综合超前地质预测预报作业指导书
1 适用范围
适用于新建铁路XX线双线隧道超前地质预报。
2 作业准备
⑴施工前对作业人员进行安全教育、培训和技术交底；
⑵配备足够的人员、工器具等。
3 超前地质预报作业
针对隧道具体的工程特点，采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法，进行定性预测。具体采取的措施有：对开挖全过程进行综合预测、预报，方法有：地质素描法(常规地质法)、超前探孔近距离预报、平行导坑超前，地质雷达中短期预报、TSP长期预测预报、红外线探水及前兆法预报等。
1）常规地质法：根据掌子面开挖提示的地质条件及部分炮眼加深2~3米的探测情况。
2）物探法：
长距离超前探测：拟采用地震波反射法、TSP-202/203。对掌子面前方100米范围内的地质构造作较为详细的预报。每100米施作一次，当有异常情况时适当加密。
中近距离超前物探：采用红外探水仪器、地质雷达等物探手段对掌子面前方先进行中距离综合超前预测、预报，红外探水仪器、地质雷达25米一次，一次范围30米。
3）超前钻探法：
中距离超前探测：超前地质钻探拟采用单孔水平取岩芯钻探法，超前探测20~30米，验证中近距离物探超前探测的异常地段，正洞每个断面1~5孔，平导每个断面1~3孔。
近距离超大型前探测：即加深炮眼超前探测，利用在隧道开挖工作面上的炮眼钻孔来探测前方围岩的地质情况，在每一循环钻设炮眼时布设3~5个钻孔加深1~3米作为探测孔。
4）结合本线隧道以岩溶为主的特点，且按《铁路隧道超前地质
预测预报技术指南》要求，岩溶隧道应以地质调查法为基础，以超前钻探法为主，结合多种物探手段进行综合地质预报，并应采用宏观预报指导微观预报、长距离预报指导中短距离预报的方法。
施工中应该将几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证。综合监测结果，及时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险，确保工程质量和运营安全。
3.1地质素描法
1）、地质素描的对象
岩石是经过地质作用而天然形成的（一种或多种）矿物集合体。
岩体是指在一定地质条件下，含有诸如裂隙、节理、层理、断层等不连续的结构面组成的现场岩石。对我们隧道工程而言就是我们通常所说的围岩，它是一个复杂的地质体；也是我们地质素描的对象。
2）、地质素描的内容
地质素描的内容主要包括如下几个方面：岩性、地质构造、岩层产状（走向、倾向、倾角）、褶皱、断裂、节理、断层、岩脉、溶蚀现象、填充物、地下水、支护参数以及支护效果等。
3）、地质素描的工具
地质素描的工具主要是地质罗盘仪、地质锤等，其具有小巧轻便的特点，因而也就造就了地质素描的设备简单、不占用施工时间、不干扰施工等优点。
4）、地质素描的作用
通过认真细致的观察、量测与记录，一份优良的地质素描报告能精确的反映隧道围岩的特性，能准确地量化隧道围岩的各个参数；通过分析与对比，我们可以准确地预测隧道前方一定范围内的围岩情
况，同时还可以对支护参数做一些优化调整，起到指导设计与施工的作用。
3.2物探法
1）TSP探测
TSP203(Tunnel Seismic Prediction)系统是瑞士Amberg工程技术公司研制的超前地质预报探测系统。采用回声测量原理，人工制造地震，利用地震产生地震波在不同地质体中沿不同的途径以球面波形式到达接受传感器所用时间、速度等，再通过TSPwin（2.1）软件处理，获得P波、SH波、SV波的时间剖面、深度偏移剖面、提取的反射层、岩石物理力学参数、各反射层能量大小等成果，以及反射层在探测范围内的空间分布来判断地质情况和岩石性质等。一般可预报隧道进深方向150m-300m或者更远（与使用的炸药量、围岩岩石力学性质及探测操作过程有关）的地质情况，如岩石的强度值、岩体的断层、破碎带、软弱岩层分布、裂隙发育情况、岩溶、含水构造等。
TSP203(Tunnel Seismic Prediction)系统主要设备由记录单元、接受单元及附件和爆炸装置组成。
①炮点设置
探测钻孔布置图
说明：
1、1#-24#钻孔间距1.5，深度1.5，
钻头42，略向下倾斜(5-10度)。1#
距掌子面最好小于5m
2、25#孔与24#间距18.0，深度2.0，
略向上倾斜(10-20度)。
量测钻孔 人造震源钻孔 25＃ 24＃ 2＃ 1＃ 掌子面
掌子面
