隧道超前地质预报实施方案

隧道超前地质预报实施方案

一、 工程概况

新建云桂铁路（广西段）Ⅳ标起止里程为DK174+800~DK291+427，途经百色市田东县、田阳县、右江区和云南省富宁县剥隘镇，正线长度103.34公里，共有隧道50座，其中正线隧道40座，长度69835.5m,百色站疏解线10座，长度4702m。

本标段隧道地质情况较复杂，围岩以泥质砂岩夹砂岩、页岩为主，Ⅳ、Ⅴ级围岩分布范围较广，主要的不良地质有顺层、浅埋、断层、涌水、构造破碎带等。

二、 超前地质预报目的

由于隧道地质条件的复杂性和多变性，在勘察阶段要准确无误地确定围岩的状态、特征，并准确预测隧道施工中可能引发的地质灾害的位臵、规模及性质是十分困难的。为了进一步重视和加强地质超前预报工作，真正将其落实到云桂铁路隧道施工的全过程，纳入施工工序，特编制本实施方案，以确保超前地质预报工作有序开展，并在实践过程中进一步完善预测预报方法的针对性，提高预测预报结果的准确性，及时指导施工和修正工程设计，确定施工方案和措施。 三、 编制依据

云桂铁路广西有限责任公司《新建云桂铁路指导性施工组织设计》；

中铁十九局云桂铁路(广西)YGZQ-4《投标书》承诺、《合同书》和《云桂铁路（广西）YGZQ-4实施性施工组织设计》；

铁道部发布的《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》

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（铁建设[2005]160号）

铁道部发布的《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ 204-2008）； 铁道部发布的《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）；

铁道部发布的《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号);

新建云桂铁路有关隧道施工图、参考图。 四、组织机构

为了及时准确的对掌子面前方地质情况进行超前预报，我项目部将委托有资质的三家单位实施本标段内的隧道实施物探法超前地质预报，分别为北京中铁瑞威工程检测有限责任公司、中铁二院及中铁十九局集团测试中心；项目部另行组织经过培训的人员进行超前水平钻孔项目的超前地质预报，配备意大利产casa C6型钻机，对全标段内隧道进行超前地质预报；项目部成立地质预报组，项目总工程师为组长，人员组成如下：

组长：项目总工程师 何 副组长：项目副总工程师 周 项目工程 魏

成员：北京中铁瑞威云桂项目组、中铁二院云桂地质预报项目组、中铁十九局测试中心云桂项目组、各工区总工程师、地质工程师及C6钻机操作组。

五、超前地质预报的内容和方法

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1、超前地质预报的内容

地质超前预报的内容包括隧道所在地区地质分析与宏观地质预报、隧道洞身不良地质及灾害地质超前预报和重大施工地质灾害临警预报。

①地质分析与宏观地质预报

主要预报开挖面前方的围岩级别和稳定性，及时修改设计，调整支护类型，预报洞内涌水量大小和变化规律以及对环境地质与工程的影响。

②不良地质及灾害地质超前预报

主要预报开挖面前方岩性变化和不良地质的范围、规模、性质，以及突水、突泥、坍塌、岩爆、有害气体等灾害地质的发生概率，提出施工预防措施；预报断层的位臵、宽度、产状、性质、破碎带物质状态、充水情况、稳定程度等，提出施工对策。

③重大施工地质灾害临警预报

针对开挖面前方有可能引发的大规模突水、突泥、坍塌、冒落、变形等重大地质灾害建立临警预报系统，主要预报隧道洞身所通过的深大富水断裂、富水向斜的核部、富水砂层、软土、极软岩、煤系地层等，评判其危害程度，提出施工方案对策。

2超前地质预报的方法

高速铁路隧道施工地质超前预报主要有传统地质分析法、物探法、超前钻探法、超前平行导坑预报法及特殊地质灾害所采用的相关方法。施工地质预报是一项系统性的工作，需纳入施工工序。

