隧道勘察 探明超前地质预报（隧道工程）

隧道工程施工地质超前预报

一、概念

隧道工程施工阶段，根据隧道开挖揭示的洞身围岩变化趋势和采用地球物理探测手段对隧道施工掌子面前方地质情况的探测。二、超前地质预报的必要性根据勘察资料做出的设计与实际情况不符；目前隧道工程区域地质情况本身的复杂性；隧道工程的开展必须保证安全、按期、节约。1.根本原因勘测设计资料分辨率低、准确性低；勘测设计的地质预估对复杂地质条件无法做出微观的把握；开挖引起的地质变化只有在施工期才能显现；施工期对地质情况的掌握不能仅停留在定性评价，必须做出定量评价。2.具体原因三、当前超前地质预报的主要内容与方法围岩级别变化及稳定性；掌子面前方与隧道附近岩溶发育位置、规模及其填充性质；掌子面前方与隧道附近地下水发育情况；风化破碎带、不良地质灾害分布；针对预报内容，给出指导支护意见。1.主要内容超前地质预报2.主要方法地质分析法物探法深孔钻探法地下水观测地质素描地质作图红外线法地震波反射法(例如TSP)声波法地质雷达法超前平行导坑预报法

超前水平钻孔法

地质分析法地下水观测地质素描地质作图①好的地质素描，能全面、准确推断前方实际情况；②定性描述，无法定量；③需丰富的地质专业知识；④专门、及时、完整的地质素描几乎不可能；⑤环境差、周期长，导致人员流动性强；深孔钻探法超前平行导坑预报法

超前水平钻孔法

超前水平钻孔法

物探法——声波法

向岩体中辐射一定频率的声波，当声波传播路径中存在两种不同介质面时，声波将发生折射、反射，频谱特征发生变化，通过探测反射波信号，求得其传播特征后，便可了解前方的岩体特征。物探法——地质雷达法

通过发射并接收从各电性界面上反射回来的电磁波，根据反射电磁波的时间、振幅、频率等单项和组合特征，获得反射界面的深度、形态和特征。地质雷达解决的问题

对掌子面前方30米范围内，隧底、边墙和拱部等需做精细探测的区域。

诸如，较近范围内的岩溶，节理裂隙发育情况，岩层变化（完整性、岩性变化），地层含水或含泥预报。特点： 快捷，方便；但一次探测距离较近，且受围岩状态影响；探测深度受掌子面附近开挖机械设备、台车、用电等影响。物探法——红外线法

地下水的活动会引起岩体红外辐射场强的变化，探测开挖面或洞壁四周这种变化，可推测是否隐藏含水体。TSP超前预报——地震波预报法原理视频1.原理与方法1.原理与方法TSP203超前地质预报的原理与组件TSP超前预报——地震波预报法2.现场操作视频3.应用实例——TSP预报突水

2006年初，宜万线马鹿箐隧道平行导坑发生大规模突水事故。事故发生前两个月，该里程进行了TSP超前地质预报，结论显示该段PDK255+991~972(19m)范围内岩体完整性较差，结合已有钻孔资料，在该段后半段富水，可能突水。中铁十一局五公司职工正在马鹿箐隧道里安装泄水管道

中国乃至世界铁路史上最大的突水隧道—马鹿箐隧道正在泄水

马鹿箐隧道贯通庆祝现场4.TSP超前地质预报特点

①系统集成、操作简单

②技术成熟、实践丰富

③预报结果准确可靠

④一次预报距离长（100-150m）

⑤费用较低(15000元一次，或120元/m) ⑥占用配套资源（人员与设备）及施工时间短2.大原则：

采用综合地质超前预报的思维， 以物探方法为常规预报手段，结合其他方法结果，给出充分科学合理的预报结果； 特殊地段，采用多种物探方法结合超前水平钻进行； 地质超前预报必须起到其应用的指导作用。四、如何做好隧道地质超前预报工作1.什么是好的地质超前预报：

准确，快捷，节约，专业①对比采用合理方法，TSP超前地质预报技术；②做好物探与地质素描的结合工作； 充分重视地质素描对于超前预报结果准确的重要性。③一种方法为主，多种方法结合；④相信专业差别，采用专业人士，专业队伍 用专业，有经验的、负责任的队伍和人员做好现场数据采集、后