如上图，在隧道右侧或左侧（根据岩层走向而定）沿隧道走向距隧道开挖底面高1m 的位置钻25个Ф38-45cm 的钻孔。1#-24#用来装乳化炸药；25#是用来装接受器。如果地质条件极为复杂，可在25#正对面再打一个与之一样的孔，用于装接受器，提高探测精度。
②、炸药准备
如左图，将12跟乳化炸药按比
例切成两份，其中7跟对半切，5跟以
2/3的比例切断；再分别在切好的24
节乳化炸药中插入电雷管。药量会直接
影响到探测效果。在不同的岩层中根据下表进行。
不同岩层炸药量
炮点号
炮点到接受器的
距离（m ）
药量(g)
较硬岩层 较软岩层 1-2 52.5-51 40 80
（注：地应力对药量也有很大影响，一般在同一条隧道第一次探测时最好是做药量爆破实验）
③、接受器安装
步骤1：验证钻孔深度和角度
步骤2：钻孔合格后，将两到三跟筒状环氧树脂凝固剂放入接受信号孔；凝固剂的目的是为了使接受器与围岩紧密接触。
步骤3：将接受器套管插入接受信号孔中，再用风枪机械送入，套管外留长度20-30cm。
步骤4：水平校正，将套管内侧凹口部分转至铅直方向。
步骤5：将地震加速度检波器插入套管中。
④、装药
首先验证钻孔的深度、是否塌孔等情况，当钻孔合格后，将准备好的乳化炸药用PVC管送入1#-24#孔中，小心拔出PVC管，将电雷管线连接短路。在放炮前用水将炮孔口封堵起来。
⑤、数据采集
在仪器正式进行操作时应对记录单元进行充电，对整个系统进行常规检查，把接受器与记录单元用电缆线连接好，在噪声检测模式下
测试记录单元功能，用爆炸机进行启动测试，并测试电阻。系统一切正常后开始正式操作。
开启PⅢ笔记本电脑，电压显示最少要为6V。用电缆线将记录单元与电脑串行端口连接；用触发器电缆线的一端连接记录单元，另一端与触发器插口连接起来；再将触发器与起爆器用电缆连接起来；用一跟约60米的电缆线连接起爆器和炮孔。只要将两端同时接好，开启起爆器就可以爆破进行数据采集了。
数据采集前，启动TSPwin程序，建立新的探测文件，打开对话框，检查采集参数，进行采样。系统采样间距为62.5μs或125μs,采样数分别为7218和14468。相应的记录时间长度为451.0625ms和1808.5ms。TSPwin系统默认系统采样间距为62.5μs，相应采样数分别为7218，记录时间长度为451.0625ms。
⑥、数据处理：
TSPwin软件数据处理有十一个步骤，分别为：建立数据、带通滤波、初始拾取、拾取处理、炮能量均衡、Q-估计、反射波提取、P 波-S波分离、速度分析、深度便移、提取反射层。通过这十一个步骤的分析，TSPwin系统将反射信号传播时间转换为距离和深度。通过数据处理后，可获得P波、SH波、SV波的时间剖面、深度偏移剖面图、反射层在探测范围内的二维、三维空间分布、围岩的力学参数。再以下列原则，对围岩情况做出评价，指导施工。
ⅰ）正反射振幅表明岩层,负反射振幅表明软岩层;
ⅱ）若S波反射较P波强,则表明岩层含水;
ⅲ）若P波速度与S波速度之比增加或泊松比突然增大,表明有流体存在;
ⅳ）若P波速度下降,则表明裂隙或者孔隙度增加。
二）红外探水仪
隧道开挖深度的岩体,可视为位于一均匀温度场中,即为一常温场,温度变化为零(正常场)。当开挖掌子面前方存在含水地层(溶洞、裂隙水等),由于分子的振动和转动,岩体或水体,时刻都在向外发射红外波段的电磁波,岩体中将产生热传导和对流作用, 形成具有一定能量、动量、方向和信息的红外辐射场。温度场不再为恒温场, 含水构造产生的红外场迭加在正常场上，形成异常场，在一定的距离和观测精度条件下,掌子面上存在着温度差异,利用红外辐射测温方法测定这种温度变化差异,可为含水层的超前预报提供依据。这就是红外辐射测温超前预报含水层的物性基础。有了这个物性基础，我们就可以利用红外探水仪对掌子面前方一定距离内岩体的含水情况进行探测和了解了。
①、探测点设置
如上图，在隧道掌子面上布置20个点，沿隧道走向布置60个点，启动探测仪器，瞄准各点，读出相应的数据。
②数据处理：
对掌子面量测出的数据（四行五列）进行分析，分别求出每横、纵差值，根据最大横差及最大纵差的所属范围，推断探测掌子面进深方向30m围岩的水文地质条件。
将沿隧道走向掌子面后方55米探测的场强值绘制成曲线并进行分析，一方面推断隧道边墙外侧、拱顶上方30m内围岩的水文地质条件，另一方面可结合掌子面探测数据综合分析掌子面前方30m围岩的水文地质条件。
③资料编写