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①地质调查法

地质调查法包括隧道地表地质调查和隧道内地质素描，是隧道地质超前预报最基本的方法，可以随时进行，不干扰施工。地表调查重点调查地层、岩性在隧道的出露及接触关系，特别是标志层的熟悉和确认；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地层条件：描述地层年代、岩性、层间结合程度、风化程度等。 B地下水的分布、出露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。

C水质分析，判定地下水对结构材料的侵蚀性。

地质调查法通过收集和分析地质资料、地表详细调查、隧道内地质编录、素描、数码照相等方法，了解隧道所处地段的地质条件，通过对比、论证、推断、预报隧道前方的工程地质、水文情况。

②物理探测法

物理探测法是利用物体物性差异进行地质判断的方法。利用物探技术进行超前地质预报的优点是快速、超前探测距离大、对施工干扰相对小、可以多种技术组合应用。主要包括有：

A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来预报隧道掘进面前方的地质状况。现场采集信号时要求没有其它震源。

B声波反射法

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声波反射法利用声波的反射波原理进行分析预报。 C红外探测

红外探测建立在红外辐射场的基础上，利用流动水体与周围岩体存在的温度差异，定性评价开挖工作面前方和隧道周围岩体的含水情况，对于流动水体有较好的反映，但孤立的静止水体不明显。红外探测只能预报地层岩体中有没有水，至于水量大小则无法探明，因而红外探测目前只限于定性预报。

D直流电法

利用供电极A，接收极M、N所形成电位等势线形成等势体球壳，来反映前方低阻异常区。有效探测距离80m以上。

E地质雷达

地质雷达利用高频电磁波在不同电性界面上的反射特性进行探测预报。隧道内一般金属构件比较多，地质预报要求仪器应有一定的预报长度，因而用于超前地质预报的地质雷达天线应使用低频屏蔽天线。

根据设计要求，本标段将采用的物探法为：TSP203、地质雷达、红外线探水及高分辨直流电法。

根据不同的要求，采取不同的物探措施，现将物探法分为以下4类：

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序号 适用条件 适用风险等级 物探类型 主要手段 软弱夹层，非可溶岩接触带，地表物探异常带、差异风化坍方风险及变形风带及可能出现其它不良地质险为中度 体。含炭（煤）地层。 非可溶地段断层及其破碎坍方风险为高度、突带、可溶岩岩溶中度发育地水突泥风险为中度段，可能出现的节理密集带。 及以上。 可溶岩岩溶强烈发育地段、可溶岩与非可溶岩接触带等可能出现溶洞、溶蚀破碎带及富水节理密集带。 突水突泥高度风险、地表失水高度风险、坍方高度风险。 1 WT-1 TSP203 2 WT-2 TSP203+红外探测 3 WT-3 TSP203+地质雷达+红外探测 TSP203+高分辨直流电法+地质雷达+红外探测 4 突水突泥极高风险、岩溶极发育（极强烈）地段；地表失水极高风险、煤层采空区。高压富水断层。 坍方高度风险。 WT-4 ③超前地质钻探

超前地质钻探是利用水平钻机在隧道掌子面进行水平地质钻探获取地质信息的一种地质超前预报方式。它可直接提示隧道开挖面前方几十米的地层岩性、岩体结构完整程度、构造、地下水、岩溶洞穴填充物及其性质、岩体完整程度等资料，还可通过岩芯试验获得岩石强度等定量指标。

