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隧道超前地质预报1隧道超前地质预报及其目的与意义隧道超前地质预报，就是利用一定的技术和手段探测、收集隧道所在地区岩体的有关资料，并运用相应的理论和规律对这些资料进行分析、研究，从而对施工掌子面前方岩体情况或成灾可能性做出预报。
在隧道建设中，一个突出的问题就是“如何爱护围岩，如何保护围岩”。
要达到这个目的，在隧道施工之前，必须充分认识和了解围岩，进行超前地质预报。
我国目前正在进行的大规模的基础设施建设中，包括有大量的铁路、公路、引水等隧道（隧洞）建设，其中有不少隧道处在复杂岩性、构造、高地应力地区，有些地区甚至被专家称为“地质博物馆”。
在隧道施工中由于对施工前方地质条件的不了解造成的隧道坍塌、突水等事故时有发生。
因此在隧道施工中采用地质超前预报技术，特别是采用国际先进的地质超前预报技术对提高我国隧道施工技术水平大有裨益。
超前地质预报为隧道掘进施工中隧洞地质监测的重要组成部分，它包括隧洞围岩描述、水文地质监测、施工地质测绘、围岩变形监测、围岩类别判别、仪器现场量测、不良地质体预报及相应的地质、测试资料分析和成果整理等工作，并及时提供超前地质预报成果资料。
如何在隧道掘进前应用不同的超前地质预报技术，对掌子面前方地质情况做进一步地探查，是当前隧道工程施工的迫切需求。
这不但可以弥补现有的地表勘察方法的不足，而且还可大大降低各种地质灾害发生的机率。
施工中通过超前预报，可及时发现异常情况，预报掌子面前方不良对象（断裂、溶洞、破碎带等）的性质、规模，不良地质体的位置、产状及围岩结构的完整性与含水的可能性，为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据，并为防止隧洞涌水、突泥、突气等可能形成的灾害与事故及时提供信息，使施工单位提前做好施工准备，保证施工安全同，同时还可节约大量资金。
所以隧洞超前预报对于安全、科学施工，提高施工效率，缩短施工周期，避免事故损失，节约投资等具有重大的社会效益和经济效益。
隧道施工期地质超前预报由来很久，国外如英、法、日、德等国家均将此列为隧道工程建设的重要研究内容。
水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程1. 引言1.1 背景水利水电工程隧道施工过程中，地质条件是一个重要的考虑因素。
超前地质预报技术的应用能够为工程提供准确的地质情况信息，从而指导施工作业的顺利进行。
1.2 目的本技术规程旨在规定水利水电工程隧道施工超前地质预报的技术要求和操作规程，保障工程质量和安全。
1.3 适用范围本技术规程适用于各类水利水电工程隧道施工过程中的超前地质预报工作。
2. 超前地质预报的概述2.1 定义超前地质预报是指在隧道施工前，通过分析地质勘探资料、地质统计和井孔资料等来预测隧道内地质结构和地质构造的技术方法。
2.2 目的和意义超前地质预报的主要目的是提前对隧道内的地质情况进行预估，为施工过程中的安全措施和技术措施提供科学依据，降低施工风险。
2.3 方法和步骤超前地质预报主要包括以下步骤： 1. 收集地质勘探资料 2. 分析地质构造 3. 预测岩体的力学性质 4. 预测隧道内的水文条件 5. 制定超前地质预报报告3. 超前地质预报技术规程3.1 地质勘探资料的收集和分析3.1.1 地质勘探方法1.钻探2.地震探测3.影像扫描3.1.2 地质构造分析1.解读岩层的构造类型2.判断断层的性质和活动程度3.分析岩体的变形特征3.2 岩体力学性质的预测3.2.1 岩石类型和强度1.对不同类型的岩石进行分类2.预测岩石的力学强度3.2.2 岩体应力状态1.分析地应力特征2.预测应力释放的规律3.3 隧道内水文条件的预测3.3.1 水文地质分析1.局部地下水位的测定2.地下水流量和水质的评估3.3.2 水文模型的建立1.基于地下水位和水流数据建立水文模型2.预测隧道施工过程中的水文变化3.4 超前地质预报报告的编制3.4.1 报告内容要求1.对地质情况进行详细描述2.提出合理的施工建议3.4.2 报告的评审和审批1.对报告进行评审2.确认报告的准确性和可行性4. 结论超前地质预报技术规程是水利水电工程隧道施工过程中的重要指导文件，通过合理的预测和分析能够预先发现可能的地质问题并提前采取相应的应对措施，确保工程的安全和质量。
隧道工程地质超前预报2.2.1工艺概述隧道超前地质预报是隧道(信息化)施工管理的重要组成内容，针对隧道围岩复杂多变的特点，避免不良地层结构导致隧道坍塌、沉陷、涌水、有害气体突出等事故的发生，而采用的综合超前的地质预测措施。
超前地质预报主要适用于具有岩溶、岩溶突水（突泥）、断层破碎带、浅埋段、高地应力（可能产生硬岩岩爆和软弱围岩塑性变形）和瓦斯等有害气体的铁路隧道。
