什麼情況下應做地質超前預報

A. 隧道地質超前預報內容有哪些

隧道工程超前地質預報的內容有：
1 地質情況及水文地質：
——地層岩性，如軟弱夾層、破碎地層、煤層及特殊岩土。
——地質構造，特別對斷層、節理密集帶、褶皺構造等。
——不良地質，特別是溶洞、暗河、人為坑洞、放射性、有害氣體、高地應力、高地溫、高岩溫等發育情況。
——地下水，特別是岩溶管道水、富水斷層、富水褶皺軸及富水地層地帶等。
2 對照圖紙提供的地質資料，預報地質條件變化情況及對事故的影響程度。
3 預報可能出現的不良地質及其對施工的影響，以及處理措施：
——可能出現的塌方、滑動的部位、形式、規模、及發展趨勢，提出處理措施。
——可能出現突然涌水的地點、涌水量大小、地下水泥砂含量及對事故的影響。
——軟岩內鼓、片幫掉塊地段及對施工的影響。
——岩體突然開裂或原有裂隙逐漸加寬的位置及其危害程度。
——對隧道將要穿過不穩定岩層、較大斷層作出預報，以便及時改變施工方法或做應急措施。
——隧道附近或穿過瓦斯地段的岩（煤）層中，預報瓦斯影響范圍。
4 位移量測中發現圍岩變形速率加快時，應預報對圍岩穩定性的影響程度。
5 淺埋隧道地面出現下沉或裂縫時，預報對隧道穩定和施工的影響程度。
6 隧道施工中由於措施不當，可能造成圍岩失穩，應及時採取改進措施。

B. 隧道施工採用的超前地質預報方法有哪些

①根據地質災害對隧道施工安全的危害程度，分為以下四級：
A級：存在重大地質災害隱患的地段，如大型暗河系統，可溶岩與非可溶岩接觸帶，軟弱、破碎、富水、導水性良好的地層和大型斷層破碎帶，特殊地質地段，重大物探異常地段，可能產生大型、特大型突水突泥地段，誘發重大環境地質災害的地段，高地應力、瓦斯、天然氣、放射性問題嚴重的地段以及人為坑洞等。
B級：中、小型突水突泥地段，較大物探異常地段，斷裂帶等。
C級：水文地質條件較好的碳酸鹽岩及碎屑岩地段、小型斷層破碎帶，發生突水突泥的可能性較小。
D級：非可溶岩地段，發生突水突泥的可能性極小。
②不同地質風險地段的預報方式為：
A級預報：採用地質分析法、地震波反射法或聲波反射法、地質雷達、紅外探測、超前水平鑽探等手段進行綜合預報。首先以地質分析法進行長距離預報，然後採用中長距離地震波反射法或聲波反射法和一種或幾種短距離物探方法相結合進行預報，同時進行多孔超前鑽探探查。
B級預報：採用地質分析法、地震波反射法或聲波反射法，輔以紅外探測、地質雷達，進行必要的超前水平鑽孔。當發現局部地段工程地質條件復雜時，按A級要求實施。
C級預報：以地質分析法為主。對重要的地質（層）界面、斷層或物探異常地段可採用地震波反射法或聲波反射法進行探測，必要時採用紅外探測和超前水平鑽孔。

C. 隧道超前地質預報的各種方法、原理及使用條件

包括：HSP、TSP、TGP、TRT、TST、負視速度等各種方法。

1、TSP隧道

其工作原理是利用在隧道圍岩以排列方式激發彈性波，彈性波在向三維空間傳播的過程中，遇到聲阻抗界面，即地質岩性變化的界面、構造破碎帶、岩溶和岩溶發育帶等，會產生彈性波的反射現象，

這種反射波被布置在隧道圍岩內的檢波裝置接收下來，輸入到儀器中進行信號的放大、數字採集和處理， 實現 拾取掌子面前方岩體中的反射波信息，達到預報的目的。其中TSP、TGP、TRT應用的是反射理論，尚需在小孔徑偏移成像病態問題方面進行努力。