超前地质钻孔拟采用casa C6多功能钻机，超前探测30-150米，验证中近距离物探超前探测的异常地段。钻孔是否取岩芯根据不同地质条件确定。

加深炮孔：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3m以上作为探测孔。

根据不同地质条件及其不同要求，将钻探法分为以下7类：

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序号 1 适应条件 所有工点 适用风险等级 全部风险类型 坍方风险为高度、变形风险为中度 坍方风险为中度、变形风险为中度、岩爆风险为中度 钻探类型 ZT-1 主要手段 加深炮眼（5孔） 超前钻孔（2孔）+加深炮孔（5孔），其中1孔取芯。 备注 最基本手段 地表存在构筑2 物及隧道浅埋偏压地段。 高地应力：软岩3 大变形及岩爆 地质构造带，岩4 层接触带，物探异常区。 5 岩溶发育区 ZT-2 超前钻孔（3孔）+加深炮孔ZT-3 （5孔），其中1孔取芯，1孔为地应力测试孔。 突水突泥中度风险、超前钻孔（3孔）+加深炮眼ZT-4 坍方中度风险 （5孔），其中一孔取芯。 突水突泥中度风险、超前钻孔（5孔）+加深炮眼ZT-5 地表失水高风险 （10孔）。 突水突泥高风险、地表失水极高风险 超前钻孔（5孔），所有探测孔均需设置关水阀门，1孔设ZT-6 置测压装备。其中3孔作为定位孔。 在距离15m垂直距离处设置1个超前钻孔，初步探测煤层位ZT-7 置，在距初探煤层10m处钻5个超前钻孔，并进行相关参数测试，其中2个孔要求取芯。 6 高压富水地段 7 煤系地层 瓦斯及煤层突出高度风险 六、超前地质预报工作的工艺流程 1、超前地质预报的工艺流程

针对本标段隧道地质的复杂性和多变性，施工中采取综合超前地质预报的手段，即按照长短结合、上下对照、定性与定量相结合的方法提高前方地质判断的准确性，根据各种探测方法的特点，可分为长可分为长距离控制预报、中距离预报、短距离验证预报等。

①研究既有资料，制定预报方案。首先，研究既有区域地质，工程地质资料，必要时到地表补充测绘，以达到对整个地区地质情况有一个比较全面和深刻的认识。通过对既有资料的分析和把握，制定预报预案，针对不同地段的地质情况进行地质预报重要性分级，不同级

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别的地段采取不同的预报手段，以达到既预报准确又节约有限预报资源的目的。

研究既有资料 制定预报方案 正常 长距离预报 异常 地质分析法 TSP或HSP预报 深孔水平钻探等 正常 地质素描 中长距离预报 异常 短距离预报 正常 异常 加深炮眼探测 地质综合判断 地质雷达 红外探测 超前水平钻探

施工方案 总工程师、地质组 隧道施工 综合超前地质预报工艺流程图

根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级： A 级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带， 特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段， 诱发重大环境地质灾害的地段以及高地应力、瓦斯、天然气问题严重的地段以及人为坑洞。

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B 级：中、小型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。 C 级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥可能性较小。

D 级：非可溶性地段，发生突水突泥可能性极小。

根据不同的地质灾害分级，针对不同类型的地质问题，选择不同的方法和手段开展超前地质预报。

不同地质灾害地段的预报方式为：

A 级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。首先以地质分析法进行长距离预测预报，然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报，同时进行多孔超前钻探探查验证。

B 级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法，辅以红外 探测、地质雷达，进行必要的超前水平钻孔。当发现局部地段工程地质条件复杂时，按 A 级要求实施。

C 级预报：以地质分析法为主。对重要的地质（层）界面、断层或物 探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测，必要时采用红外 探测和超前水平钻孔。

D 级预报：采用地质分析法。

例如在岩溶发育的灰岩地区，由于岩溶发育的复杂性，应采用 A 级预报方式。

② 长距离预报

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长距离预报主要采用地质分析法，根据地面测绘和其它基础资料对隧道通过区的地质界限、地层岩性、地质构造、围岩级别、富水规模、岩溶 发育规律及特征、其它不良地质及特殊地质发育情况进行长距离、宏观预测预报。

③中距离预报

在隧道穿过大的地质断层时采用仪器（地质雷达、红外 探测仪、HSP 水平声波反射法）和超前地质钻孔进行验证预报。

④ 短距离预报

在隧道穿过其它小规模断层时采用地质素描法和采用加长炮眼孔进行的距离小于 30m 的预报。在岩溶发育、富水断层地段，要考虑对洞身前方进行全方位空间探测，采用 8～12m 短探孔，探孔成放射形布设。