根据探测得出的相应数据和曲线图，对掌子面前方一定距离岩体含水情况做出判断，并应文字形式解释出来，提出施工建议。
3）地质雷达
地质雷达（Ground Penetraing Radar）是一种用于确定地下
介质分布的电磁波法，是一种高分辨率探测方法。一般能探测岩体断层破碎带、含水带、软弱结构面、溶洞等。
①、准备工作
地质雷达探测时，及易受到测线附近的构造物、金属物体、电池的干扰，所以探测时尽量避开这些干扰，或者在探测时进行重复观察，排除干扰的影响。选择适合的天线，天线中心频率的选择需兼顾目标深度、目标最小尺度及天线尺寸是否符合场地需要等因素，它可由下式大致确定：
FO=150/x√ε（MHz）
式中，FO 为天线中心频率；x为要求的空间分辨率，m；ε为围岩的相对介电常数。
特别提示：对深层目标进行探测时，应采用 MHz300~25 等较低频率的天线；探测浅层且尺度较小的目标时，应该选用 MHz1000~500 或者更高频率的天线。
②、设置雷达参数
在雷达探测仪与天线接好后，要对相关的数字进行设置。进入实时采集系统后,首先看到的就是雷达参数调试界面,参数调试区有雷达参数、测量方式、实时处理、显示方式等四个主菜单。根据不同的天线（不同的频率）；不同的岩体做出相应的数据参数设置。总之要达到理想的数据和确定探测范围。
即使是对经验丰富的探地雷达专家，在短时间内正确设置所有的采集参数，也不是件容易的事情。为此，LTD探地雷达采集系统为您
提供了装载雷达参数的功能，同时在目录param_file下提供了对应不同天线的参数文件，您可以针对具体的探测任务，利用装载雷达参数功能载入本系统提供的这些参数文件，直接使用。更进一步地，您可以将每一次满意的探测参数存到目录param_file 下(保存雷达参数可实现此项功能)，供您以后方便地使用。
③、布设测线
现场探测时，一般在掌子面布设“井”字型测网。当区域构造走向与隧道轴线大致平行时，应在隧道侧壁布置一些测线。采用连续观测方式。必要时，可增加测线。
④、探测前的试验工作
一般在现场测试工作正式开始之前，需要进行测量试验工作。其目的是：
ⅰ) 检查测量参数的选择是否符合预想结果；
ⅱ) 建立各种目标体的探地雷达图像特征。
试验测线一般应布置在埋有已知目标体的地点，特别是有钻孔的测区，试验测线应该通过钻孔。
⑤、实施探测：当一切准备妥当后，就可以开始实施探测了，要注意的是所有的探测在存储数据前，一定要根据具体探测任务和地下目标的特性，参照以前的区域资料和先验知识，对探地雷达剖面进行初步判读，确定您所设置的采集参数和选择的采集方式是否合适。
⑥、数据处理
地质雷达采用IDSP5.0专用软件对采集的数据进行处理。根据软
件可分析出相应的地质雷达图象，识别反射信号。通过这些图和信号确定电磁波在岩石介质中的传播速度、反射波的到达时间，计算反射界面的位置，通过分析反射波的振幅、频率，结合前期勘察资料推断地质体性质。
雷达数据处理软件IDSP5.0概貌
⑦、资料编写
根据IDSP5.0软件处理结果，用文字形式表达出来，并提出相应的施工建议。
3.3超前钻探法
超前地质钻探是利用钻机在隧道开挖面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法。超前地质钻探法适用于各种地质条件下的隧道超前地质预报，在富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、重大
物探异常区等地质条件复杂地段必须采用。
超前地质钻探主要采用冲击钻和回转取芯钻，二者应合理搭配使用，提高预报准确率和钻探速度，减少占用工作面的时间。一般地层采用冲击钻，冲击钻不能取芯，但可通过冲击器的响声，钻速及其变化、岩粉、卡钻情况、钻杆震动情况、冲洗液的颜色及流量变化等粗略探明岩性、岩石强度、岩体完整程度、溶洞、暗河及地下水发育情况。复杂地质地段采用回转取芯钻。
超前地质钻探应符合下列技术要求：
1）孔数：断层、节理密集带或其他破碎富水地层每循环钻一孔；富水岩溶发育区每循环钻3~5个孔，揭示岩溶时，应适当增加。
2）孔深：钻探过程中应进行动态控制和管理，根据钻孔情况可适时调整钻孔深度，已达到预报目的为原则，需连续钻探时，一般每循环可钻30~50m，必要时也可钻100m以上的深孔，连续钻探时前后两循环应重叠5~8m。
3）富水岩溶区超前钻探应终孔于隧道开挖轮廓线以外5~8m。
钻探程序：
