配合地质测绘或地质调查等手段收集的资料，对隧道的某个段落，或某个部位及其前方一定范围内的围岩地质特征、结构特征和完整状态、围岩级别及隧道开挖后的稳定性进行预测，并提出隧道前方开挖和支护建议的报告。力图在施工前掌握前方的岩土体结构、性质、状态，以及地下水、瓦斯等的赋存情况、地应力情况等地质信息，指导隧道施工，以避免施工及运营过程中发生涌水、瓦斯突出、岩爆、大变形等地质灾害，保证施工的安全。 二、隧道超前地质预报的目的与意义 隧道工程属于隐蔽工程，常常会受到各种不良地质体的影响，在隧道施工前或者施工过程中如果不能准确地对可能遇到的不良地质体进行预报或预测，就有可能影响施工的进度，甚至会引发灾难性事故。不良地质体本包括括施工地段岩件不同的岩体、断层裂隙构浩带、强富水诱水她层、岩溶等。不同岩性的岩体可能会对施工机械造成损害，也有可能发生冒落、塌方等事故，这不仅增加了建造及维护维修成本，还会影响工期，造成较大的损失；断层裂隙构造带对工程影响很大，破碎带可能将上下岩层的水系导通，在岩层间形成润滑层。断层裂隙面极易滑动，造成岩层失稳，引发山体滑坡及泥石流涌动。所以在断层裂隙构造带附近施工时，要随时观察构造的联系及导通情况，防止透水和由岩层失稳引起的事故发生；在强富水透水层以及岩溶区，主要是防止透水事故的发生，以及透水后園地层减压造成的岩层失稳。 开挖前对地质情况的了解，对于隧道建设有着十分重要的作用。通过超前地质预报，及时发现异常情况，预报掌子面前方不良地瓜体的位置、产状及其围岩
×××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）。
隧道超前地质预报 实施方案 山东正元建设工程有限责任公司 二〇一二年十二月
目录 第一部分隧道超前地质预报实施大纲 (1) 1 超前地质预报的目的 (1) 2 超前地质预报的原则 (1) 3 隧道超前地质预报方案 (2) 3.1 TSP超前地质预报 (2) 3.2 地质雷达超前地质预报 (6) 3.3瞬变电磁法 (9) 3.4复合式激发极化法预报 (10) 3.5超前水平钻探 (12) 4 超前地质预报质量与安全保证措施 (13) 4.1超前地质预报质量保证措施 (13) 4.2 超前地质预报安全保证措施 (15) 第二部分拟投入的主要人员与设备 (18) 第三部分合同报价 (20)
第一部分隧道超前地质预报实施大纲1 超前地质预报的目的 隧道超前地质预报技术主要包括常规地质方法、工程物探方法等, 在预报时一定要结合隧道掌子面前方的具体情况进行合理设计, 进一步拓宽隧道超前地质预报概念的含义。特别是在复杂地质条件隧道施工过程中, 在加强工程地质分析的同时, 应结合工程物探对隧道不良地质进行超前地质探测预报研究,为工程设计及施工提供工程地质资料。避免工程地质灾害，从而保证施工安全。超前地质预报的主要目的为： （1）预报开挖掌子面前方的岩性变化或围岩类别； （2）掌子面前方可能出现的地质断层及岩石破碎带的情况； （3）掌子面前方软岩地段的位置和长度； （4）开挖段前方岩体是否含水及可能的涌水情况等。 （5）通过对隧道洞身范围内（特别是掌子面前方）的岩体破碎地段、断层发育等不良地质的预测和分析，给掌子面的开挖提供重要的指导。 2 超前地质预报的原则 根据隧道工程线路长度、地质条件等实际情况，坚持超前地质预报“三结合”和风险靶段划分原则，即“地质与物探、钻探结合，洞内外结合，长短及不同物探方法结合”，在对隧道风险分级的基础上，采用相对应的预报方案。 （1）地质与物探、钻探结合 地质分析工作是超前地质预报工作的基础和重要环节，在较好了解地质情况的基础上，才能使物探的解释结果更接近真实情况，大大减少物探多解性带来的难题，离开了地质的物探极易偏离真实的地质，离开了物探的地质就很难将施工超前地质预报工作细化。 （2）洞内外结合 野外地质调查与洞内地质素描和洞内预报成果相结合，即宏观地质分析与具
附件一 隧道超前地质预报管理细则 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 云桂铁路、沪昆客专云南有限责任公司（以下简称公司）成立隧道超前地质预报管理领导小组。 组长：韩星俊
副组长：王景江霍宝虎 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云桂铁路、沪昆客专（云南段）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。
