龙琅高速月光岩隧道超前地质预报

公路隧道超前地质预报技术规程1范围本文件规定了公路隧道超前地质预报的术语和定义、一般规定、超前地质预报设计、超前地质预报实施、地质调查法、物探法、超前钻探法、超前导坑法和复杂地质条件的超前地质预报。

本文件适用于公路隧道超前地质预报工作，其它地下工程的超前地质预报可参照使用。

2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

隧道超前地质预报geological predication in tunnel在分析既有地质资料的基础上，采用地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等手段，对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测及分析判释，并提出技术措施建议。

综合超前地质预报comprehensive geological prediction根据预报对象的地质特点，采取两种或两种以上有效的预报手段进行相互比较印证的超前地质预报方法。

地质复杂程度分级classification of geological factors by intricacy综合考虑隧道工程地质与水文地质条件、可能发生的地质灾害对隧道施工及环境的影响程度，对隧道所处地质条件复杂程度进行的分级，包括复杂、较复杂、中等复杂和简单四级，对应着隧道地质灾害分级的：严重、较严重、一般、轻微。

地质调查法geological survey method根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、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、地质作图和趋势分析等，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。

包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描等。

隧道内地质素描geological sketch of the inside of tunnel将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表的一种超前地质预报方法。

高速公路岩溶隧道综合超前地质预报研究
吴存兴
【期刊名称】《土木工程与管理学报》
【年(卷),期】2012(029)002
【摘要】岩溶地区隧道等地下工程施工过程中,对掌子面前方不良地质体的发育情况进行准确及时预报,是当前隧道设计施工中亟待研究与解决的关键问题.本文首先总结分析了各种常用的超前地质预报方法的优缺点,在岩溶隧道中继承、发展前人超前地质预报的思想；然后重点介绍和分析了成功的隧道超前地质预报工程实例.在坚持长短结合、地质与物探结合、合理搭配、贯穿全程的基本原则下,综合超前地质预报技术和方法能很好地预报掌子面前方岩溶的位置、规模、形态和填充情况,验证其适合复杂地质条件下岩溶隧道的超前地质预报工作.此工作对岩溶地区高速公路隧道超前地质预报工作提供一定的帮助和指导.
【总页数】6页(P87-92)
【作者】吴存兴
【作者单位】三明市高速公路有限公司,福建三明365000
【正文语种】中文
【中图分类】U452.1+1
【相关文献】
1.岩溶隧道施工综合超前地质预报技术研究 [J], 马辉;陈寿根;谭信荣
2.高速公路岩溶隧道综合超前地质预报研究 [J], 吴存兴
3.综合地质预报技术在岩溶隧道超前预报中的应用 [J], 万捷;符蓉
4.综合超前地质预报在岩溶隧道的应用研究 [J], 李晨博
5.岩溶隧道综合超前地质预报应用研究 [J], 林传年
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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。

隧道工程—超前地质探测与预报方法根据隧道工程地质条件，结合以往施工中在超前地质探测与预报方面所积累的经验，拟采用TSP203地质预报系统、地质雷达、超前钻探法、红外线探水仪等进行地质预报，并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条件。

初步确定本次施工采用以下方法进行超前地质探测与预报。

一、TSP203超前地质预报系统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，进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化，比如有断层或岩层变化时，会造成一部分信号返回，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，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，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就得到岩体强度变化界面的位置及方位。

TSP203地质预报系统实际操作中有如下特点：适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况；距离长，能预测掌子面前100m～200m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报长度就越大；对施工干扰小，可在施工间隙进行，即使专门安排时间，也不过一小时左右；TSP203地质预报系统现场测试示意见下图。

图 TSP203地质预报系统现场测试示意图提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。

采用专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。

将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置，计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。

但也存在预报准确性和预报精度方面的问题，需要采用其他预报手段来补充和完善。

数据处理流程见图3-5-4。

*********A7合同段超前地质预报与监控量测方案目录1. 编制依据 (1)2.工程概况 (1)2.1 隧道概况 (1)2.2 工程地质特征 (2)2.3 工程地质构造 (2)2.4 水文地质特征 (3)3. 工作内容 (3)3.1隧道超前地质预报 (3)3.2隧道监控量测 (4)4.超前地质预报方案 (5)4.1超前地质预报分类 (5)4.2超前地质预报方法 (5)5.超前预报数据反馈 (9)6.监控量测方案 (11)6.1洞内外观察 (11)6.2周边位移 (13)6.3拱顶下沉 (15)6.4 浅地表下沉 (16)6.5 围岩压力监测 (18)6.6 初期支护喷射混凝土应变量测 (19)6.7 钢架内力及所受荷载量测 (20)6.8 二次衬砌混凝土应变量测 (21)7.监测成果处理及反馈 (22)7.1数据的采集 (23)7.2实测资料的整理 (23)7.3监控量测数据处理与分析 (25)7.4监测报警指标 (28)7.5监控量测报告和报警提交 (30)8.拟投入本合同的主要设备、仪器 (31)1. 编制依据1、《公路工程技术标准》（JTG BO1-2003）；2、《公路隧道设计规范》 (JTG D70-2004)；3、《公路隧道设计细则》 (JTG/T D70-2010)；4、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60 -2009）；5、《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60 -2009）；6、《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）；7、《公路工抗震设计规范》（JTJ004-89）；8、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；9、《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）；10、《福建省高速公路隧道施工标准化指南（隧道）》（2013）；11、福建省地方标准《公路隧道监控量测技术规程》（DB35/T 1067-2010）；12、福建省高指《关于加强我省高速公路隧道超前地质预报工作管理的通知》（闽高路工（2011）216号）；13、有关隧道超前地质预报的技术规范、规程、指南等。