1）测量布孔：施钻前按孔位设计图设计的位置用经纬仪准确测量放线，将开孔孔位用红油漆标注在开挖工作面上
2）设备就位：孔位布好后，设备就位，接通各动力电源和供风、供水管路。
3）对正孔位：将钻具前端对准开挖面上的孔位，调整钻机方位，将钻机固定牢固。
4）开孔、安装孔口管：孔口管必须安设牢固。
5）成孔验收：施钻满足设计要求，经现场技术人员确认签收后方可停钻终孔。
超前地质预报若发现前方地质情况与设计不符时要及时通知设计单位到现场核实，以便及时采取有效的设计变更方案。
4人员、机械设备配置
超前地质预报主要的仪器设备有Tsp，红外探测仪，地质雷达、钻机等，人员按2~3个小组配置，每个小组3~4人。
5安全保证措施
Tsp施工过程中需使用到炸药和雷管，加强火工品的管理。
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 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示图。 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。 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 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理，得到岩体强度变化界面的位置及方位。见TSP203地质预报系统现场测试示意图3。
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
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》。
宜万铁路复杂隧道 施工超前地质预报超前水平探孔探测报告齐岳山隧道（第33标） 探测里程：DK365+333～DK365+313 报告编写： 技术负责： 施工监理： 驻地设计： 施工单位：中隧科研所 2009年3月16日
报告审查意见单：
DK365+333超前水平钻探成果报告 1、钻探设备：矿研RPD75。 2、钻孔布置：具体位置见钻孔布置图。 3、钻探依据：宜万总指2009-33会议精神及宜万线复杂隧道施工地质实施细则的相关要求。 4、钻探技术要点：钻探以探测隧道前方围岩岩性、构造和隐含水体情况为目的，钻探中主要以取芯及观测钻进速度、返水、返碴颜色，卡钻、跳钻情况，以及直接量测的水压、水量情况，据此判断前方地质情况。 5、钻探成果：共计钻孔2个（探1、探3），取芯21m/孔，从2009年3月15日开始到2009年3月16日结束，根据钻探情况初步分析成果如下： DK365+333～+312处于F11断层内，主要以泥岩、钙质泥岩、泥灰岩、泥质灰岩、角砾灰岩为主，围岩破碎，富水。其中探1孔3m出水，终孔水量51m3/h；探3孔6m出水，终孔水量36m3/h。 建议施工时，采取超前预注浆+大管棚超前支护通过该段，施工时，应加强围岩监控量测和洞内外观察，以确保施工安全。 中隧科研所齐岳山隧道项目部 2009年3月16日
齐岳山隧道DK365+333钻孔布置示意图 钻孔掌子面里程：DK365+333 孔深：20m 探孔位置布置示意图 开孔参数表 施工单位：中隧科研所制图复核监理
° ° 制图：复核：监理：日期：
° ° 制图：复核：监理：日期：
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。
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。
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。
×××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）。
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
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
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