2超前预报工作相关的操作要点和要求 ①利用工作面地质素描预报

地质素描在隧道施工全过程中进行，包括正洞、辅助导坑及掌子面素描，其主要内容包括：

a 工程地质

1）地层岩性，包括地层时代、岩性、岩体产状等；

2）断层，包括断层性质、位臵、产状、破碎带宽度及构造岩划分，并 进行断层带岩体的稳定性评价；

3）节理，包括节理产状、密度、宽度、延伸情况、节理面特征、力学 性质、分析其组合特征、判断岩体的完整程度；

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4）岩溶，包括岩溶规模、形态、位臵、所属地层和构造部位，充填物 成分、状态，以及岩溶展布的空间关系；

5）塌方，应记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的原因。

b 水文地质

1）出水点位臵、出水状态、水量、水压、水温、颜色、泥砂含量测定， 必要时进行长期观测；

2）水质分析，判定水对建筑材料的腐蚀性；

3）出水点和地层岩性、构造、岩溶、暗河等的关系分析； 4）必要时进行地表相关气象、水文观测、判断洞内涌水与地表径流的 关系；

5）必要时建立涌突水点地质档案。 c 摄像和影像

对隧道内重要的和具代表性的地质现象进行摄像和录像。 结合上述各方面资料的收集，综合分析开挖掌子面和洞身周边围岩的岩性、结构、构造和地下水情况，判断开挖面前方围岩的工程地质、水文地质特征，并依此提出工程措施建议和进一步预报的方案。根据开挖段围岩的工程地质、水文地质特征进行预报结果的验证，提出是否修改预报方法及参数的意见。根据开挖段及开挖面水文地质情况，提出注浆止水方案的建议。

②TSP203 和直流电法超前地质预报系统超前探测

隧道掘进过程中，每开挖 100m 通过 TSP203 对开挖前进方向进

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行中长距离（100～150 米）预报，对一定规模的断层破碎带进行预报。

直流电法使用三极空间交汇探测法，可以预测隧道掘进工作面前方 80 米范围内存在的导含水构造（断层、陷落柱、裂隙破碎带、溶洞、溶隙、 溶槽、溶沟、溶谷及暗河），提供前方 80 米范围内岩石的视电阻率变化信息。提供沿隧道方向垂向电阻率切片剖面，用于解释顶、底板 100m 深度内 的含、导水规律，潜在的突水通道、底板隔水层厚度、含水层厚度、含水 层原始导升高度。要求隧道内无大范围积水。

③ 工作面地质钻孔探测预报

在隧道施工通过断层破碎带段每开挖30m，利用超前水平地质钻孔对开挖前进方向进行30～150m 的钻探。

正洞除严格按照在断层破碎带以及可溶岩与非可溶岩过度接触带施做超前钻孔外，还应结合超前探测结果的异常段，按地质人员要求增设钻孔。 例如，在岩溶发育地段的超前地质预报运用短探孔，对洞身前方进行全方位空间探测，钻探成放射形布设，钻探长度约 8~12m。通过这种加密钻探，能对隧道开挖断面周围岩溶形态的全方位揭露后指导我们采取处理措施，及时避免隧道周边溶洞等不良地质造成的隧道衬砌结构不对称荷载，避免隧道在运营过程中结构不稳定性因素的产生

④红外线探水探测

在隧道施工通过断层破碎带可能发生涌水地段每开挖 15～30m，

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对开挖面前方施作一次红外线探测技术，对地下水进行预报。

⑤ 加深炮孔探测

由于隧道开挖炮眼数量较大，且风钻或掘岩台车打眼比较方便，在每循环掌子面对其中的几个炮眼加深至5m作为预报探测孔，实践证明会收到很好的效果，可探明掌子面前方地质情况，使掌子面前方总有3～5m以上 的岩盘，避免或减少岩溶地区隧道突泥突水事故的发生。

⑥其它地质工作内容及方法 a 断层破碎带形态调查

调查断层破碎带的地貌、地形、规模及其分布位臵、高程、延伸方向、 涌水量大小情况。

b 地表监测

依据提供的工程地质、水文地质图，暂定隧道中线两侧各 1.5 公里与居民生活、生产关系密切的泉水、井水等进行监测。监测内容主要为水量、水温、水压、水质的变化以及当地的气象与降水。