改建铁路昆明枢纽扩能改造工程新官庄隧道进口：YDK8+549～YDK8+399段隧道超前地质预报报告(报告编号：TGP-KS1003)建设单位：昆明枢纽铁路建设指挥部设计单位：中铁二院工程集团有限责任公司监理单位：西南交大监理咨询有限公司施工单位：中铁六局集团有限公司报告审核人：检测负责人：检测单位：中铁六局集团有限公司桥隧分公司预报检测中心二〇一〇年六月目录一、工作概况 (1)二、探测方法、设备及原理 (1)三、测线布置 (2)四、探测数据整理与分析 (3)1．探测数据初步整理 (3)2．探测数据计算分析 (3)五、数据处理成果图表 (4)1．检测记录与测段岩体参数表 (4)2．三分量P波、SH波和SV波原始记录波形图 (5)3．综合成果图 (6)六、结论及建议 (7)附表Ⅰ (9)一、工作概况中铁六局集团有限公司检测中心于2010年6月14日对改建铁路昆明枢纽扩能改造工程新官庄隧道出口YDK8+549～YDK8+399范围段进行了隧道地质超前预报检测工作。

工作中利用地质理论分析既有地质资料、并采用先进的地质超前预报技术相结合，目的是为隧道施工提供工作面前方的围岩状态、特征，以及施工中可能引发的地质灾害位置、规模和性质。

二、探测方法及设备1．探测方法本隧道地质超前预报依据的技术文件是铁路工程施工技术指南TZ214—2005《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》，采用隧道地震反射波探测技术。

隧道地震波超前预报技术TSP(Tunnel Seismic Prediction)是利用地震波在不均匀、不连续地质体中产生反射波，实现隧道地质超前预报目的。

地震波震源采用小药量炸药在隧道边墙的风钻孔中激发产生，激发炮孔在洞壁一侧沿直线布置，一般采用24个炮孔。

地震波的接收器也安置在孔中，一般左右壁各布置一个。

地震波在岩石中以球面波形式传播，当地震波遇到弹性波阻抗差异界面时，例如断层、岩体破碎带、岩性变化或岩溶发育带等，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质继续传播和发生反射（见图2.1）。

高速公路项目隧道超前地质预报实施细则第一章总则第一条为切实加强隧道超前地质预报工作的监督与管理，根据上级单位文件精神，并结合本项目对隧道专项检测的招标文件以及项目实际情况特制定本实施细则。

第二条隧道超前地质预报的目的：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。

第三条项目公司质量监督部负责对隧道专项检测单位进行管理，以及日常监督检查和协调等工作。

.第四条隧道专项检测单位必须严格工作程序、恪守工作纪律、执行项目公司各项管理规定。

第二章一般要求第五条隧道专项检测单位进场后应及时组建项目部与现场检测小组，项目部应配备独立的办公、生活、交通、通讯等设施。

第六条隧道专项检测单位应按照合同要求合理安排进场人员和设备，确保进场检测设备的数量、状态、性能以及人员数量能满足合同要求和工作需要，同时加强仪器设备的保管、维护与校准，确保检测设备状态良好。

第七条项目公司会不定期组织总监办、驻地办、施工单位联合对隧道专项检测单位的检测人员、检测设备、检测用车辆、办公设备、检测项目及频率等情况进行检查。

第八条隧道专项检测工作不得转包、分包。

一经发现，对责任单位予以清退，并按合同相关条款进行严厉处罚。

第九条项目建设过程中项目公司认为需要重新对隧道某特定部位进行地质预报的项目，应尽义务完成。

第三章人员管理第十条隧道专项检测单位的项目负责人、技术负责人、检测工程师、检测员数量、资质条件必须严格按合同文件要求进行配置，并能胜任本职工作，同时根据标段实际情况可以设立检测小组。