目录 一超前地质预报的使用范围 (2) 二超前地质预报的目的 (2) 三超前地质预报的主要内容 (2) 四超前地质预报方法 (3) 4.1 物理勘探法 (3) 4.2 地质调查法 (3) 4.3 超前钻探法 (4) 4.4超前导坑预报法 (5) 五超前地质预报信息的处理 (5) 六制定不同工程地质问题相应的预报方案 (12) 6.1 岩溶及岩溶突水预报方案 (12) 6.2 断层破碎带预报方案 (13) 6.3高地应力预报方案 (13) 6.4 放射性监测方案 (13) 七超前地质预报时安全注意事项 (14)
隧道超前地质预报作业指导书 一超前地质预报的使用范围 隧道及其它地下工程，深埋于地下，工程岩体的工程地质、水文地质条件复杂多变，限于目前地质勘探技术水平、地质勘探密度等因素，期望在勘测阶段完全查明工程岩体的状态、特征，准确地预报可能引发隧道地质灾害的不良地质体的位置、规模和形态是十分困难的。这些问题的解决主要还得靠施工过程中开展深入的超前地质预报工作。本指导书适用福平Ⅱ标范围内隧道工程的超前地质预报。 二超前地质预报的目的 （1）进一步查明前期没有探明的隐伏的重要地质问题。 （2）进一步探明可能引发隧道地质灾害的不良地质体的位置、规模和性态。 （3）为隧道动态设计提供地质依据。 （4）为编制竣工文件提供地质资料。 三超前地质预报的主要内容 （1）地层岩性的预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。 （2）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。 （3）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。
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。
新建哈尔滨至牡丹江客运专线工程 新立隧道出口 TRT 超前地质预报 检测报告 （DK109+653-DK109+305） 报告编号：HM-2015-XLCK-001 编写： 复核： 批准： 山东广信工程试验检测集团有限公司 二○一五年十月三十一日
一、 概况 根据铁道部《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）的规定，由我单位承担哈牡线新立隧道出口超前地质预报工作。 新立隧道位于黑龙江尚志市境内，隧道所在区域主要分布粉质粘土、花岗岩等，起讫里程DK106+405～DK109+750，全长3345m 。 本次工作依据的规范： 《铁路工程物理勘探规范》 TB10013—2010 《铁路工程地质勘察规范》TB10012—2007 《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设［2008］105号） 《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、预报原理 本次测试采用TRT6000隧道地质超前预报系统，TRT 是隧道地震波反射层析成像技术的简称，该技术的基本原理在于当地震波遇到声学阻抗差异（密度和波速的乘积）界面时，一部分信号被反射回来，一部分信号透射进入前方介质。声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或岩体内不连续界面。反射的地震信号被高灵敏地震信号传感器接收，通过分析，被用来了解隧道工作面前方地质体的性质（软弱带、破碎带、断层、含水等），位置及规模。正常入射到边界的反射系数计算公式如下： 假设R 为反射系数，ρ1、ρ2为岩层的密度，V 等于地震波在岩层中的传播速度。地震波从一种低阻抗物质传播到一个高阻抗物质时，反射系数是正的；反之，反射系数是负的。因此，当地震波从软岩传播到硬的围岩时，回波的偏转极性和波源是一致的。当岩体内部有破裂带时，回波的极性会反转。反射体的尺寸越大，声学阻抗差别 1 1221 122ρρρ-ρV V V V R +=
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）；
新建山西东南铁路通道洪洞北至汤阴东段TSP地质超前预报报告 第01号 合同段： 施工单位：中铁三局集团有限公司 隧洞名称：太岳山隧道1号斜井 预报范围：XⅠDK0+449～XⅠDK0+349 参加人员：赵中旺刘晓斌李忠 报告编写：李忠 石家庄铁道学院桥隧施工地质研究所 2010年7月20日