2、TST隧道

該方法充分認識三維波場的復雜性，能進行方向濾波，僅保留掌子面前方的回波，避免現行超前預報方法中虛報、誤報率高的技術缺陷。能准確確定掌子面前方圍岩波速分布，為岩體工程類別判定提供依據，同時避免現行方法預報位置不準確的缺陷。

TST地質超前預報技術具有如下優點：

TST隧道超前預報技術是國內外唯一的實現了地下三維波場識別與分離的超前預報技術，有效消除側向波和面波干擾，保證成像的真實性；

TST是唯一的實現了圍岩波速精確分析的超前預報技術，保證構造定位的精確性；

TST是建立在逆散射成像原理基礎上的超前預報技術，與傳統的反射地震技術相比具有更高的解析度。同時運用了地震波的運動學和動力學信息，不但可精確確定地質構造的位置，同時獲得圍岩力學性狀的空間變化；

TST採用獨特專業設計的觀測方式，保證觀測數據同時滿足圍岩波速分析、三維波場分離和方向濾波的需要。

3、HSP隧道

該方法和地震波探測原理基本相同，其原理是建立在彈性波理論的基礎上，傳播過程遵循惠更斯-菲涅爾原理和費馬原理。本方法探測的物理前提是岩體間或不同地質體間明顯的聲學特性差異。測試時，在隧道施工掌子面或邊牆一點發射低頻聲波信號，在另一點接收反射波信號。

採用時域、頻域分析探測反射波信號，進一步根據隧道施工掌子面地質調查、地面地質調查及利用一隧道超前施工段地質情況推測另一平行隧道施工掌子面前方地質條件的預報方法，

便可了解前方岩體的變化情況，探測掌子面前方可能存在的岩性分界、斷層、岩體破碎帶、軟弱夾層、以及岩溶等不良地質體的規模、性質及延伸情況等。

(3)什麼情況下應做地質超前預報擴展閱讀

目的

開挖前對地質情況的了解，對於隧洞建設有著十分重要的作用。

通過超前預報，及時發現異常情況，預報掌子面前方不良地質體的位置、產狀及其圍岩結構的完整性與含水的可能性，為正確選擇開挖斷面、支護設計參數和優化施工方案提供依據，並為預防隧洞涌水、突泥、突氣等可能形成的災害性事故及時提供信息，使工程單位提前做好施工准備，

保證施工安全，同時還可節約大量資金。所以隧洞超前預報對於安全科學施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免事故損失、節約投資等具有重大的社會效益和經濟效益。超前地質預報應達到下列目的：

1、進一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質和水文地質條件，指導工程施工的順利進行。

2、降低地質災害發生的幾率和危害程度。

3、為優化工程設計提供地質依據。

4、為編制竣工文件提供地質資料。

D. 隧道施工超前地質預報的目的

隧道施工超前地質預報的目的：
1、進一步查清隧道開挖工作面前方的工程地專質屬與水文地質條件，指導工程施工的順利進行。2、降低地質災害發生的幾率和危害程度。
3、為優化工程設計提供地質資料。
4、為編制竣工文件提供地質資料。
隧道施工超前地質預報的原則：
1、隧道超前地質預報是保證隧道施工安全的重要環節和重要技術手段，應將其列為隧道施工的必要工序。
2、隧道超前地質預報應進行地質復雜程度分級，確定重點預報地段，並遵循動態設計原則，根據預報實施工作中掌握的地質情況，及時調整隧道區段的地質復雜程度分級、預報方法和技術要求等。
3、隧道超前地質預報可採用地質調查與勘探相結合、物探與鑽探相結合、長距離與短距離想結合、地面與地下相結合、超前導坑與主洞探測相結合的方法，並對各種方法預報結果綜合分析，相互驗證，提高預報准確性。
4、隧道設有平行導坑、正洞超前導坑或為線間距較小的兩座隧道時，應充分利用平行超前導坑、正洞超前導坑、先行施工的隧道開展隧道超前地質預報工作。