监测手段主要为测量、摄影、笔记等。 c 洞内监测

用数码摄像机将开挖后、没有支护以前的隧道侧壁进行摄像,通过编辑,制成具有里程标志的连续的影视资料，从而分析地层节理、裂隙的变化情况。

随着隧道施工进展，通过测试窗量测裂隙，即在洞壁画定一定面积，对节理进行统计，计算隧道围岩的渗透张量；尝试通过裂隙的统

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计预测断层破碎带连通导水性出现的概率。

进行涌水动态的实时监测，包括涌水点的空间分布、单点涌水量、涌出压力、涌出机制和涌水的化学与同位素化学特征等。以 10 天为单位进行长期观测，根据地下水的动态变化，间接地判断工作面前方的地质情况是否变化，尤其重点观察大涌水点和集中的出水点。

随隧道的施工进度，对隧道工作面气温及水温进行监测，编制进度气温、水温变化曲线，预测前方地温变化。

通过岩石的物理力学特性试验数据，对隧道所揭露的地层，隧道围岩级别进行分析、判断。

当开挖面前方的自重应力，接近或等于岩爆临界应力值时，对前方围岩进行原位应力测试，做出岩爆评估。

d 必要时采用超前导坑法进行开挖，揭示地质情况。 七、 地质信息收集处理与综合判析

超前地质预报要建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息， 进行综合分析、判断，编制信息预报成果由主管技术人员予以复核，并报设计、监理，为变更设计、为施工提供决策依据，及时调整施工方法和支 护参数。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。

采用新的施工方法和支护参数后，有从施工过程中获取新的地质信息，更新地质信息系统，经处理后，再一次反馈给施工，如此往复，形成地质 信息系统化。

地质综合判析是综合超前地质预报方法的中枢，它对所有的各种

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预报手段获得的资料进行归纳、分析、对比，提出最终预报结论和工程措施建议，指导施工。综合分析探测报告，内容包括工作概况、采用的各种预报手段及预报结果、相互印证情况、综合分析预报结论、施工方法和施工技术建议。超前地质预报结果应体现及时性，有异常情况应及时通知决策部门和施工，及时采取措施，使不良地质体始终处于可控状态。

地质预报信息收集处理见图 5。

地质调查和素描 涌水量监测 红外线探测 变形和受力监测 15 洞壁压力监测 岩体渗透试验 物理力学试验 施工开始 地质信息采集系统 地质信息反馈系统 施工开始 地质信息分析 超前探孔 TSP HSP 直流电 其工它作探测动态调整 否 是否与设计文件一致 是 信息化施工

地质信息系统流程图

为准确掌握隧道开挖掌子面前方地质情、为施工提供地质参考，合理地选择施工方法和支护参数，确保该隧道施工工作的安全、按期优质完成施工任务，地质预报工作十分重要。

隧道超前地质预报的特点：①围岩揭露范围小，难以观其全貌；②探测作业空间小，了探测手段的应用，这主要表现在探测手段选择和测线布臵两方面；③探测与施工难以并行。特点见下表：

各种隧道超前预报特点及比较

分类 方法 能源 原理 适用条件 优点 结论可靠，不需要大型设备，人力与资金的投入较少，占用时间较少 信息采集效率高、过程可视化，数字信息便于计算机处理 缺点 需要专业地质工程师，劳动强度大，效率低，结论依赖经验。 目前尚不能对竖曲线坡度大于10度的隧道进行探测 预报影响因素 距离 常规地质素描综合判断法 人工 地质工程师 任何地质条件，是基础工作 环境光线、断面不大积、经验、于5m 观察工具等。 直接 数码成可见像技术 光 用可见光对开挖面进行摄像的处理与有用信息提取，在地质力学理论基础上进行预报分析 任何地层 15m 环境光线、经验等 水平地用钻机钻取探测地钻机 质钻探 岩芯编录 平行导坑法