一、概述 新建山西东南铁路通道洪洞北至汤阴东段太岳山隧道位于山西省临汾市古县旧县镇与安泽县之间，是重、难点工程，也是控制工程。隧道起讫里程为DK392+930～DK409+124，全长16194m。为单洞双线隧道。隧道位于中低山丘陵区,通过地层主要水平状泥岩、砂岩；全隧道估算正常涌水量8594m /d，最大涌水量20393m /d。主要不良地质为进口段浅埋黄土以及全隧道水平泥岩夹砂岩拱部易垮塌地层。隧道设5座施工斜井作为辅助坑道。其中1号斜井位于线路前进方向右侧，与线路中线交点里程DK396+115，斜井斜长522.74m；采用无轨运输单车道衬砌断面，斜井综合纵坡为9.6%。 隧道穿越太行山中山区的主脉区，隧道平均海拔360～1420米，相对高差150～900米，山势陡峻，沟深坡陡，植被稀疏，“V”型季节性构造沟谷发育，降水量不大但相对集中。 隧道施工区围岩主要是古生代震旦纪的石英砂岩、页岩、泥灰岩，寒武纪的页岩、砂岩、泥岩，上部覆盖第四纪坡积物。岩石受到地质历史上多期构造活动的影响，构造裂隙发育，其中岩体破碎，岩层软硬不均，自稳性差，风化强烈，节理密度很大，多以剪节理性质的构造裂隙出露,且山体偏压严重，石灰岩中发育有岩溶等多种不良地质构造，在施工的过程中易发生崩塌、掉块、侧壁失稳等不良地质灾害，危及施工的安全。 隧道围岩赋存地下水埋以岩溶水、基岩裂隙水和松散岩类孔隙水为主。裂隙水主要赋存于强～中等风化基岩及断裂破碎带中，局部地段地下水活动强烈，会加剧围岩的风化程度，造成围岩失稳。孔隙水主要赋存于地表残坡积物中，基岩面为其活动的主要地带，孔隙水的活动会造成残坡积物沿基岩面滑塌。 TSP超前地质预报是勘测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，获取详实可
超前地质预报（TSP法）作业指导书 1.适用范围 适用于铁路隧道工程超前地质预报（TSP法）施工。 2.作业准备 2.1施工前应充分掌握隧道设计图纸及相关文件内容，并及时与现场进行核对，以确定合适的超前地质预报方法并配备相应机具设备。根据施工图设计要求及现场实际情况做好超前地质预报作业技术交底。 2.2熟悉《铁路隧道超前地质预报技术规程》（Q/CR9217-2015）、业主下发有关超前地质预报的管理办法等文件要求。 2.3将隧道超前地质预报工作纳入正常的施工工序管理，建立完善的信息收集和信息反馈系统。 2.4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。 2.5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）。 3.技术要求 3.1技术指标 3.1.1地层岩性预报，特别是针对软弱夹层、破碎地层及特殊岩土的预测预报。 3.1.2地质构造预报，特别是针对断层、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。 3.1.3不良地质预报，特别是针对瓦斯等发育情况的预测预报。 3.1.4地下水预测预报，特别是针对富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。 3.2技术标准 3.2.1探明断层的性质、产状、富水情况、在隧道中的分布位置、断层破碎带的规模、物质组成等，并分析其对隧道的危害程度。 3.2.2测定瓦斯含量、瓦斯压力、涌出量、瓦斯放散初速度等，评价隧道瓦斯严重程度及对工程的影响，提出技术措施建议等。 4. 施工程序与工艺流程 4.1施工程序 施工程序详见图1。 4.2工艺流程 工艺流程详见图2、图3。
福建省莆田至永定（闽粤界）高速公路永春至永定泉州段A3合同段 超前地质预报实施细则 编制： 审核： 批准： 中铁十局二公司莆永高速A3合同段项目部 年月日
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。
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。
隧道超前地质预报作业指导 书 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
隧道超前地质预报作业指导书 一、适用范围 适用于中铁十四局集团贵广铁路第三项目部范围内的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