第十一条隧道专项检测人员应挂牌上岗、统一着装、统一标识，进场后尽快熟悉相关技术图纸、技术标准、设计标准等内容。

第十二条隧道专项检测人员应坚持科学严谨、客观公正、数据说话的工作原则，及时、主动、认真地做好超前预报工作。

岩溶隧道超前地质预报技术探讨摘要：隧道地质条件非常复杂，施工中常遇有不确定的地质因素，容易造成各种突发事故，应用超前地质预报技术，可以防止和减少突发事故的出现，确保施工质量和安全。

本文针对岩溶隧道超前地质预报技术进行了探讨，其中主要分析了地质雷达法的应用。

关键词：岩溶隧道；超前地质预报；技术；地质雷达法前言随着经济水平以及科学技术的增强，地铁包括隧道等一系列地下工程也得到了相应的进步，由于隧道的地质条件非常复杂，所以，在施工过程中应用超前地质预报技术非常重要。

1超前地质预报的目的（1）复查隧道地质情况，以便更好的指导隧道施工。

（2）降低地质灾害发生的机率和危害程度。

（3）为优化工程设计提供依据。

（4）保障施工安全，预防质量事故和安全事故的发生。

（5）为编制竣工文件、绘制竣工图提供依据和相关资料。

2超前地质预报技术的方法目前，人们普遍都很关注隧道超前地质预报问题，其预报技术和方法也非常多，各种方式都具有其自身的特征，怎样得到更加准确合理的预报结果，关键是要按照地质条件和环境使用相应的预报方法。

岩溶隧道超前地质预报是以地质调查法为基础，采用钻探法、物探法相结合的综合超前地质预报方法。

2.1地质调查法地质调查法是一种传统的、实用和基本的超前地质预报方法，具有综合和指导其它预报方法的作用。

此种方法操作非常简单，对施工不会造成很大影响和干扰，可是其适用范围非常有限，一般多用在埋深浅并且地质条件简单的隧道，准确性非常高。

如果隧道构造非常复杂或者属于深埋性，那么这个方法操作难度非常大，只能进行定性分析，所得结果准确性有所欠缺。

2.2物探法（1）地震波反射法（TSP）TSP技术是通过事先在隧道里使用小量炸药，把其用作震源，当震源传出的地震波遇到节理面和地层界面时，会有相应的反射波存在，而有关界面产状以及其性质关系到反射波的传播方向、波形、速度、延迟时间等。

通过数据采集系统收集和处理，然后实施计算，最后形成能够体现地质体或者界面状况的平面图、隧道剖面图以及地震记录图。

隧道超前地质预报方法隧道超前地质预报是指在隧道开挖过程中，利用各种地质调查技术和方法对隧道未来施工区域的地质情况进行预测和评估。

通过提前对地质情况进行预测，可以有效降低隧道施工风险，保证施工进度，减少经济损失。

隧道超前地质预报的方法有很多种，主要包括实地地质调查、岩芯取样、地质勘探、灰色预测、神经网络、监测技术等。

下面我将对其中几种常用的方法进行简要介绍。

首先是实地地质调查，在开挖隧道之前，需要对隧道施工区域的地质情况进行详细调查。

这一步骤包括现场观察、地质剖面记录、地形测量等，通过对现场地质特征的观察和记录，可以初步了解地质情况，为后续的预测提供依据。

其次是岩芯取样。

隧道地质预报中，通过取样分析岩石的物理力学性质、构造和组成等，可以判断岩石的稳定性和隧道开挖后的变形情况。

岩芯取样需要在隧道开挖前进行，取得的岩芯样品需要送往实验室进行分析和测试。

第三种方法是地质勘探。

隧道开挖前需要进行地质勘探，主要包括地质雷达、地电阻率测量、地震勘探等技术。

地质勘探可以帮助了解地下结构和地质情况，通过对地质勘探数据的分析，可以预测隧道开挖过程中可能遇到的地质问题，如断层、脆弱带等。

另一种方法是灰色预测。

灰色预测方法是根据已知数据进行模型建立，通过建立若干个模型对未知数据进行预测，从而得出一种接近真实情况的预测结果。

在隧道超前地质预报中，可以通过灰色预测方法对隧道未来施工区域的地质情况进行预测和评估。

此外，神经网络也是一种常用的超前地质预报方法。

神经网络是一种模拟人类大脑学习和识别模式的计算模型，可以通过训练和学习来对未知数据进行预测。

在隧道地质预报中，可以通过建立神经网络模型，输入地质参数和已知的工况数据，得出一种可能的地质预测结果。

最后，隧道超前地质预报中的监测技术也是非常重要的一种方法。

通过在隧道开挖过程中对地下水位、地下位移、应力等进行实时监测，可以及时发现地质问题，并采取相应的措施进行处理和修补。

监测数据可以为隧道工程的现场管理提供科学的依据和指导。