任何地层 较完整的硬岩需大型钻岩芯采取结论直探设备 ，150m 率、探测观、可靠 占时多、距离等 一孔之见 结论直工程量及观、可靠 投资大，— 16

挖掘平行与正洞开挖方向一致，平行超前开挖—

导坑 一个横截面较小的隧道，以探明正洞左（右侧）的地质条件，以次推断正洞的地质条件 利用隧道开挖钻机普通钻进过程的钻进与钻速法 钻机 岩质的关系判断地质条件 据地质力学理论与人工 统计经验式，进行断层带分析预报 层析成像技术采用声波探测射线走时和振幅来重构孔间岩土内部声速值及数千衰减系数的场分至20布，通过象素、色千赫 谱、立体网络的综合展示达到直观反映岩土体内部结构目的 地层 垂直钻进方向探测范围小，易揭穿水、气层 不能得到快速、简地质体结便，不需构等方面另增设备 信息 可反映围岩内部结构特征，有利于围岩分级 需占用施工时间，环境要求较高 8～12m 操作手的经验 任何地层 岩层倾角小于30度的近水平岩层 断层参数法 — 经验与技术水平 声波CT法 任何岩体 可反映围岩内部结构特征，有利于围岩分级 需要占用施工时15-3间，环境0m 要求较高 测线布置、经验 间接 TSP系列 400利用波动在界面产～生反射波的原理，500H据走时与波速确定Z机结构面位置 械波 块裂岩体 集探测、分析于一体，操作简单、成果直观，可获得围岩动力学参数值 分辨率高，可达厘米级，频带宽，探测成果直观 测线布置灵活，对水体较敏捷，可对边墙及拱顶、隧底不够灵活，探测成本高，对近隧道轴向及水平界面无效 探测环境要求较高，需多次重复探测 测线布置、装置约参数、炸150m 药爆速及经验 地质雷达 50～据电导率的差异性900M利用回波原理进行HZ电不同介质边界的探磁波 测 任何岩体 30～50m 测线布置、发射主频、经验 红外探测 λ＞利用红外辐射场强700n的差异进行不同地m电质体的探测 磁波 包含大型充水结构的地层 对经验的依赖性突出，需多次试测 30～50m 测线布置、环境温差 17

进行全方位探测 利用电性差异，在地质体中产生全空电场 间电场，通过岩体中电位检测，进行地质体边界探测 环境干扰岩性差操作简要求高，异显著单，无需需占用施及富水钻孔，探工时间的地层 测距离大 1～2小时 电法 ＞测线布置 100m 超前地质预报中存在问题：

①探测手段具局限性。钻探法：钻探法的特点是揭露地质体，直接观察掌子面前方地质条件，属于接触式探测，其优点是直观、可靠，但范围小（一孔之见），且对于探测到大量水体及含气层时极易同时产生地质灾害；地质素描：围岩揭露范围小，作业环境差，缺少快速高效的手段。使用地质罗盘等手段工作效率不高，工作成果不足以达到分析所需的信息数量与质量。物探法：探测范围受限，使得探测成果只是测区内全部探测对象的子集；试测工作往往不能得以进行，降低了探测成果的质量；远距离探测手段的分辨率尚不能满足施工要求；各探测手段对原始探测资料的处理方法（信息的提取技术）不同，难以进行相互比较和综合利用；某些探测手段抗环境干扰能力不足，以致应用效果不佳（如地质雷达、红外探水）；对地质预报信息的挖掘不足，一些探测信息没有被充分利用。

②地质灾害预报差距较大。探测与预报分离：目前的地质预报工作多是将物探成果直接作为预报成果进行提交，不对发生地质灾害的可能性进行进一步的分析判断，地质预报效果不好；各种预测报告提供的信息水平不一，预报的内容只提供异常体的里程，而未对不良地质体的性质、空间展布、规模及工程危害性给予分析，基于经验之上

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的预报现状难以为施工直接利用；预报停留在对探测成果的解释层面上，信息的挖掘与对比工作欠缺；预报工作没有与施工过程结合起来；水量及水压的预报缺乏有效的理论和技术支持。