E. 超前地質預報設計文件應包括以下哪些內容

隧道地質超來前預報就是預判掌源子面後方，開挖方向內的圍岩狀況。
現今國內常用的方法有地質法，電磁波法，地震波法等。
地質法就是跟據總體的山體走向、地層結構預判隧道內前方圍體狀況，這對地質工程師有較高要求。
且判斷的結果不夠精確。

F. 超前地質預報的超前地質預報分類

超前地質預報常用的物探方法有很多，分類不盡相同。根據《客運專線鐵路隧道工程施工技術指南》（TZ214-2005），將幾種物探方法及其適用范圍介紹如下：其中地震波法超前預報是當前應用的主流。
機械鑽探
使用超前地質鑽桿在隧道斷面的若干個部位進行鑽探，依據鑽桿內岩土結構、構造及水文地質判定前方圍岩的性質。一般取隧道斷面的三個點，中上部、左側、右側，將鑽探出的圍岩綜合對比分析然後按每兩米一個斷面記錄其圍岩狀況。超前鑽桿的長度不等，一般以20米為主流產品。
電法
直流電法 超前探測隧道掌子面和側幫的含水構造
高密度電阻法 探測岩溶、洞穴、地質界線
電磁法
甚低頻法 ①.探測隱伏斷層、破碎帶；②.探測岩體接觸帶；③.探測含水構造及地下暗河等
地質雷達 ①.探測隱伏斷層、破碎帶；②.探測地下岩溶、洞穴；③.探測地層劃分
地震波法和聲波法
折射波法 ①.劃分隧道圍岩級別；②.測定岩體的縱波值
反射波法 ①.劃分地層界線；②.探測隱伏斷層、破碎帶；③.探測地下洞穴；④.測定含水層分布
散射波法 ①.劃分地層界線；②.探測隱伏斷層、破碎帶；③.探測地下洞穴；④.測定含水層分布；⑤確定圍岩速度
紅外線法
紅外探水 ①.探測局部地溫異常現象；②.判斷地下脈狀流、脈狀含水帶、隱伏含水體等所在的位置

G. 隧道超前地質預報的超前預報目的

開挖前對地質情況的了解，對於隧洞建設有著十分重要的作用。通過超前預報，及時發版現異常情權況，預報掌子面前方不良地質體的位置、產狀及其圍岩結構的完整性與含水的可能性，為正確選擇開挖斷面、支護設計參數和優化施工方案提供依據，並為預防隧洞涌水、突泥、突氣等可能形成的災害性事故及時提供信息，使工程單位提前做好施工准備，保證施工安全，同時還可節約大量資金。所以隧洞超前預報對於安全科學施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免事故損失、節約投資等具有重大的社會效益和經濟效益。超前地質預報應達到下列目的：
1、進一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質和水文地質條件，指導工程施工的順利進行。
2、降低地質災害發生的幾率和危害程度。
3、為優化工程設計提供地質依據。
4、為編制竣工文件提供地質資料。

H. 隧道超前預報中地質條件有哪些影響

隧道超前地質預報是保證圍岩地質、水文條件復雜、地下水較豐富的隧道正常施工的重要前提。應通過多種超前地質預報的組合、分析比較，准確預測前方圍岩的水文、地質情況，確定適宜的開挖方法和支護形式，從而實現 「信息化施工」。隧道超前地質預報工作要注意應多種超前地質預報相組合，互相驗證，達到准確預測前方圍岩地質、水文條件的目的。一般採用TSP203超前地質預報作為長期地質預報，一次預報150m;採用地質雷達作為中期地質預報，一次預報20m;採用地質鑽孔取芯作為短期地質預報，一次預報5～10m;並以地質構造、地表地貌和河流發育情況作為輔助資料. 具體工作中要注意以下幾點：

(1)TSP203超前地質預報是採用小葯量爆破，通過採集地震波在圍岩中的傳播速度來分析前方圍岩類別、裂隙發育情況、含水情況等的地質情況。在進行TSP預報過程中，隧道內必須停止一切施工，避免雜音過大影響數據的准確性;