2.2.2作业内容：地质超前预报可采用地质调查法、超前钻探法、物探法和超前导坑预报法。
各预报方法应包括下列内容：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描和洞身地质素描、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、地质作图等。
2超前钻探法：包括地质超前钻探、加深炮孔探测及孔内摄影。
3物探法：包括弹性波反射法（地震波反射法、水平声波剖面法、负视速度法和陆地声纳法等）、电磁波反射法（地质雷达探测）、红外探测、高分辨直流电法等。
4超前导坑预报法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法等。
2.2.3质量标准及验收方法1.隧道施工应进行超前地质预报，超前地质预报应纳入正常的施工工序。
2.隧道超前地质预报应根据区域地质资料和设计文件，结合现场实际情况制定预报方案，包括人员组织、资源配置、作业程序、经费管理等。
2.2.4工艺流程图见图 2.2.4。
2.2.5主要地质预报方法工序作业步骤说明一、施工准备1.做好超前地质预报作业技术交底。
2.准备好各种施工机械和测量仪器3.监测之前对仪器进行检查，确保能正常运行。
4.准备好预测使用的各种材料。
二、地质分析法1.地质分析法主要是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内地质调查资料、隧道掌子面地质素描，通过地层对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、地质作图等，推测掌子面前方可能揭示的地质情况，如地层岩性、地质构造、不良地质及特殊地质等。
2.地质分析法的工作要求：（1）隧道地表地质补充调查应现场记录并及时反映在隧道工程地质平面图上。
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
结构的完整性与含水的可能性，为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据，并为预防隧道涌水、突泥、突气等可能形成的灾害性事故及时提供信息，使工程单位提前做好施工准备，保证施工安全．同时还可节约大量资金。
所以隧道超前预报对于安全科学施工、提高工效率、缩短施工周期、避免事故损失、节约投资等具有重大的社会效益和经济效效益。
遂道工程超前地质预报工作属于浅层地质工作，其物探工作属于工程物探的范畴，隧道工程的地质保障工作需贯穿于隧道工程的设计、施工等整个过程中。
随着科技的进步，地质勘探的精度越来越高。
现在在1000m深度以内，三维地震勘探已能探测断距为Sm以上的断层，对断层和褶皱等构造的探测能力也达到了空前的高度。
近年来，过不断的研究和创新，在岩性解释方面也取得了长足的进步，利用三维地度。
近年来，经过小断的研究和创新，在岩性解释方面也取得了长足的进步，利用三维地震勘探的相干体和波阻抗反演技术，对煤层中侵人体、采空区、陷落柱和煤层火烧区进行测，效果明显。
超前地质预报应达到下列目的：
(1)进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质和水水文地履条件，工指导工程施工的顺利进行。
主要内容包括：①断层及其影响带和节理密集带的位置、规模和性质；②软弱层（含煤层）的位置、规模及其性质；③岩溶发育位置、规模及其性质；④膨胀岩的膨胀力、膨胀量及主要矿物成分；⑤围岩不同风化程度的分界位置；⑥隧道围岩级别变化及其分界位置。
(2)降低地质灾害发生的几率和危害程度。
主要内容包括：①不良地质体（带）的成灾可能性；②隧道涌水、突水及突泥位置、水压及水量；③岩爆灾害程度分析；④瓦斯突出、有害气体含量、成分及动态变化；⑤工程地质灾害可能发生的位置和规模。
(3)为优化工程设计提供地质依据。
主要提供的成果包括：①各种地质图件及分析化验数据；②物探解译成果及数据。
(4)为编制竣工文件提供地质资料。
隧道掌子面前方可能存在影响施工人员安全、施工进度（工期）、工程结构稳定的不良地质体（带），采用各种隧道超前地质预报方法对其位置、规模、性质及其成灾可能性进行科学预测，并提出切实可行的施工对策，以确保工程施工的安全。
综上所述，隧道施工中超前地质预测预报工作关系到施工中的机械和人身安全，地质预测预报工作扎实到位，可有效地防止事故的发生，否则，安全事故是无法避免的！为了杜绝一切可能的重大事故，加强隧道施工过程中超前地质预报工作是十分必要的。
文章摘自：《隧道施工超前地质预报方法技术》。