③预报效果的检验方法粗放不够科学。

由于上述问题的存在，目前预报效果的检验仍限于开挖揭露后的人眼判断，内容仅为该里程是否出现预报内容和简单统计上，缺少检验指标与 检验标准，科学性较差。

八、超前地质预报的机具设备

主要机具、设备、仪器见下表，一般通过引进探测专业队伍来满足。

主要机具、设备、仪器见表

项目名称 地质素描 地震波反射预报 红外探测 直流电法探测 地质雷达探测 地质钻探 设备名称 性能 数量 视需要 3台 3台 3台 3台 1台 地质罗盘，数码相机 能测岩层、构造面产状 隧道地震波超前地质预报仪或普通地震仪 红外探测仪 直流电法仪 地质雷达 多功能钻机 能探测50m或100m以上 能探测20～30m范围 能探测80～100m范围 能探测20～30m范围 钻孔深度30～100m范围 九、劳动组织

超前地质预报的产品为文字、图表报告，属于技术服务行列，所需人员主要为地质、物探专业技术人员、钻探技术工人，地质、物探人员可以同时兼顾地质分析、红外探测、地质雷达探测、地震波反射法或声波反射法探测、钻孔岩芯、岩粉的鉴定及孔内情况的监测，但

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这需要复合型专业人才，一般情况下若几种预报手段同时进行，还需要各负其责。施工劳动组织安排见施工劳动组织表。

施工劳动组织

工种 地质素描 地震波反射法探测 红外探测 直流电探测 地质雷达 地质钻探 地质综合判析 人数 技术人员 40 6 6 6 6 1 无 3名爆破工，3名普工 无 6 9 6人 工人 职责 负责地质素描及地质资料的编制 负责地震波反射法探测现场数据的采集和室内数据的分析及预测报告的编写 负责红外探测现场数据的采集和室内数据的分析及预测报告的编写 负责直流电探测现场数据的采集和室内数据的分析及预测报告的编写 负责地质雷达探测现场数据的采集和室内数据的分析及预测报告的编写 负责钻机、钻孔定位、施钻，岩芯、岩粉的鉴定、孔内情况的观测及钻孔报告的编写 负责对以上预报资料归纳、分析、对比，提出预报结论，指导施工，并对以上各预报手段提出下步计划 2 无 十、质量要求

超前地质预报目前还无国家、行业、地方标准、规范等，还属于半科研、 半生产项目，在施工中不断总结经验教训，不断完善地质预报理论，提高预报准确性

在超前地质预报的过程中，有以下的质量要求：物探及超前钻孔预测， 隧道掘进工作面后方必须满足足够的施工空间；地震反射法或声波反射法应当宏观控制掌子面前方 50m~100m 范围内软弱围岩发育的范围和里程；红外探测当能判定掌子面前方 20m~30m 范围内有无地下水存在；超前地质钻孔可以比较直观地揭示掌子面前方的地质情况，对岩溶发育段隧道开挖面周边的溶洞揭示采取 8~12m 段钻探；通过对以上探测结果的综合分析，能够比较准确地预先探知掌子

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面前方不良地质体的存在，如岩溶管道、大型充填性溶洞及其发育部位、岩溶水水量、水压等，尽管完全查清溶洞发育的规模、走向、充填情况及其相互连通等存在一定的困难，但查清在隧道轴线方向及周边的发育情况是应当能够做到的。

十一、安全措施

地震波反射法现场采集数据使用很高的高爆速炸药，危险性大，应由专业爆破工操作。

钻机使用高压风、高压水，管路应连接安设牢固，并应经常检查，防止管接头脱落、管路爆裂，高压水伤人；高压电路接线应由专业电工操作， 一般人员不得操作。

进洞应戴好安全帽、穿防高压电的雨靴，注意操作空间上方、周围有 无安全隐患，特别是钻探掌子面附近是否有危石存在。

若岩体中含有煤层瓦斯、石油天然气等易燃易爆物，应采用水循环钻， 且勿干钻，电机、照明设备、开关及其它机械设备也应采用防爆型，且不 得携带烟火进洞。

为便于控制超前钻孔揭露岩溶水时的水流及采取措施，孔口应安设孔口管和闸阀，但孔口管必须安设牢固，防止水压将孔口管冲出伤人。

钻孔时，钻机前方安设挡板，防止泥砂冲出伤人。

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