各种隧道超前地质预报方法优缺点分析 隧道超前地质预报就是在施工前期地质勘查成果的基础上,进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件。超前探测地层岩性、软弱层的位置、岩体完整程度、断裂带位置及宽度、围岩富水性等不良地质以及隐伏的重大地质问题。为隧道信息化设计、支护参数变更及施工方案优化提供依据,指导施工顺利进行,精品文档,超值下载 确保施工安全。中交路桥科技有限公司专业从事隧道超前地质预报,小乔接下来将为您介绍目前工程上主要用到的超前地质预报方法:地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法、数码成像技术等。 1、地质调查法 地质调查法就是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料与隧道内地质素描,通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下与地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等,利用常规地质理论、地质作图与趋势分析等,推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。 优点:地质调查法不占用施工时间,该方法设备简单(地质罗盘)、操作方便、预报效率高、效果好、费用低,且能为整座隧道提供完整的地质资料。 缺点: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,一般要求专业地质人员来完成。 2、物探法 2、1 电磁波反射法
电磁波反射法超前地质预报主要采用地质雷达法。中交路桥科技有限公司拥有多套地质雷达,地质雷达探测就是利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播及反射,根据传播速度、反射走时与波形特征进行超前地质预报的一种物探方法。 优点:将发射天线与接收天线集于一体,具有分辨率高、快速、无损、连续检测、实时显示等特点。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)反射信号还就是比较明显的,也就是一种比较理想的手段。 缺点:仪器密封性差,洞内不易防水、防潮、防尘,易造成仪器损坏,特别就是没有专门的天线,操作起来费时费力,且效果不好;探测距离太短,一次只能探测5～30m。 隧道内的环境条件与地质雷达的理论基础——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。 2、2 地震波反射法 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洞掌子面前方及 周围临近区域的地质情况,可以检测出掌子面前方岩性的变化,可以在钻爆法或TBM开挖的隧道中使用,而不必接近掌子面。该法有效预报距离100～200m。 优点:适用范围广,适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况。 预报距离长,能预报掌子面前方100～200m范围内的地质状况,围岩越硬越完整,预报长度就越大。 对隧道施工干扰小,它可在隧道施工间隙进行。
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）；
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。
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
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
隧道工程超前地质预报管理办法 第一章总则 第一条为规范项目分部管段内隧道工程超前地质预报工作，充分发挥超前地质预报对隧道设计和施工的指导作用，确保隧道工程质量安全，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隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设〔2010〕120号）、《关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知》（铁技〔2010〕352号）、《关于进一步加强铁路隧道施工超前地质预报工作的通知》（铁建设函〔2006〕340号）、《加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》（铁建设〔2007〕102号）、《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设〔2007〕200号）、《关于铁路高风险隧道安全管理工作的实施意见》（工管质〔2011〕36号）、《铁路建设工程风险管理技术规范》（铁总建设〔2014〕131号）及项目隧道施工现场实际情况，特制定本办法。 第二条超前地质预报的目的是通过地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等综合手段，进一步查清隧道开挖工作面前方工程、水文及不良地质等信息，降低地质灾害发生的几率和危害程度，保证隧道工程质量安全。 第三条超前地质预报应按照超前地质预报设计，合理选择预报或监控手段，遵循科学、准确、及时、经济的原则。 