(2)地質雷達預報是通過雷達波速在不同圍岩中傳播速度的差異來分析前方圍岩的地質情況。該方法在復雜地質條件下預報不是很准確，特別應注意不能在掌子面較為富水的情況下使用;

(3)地質鑽孔不僅可以通過取出的岩芯對前方圍岩進行分析預測，也可根據鑽孔情況進行預測，若進鑽時出現吃鑽或卡鑽，則很可能該處存在較大的裂隙或軟弱夾層存在，同時根據鑽孔中流出水量的大小可預測前方的水文情況。

I. 超前地質預報的地震法超前預報

地震法是當前隧道中長期超前預報的主流方法。它包括：HSP、TSP、TGP、TRT、TST、負視速度等各種方法。 其工作原理是利用在隧道圍岩以排列方式激發彈性波，彈性波在向三維空間傳播的過程中，遇到聲阻抗界面，即地質岩性變化的界面、構造破碎帶、岩溶和岩溶發育帶等，會產生彈性波的反射現象，這種反射波被布置在隧道圍岩內的檢波裝置接收下來，輸入到儀器中進行信號的放大、數字採集和處理， 實現 拾取掌子面前方岩體中的反射波信息，達到預報的目的。
其中TSP、TGP、TRT應用的是反射理論，尚需在小孔徑偏移成像病態問題方面進行努力。 該方法充分認識三維波場的復雜性，能進行方向濾波，僅保留掌子面前方的回波，避免現行超前預報方法中虛報、誤報率高的技術缺陷。能准確確定掌子面前方圍岩波速分布，為岩體工程類別判定提供依據，同時避免現行方法預報位置不準確的缺陷。
TST地質超前預報技術具有如下優點：
1. TST隧道超前預報技術是國內外唯一的實現了地下三維波場識別與分離的超前預報技術，有效消除側向波和面波干擾，保證成像的真實性；
2. TST是唯一的實現了圍岩波速精確分析的超前預報技術，保證構造定位的精確性；
3. TST是建立在逆散射成像原理基礎上的超前預報技術，與傳統的反射地震技術相比具有更高的解析度。同時運用了地震波的運動學和動力學信息，不但可精確確定地質構造的位置，同時獲得圍岩力學性狀的空間變化；
4. TST採用獨特專業設計的觀測方式，保證觀測數據同時滿足圍岩波速分析、三維波場分離和方向濾波的需要。 該方法和地震波探測原理基本相同，其原理是建立在彈性波理論的基礎上，傳播過程遵循惠更斯-菲涅爾原理和費馬原理。本方法探測的物理前提是岩體間或不同地質體間明顯的聲學特性差異。測試時，在隧道施工掌子面或邊牆一點發射低頻聲波信號，在另一點接收反射波信號。採用時域、頻域分析探測反射波信號，進一步根據隧道施工掌子面地質調查、地面地質調查及利用一隧道超前施工段地質情況推測另一平行隧道施工掌子面前方地質條件的預報方法，便可了解前方岩體的變化情況，探測掌子面前方可能存在的岩性分界、斷層、岩體破碎帶、軟弱夾層、以及岩溶等不良地質體的規模、性質及延伸情況等。

J. 隧道超前地質預報的方法都有哪些

隧道超前地質預報的方法：
▪ 直接預報法
▪ 地質分析法
▪ 物探法
▪ 綜合分析法
隧道超前地質預報是利回用鑽探和現代物答探等手段，探測隧道、隧洞、地下廠房等地下工程的岩土體開挖面前方的地質情況，力圖在施工前掌握前方的岩土體結構、性質、狀態，以及地下水、瓦斯等的賦存情況、地應力情況等地質信息，為進一步的施工提供指導，以避免施工及運營過程中發生涌水、瓦斯突出、岩爆、大變形等等地質災害，保證施工的安全和順利進行。