第四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，及时掌握和反馈隧道地质条件信息，调整和优化隧道设计参数、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。 第五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，降低地质灾害发生机率，有效规避工程建设风险，实现铁路工程质量、安全、工期、环境和投资控制目标。 第六条本分部隧道地质条件复杂，隧道超前地质预报的重点内容主要有：不良地质、地质构造（特别是断层破碎带、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况）、地层岩性（特别是对软弱夹层、破碎地层及特殊岩土等）和地下水（特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层等）。 第七条本办法依据沪昆客专湖南有限责任公司标准化管理体系文件《隧道工程超前地质预报管理办法》（Xxxx安质〔2014〕XXX号）的文件结合中铁XXXXXXX铁路项目经理部第二分部实际情况制定。 第二章组织机构及职责分工 第八条中铁XXXXXXX铁路工程项目经理部第二分部成立Xxxx铁路隧道超前地质预报管理领导小组。 组长：项目分部经理：XXX 副组长：党工委副书记：XXX 项目副经理：Xxxx 安全总监：XXX 总工程师：XXX 组员：XXXXX XXX铁路隧道施工超前地质预报管理领导小组负责XXX铁路项目经理部第二项目分部铁路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，办公室设在安质环保部，归口管理超前地质预报工作。
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。
目录 1、工程特点及技术、质量标准 (1) 1.1工程特点 (1) 1.2工程技术质量标准 (4) 2、监理工作范围及重点 (5) 2.1监理工作范围 (5) 2.2监理工作重点 (7) 3、监理工作流程 (8) 4、监理工作控制要点及目标 (10) 4.1监理工作控制要点 (10) 4.2监理工作目标——主控项目 (10) 4.3监理工作目标——一般项目 (10) 5、超前地质预报管理 (11) 6、分级预报及方法 (12) 7、超前地质预报内容和方法 (12) 7.1超前地质预报内容 (12) 7.2超前地质预报方法 (13) 8、超前地质预报关键技术规定和要求 (15) 9、超前地质预报工作的实施 (16) 10、信息化管理 (17) 11、监理工作手段 (18)
1、工程特点及技术、质量标准 1.1工程特点 新建合肥至福州铁路（以下简称“合福铁路”）位于安徽省中南部、江西省东部、福建省东北部地区，线路自合肥引出，经长临河至巢湖市以南，经无为后与庐铜线共建长江大桥越江至铜陵，经南陵、泾县、旌德，绩溪、黄山至江西省，经婺源、上饶越武夷山山脉至福建省，经武夷山、建阳、建瓯、南平、宁德（古田）、闽清，引入福州枢纽福州站，正线全长809.919km。其中：江西省境内183.22公里,福建省境内283.605公里，包括上饶联络线、福州枢纽及配套工程；闽赣段项目投资总额562.27亿元。 监理Ⅱ标管段为闽赣省界至上饶段，主要为低山丘陵区，山势延绵，起伏较大，植被发育，相对高差150～300m，局部地段为中低山区、二级阶地垄岗区及孤峰河、青弋江、富资河、丰乐河、新安江、信江等河流一级阶地；中低山区山势陡峻，相对高差300～500m；二级阶地垄岗区岗地坳谷相间，地形较开阔，地势略有起伏，地面标高45～175m；一级阶地多呈狭长条带状，地势平缓，起伏不大，地面标高34～142m不等。 1.1.1 工程地质特点 （1）地层岩性 线路所经地区地层岩性复杂，出露下元古界～第三系沉积岩及变质岩、各时期的岩浆岩和第四系松散地层。主要沉积岩系有石英砂岩、泥质砂岩、页岩、泥岩和灰岩等，及火山—沉积岩系凝灰岩、凝灰熔岩和凝灰质砂岩等，以及变质岩系板岩、千枚岩、片岩和片麻岩等。岩浆岩主要为花岗岩和闪长岩等。第四系地层主要为全新统粘性土、粉土、砂类土及碎石类土等，淤泥及质土主要分布在河流阶地、谷地和闽江三角洲平原，厚5～50m；上、中更新统主要为黏土，具弱膨胀性。 （2）地质构造 沿线经历了多个构造旋回时期，横跨多个大地构造单元，合肥以南至上饶属扬子准地台，上饶至福州属华南褶皱系。本段沿线地质构造类型主要为断裂及褶皱。其中主要深、大断裂有：自北向南依次分布有丰城～婺源深断裂、遂川～德兴深断裂、葛源（横峰）～樟村（玉山）大断裂、港边（横峰）～双明（玉山）大断裂、萍乡～广丰深断裂等5条深大断裂；主要褶皱有：乐平～婺源复向斜、武夷山复式背斜、上饶复式向斜、龙村～中堡弧形构造带等（3）水文地质 本段线路所经地区的地下水主要为孔隙水和基岩裂隙水、岩溶水。 孔隙水赋存于各类松散岩类中，主要分布在河流阶地、丘间及山间谷地等，埋深较浅， 5-1