隧道施工超前地质预报简介 前言
通过超前预报，及时发现异常情况，预报掌子面前方不良地质体的位置、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、突泥等可能形成的灾害性事故及时提供信息，提前做好施工准备，保证施工安全，同时还可节约大量资金。对于隧道建设有着十分重要的作用。
隧道超前地质预报可以采用地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法，各预报方法包括以下内容：
1.地质调查法：包括隧道地表补充地质调查、洞内掌子面地质素描和洞身地质素描、地层分界线及结构线的地下和地表相关性分析、地质作图等；
2.超前钻探法：包括超前地质钻、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、负视速度法和极小偏移高频反射连续剖面法等）、电磁波反射法(地质雷达探测法)、高分辨直流电法、红外探测法等。弹性波反射法又包括TSP、TST、TRT、HSP等。其中TSP法（地震波反射法）、地质雷达法（电磁波反射法）是效果比较好的方法。
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。
隧道超前地质预报根据预报长度来分，也可以分为短距离预报（n＜30m）、中距离预报（30m≤n＜100m）、长距离预报（n≥100m）。如下图所示。
地层岩性预测：软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土等；
地质构造预测：断层构造发育、节理密集带、褶皱轴等；
不良地质的预测：岩溶、人工孔洞、瓦斯等；
地下水预测：岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴和富水地层裂隙水等。
隧道地质超前预报分四类，分别为地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法，其中物探法种类多，重点介绍物探法的各种用途，如下：
电法
直流电法：超前探测隧道掌子面和侧帮的含水构造
高密度电阻法：探测岩溶、洞穴、地质界线
电磁法
甚低频法：①探测隐伏断层、破碎带；②探测岩体接触带；③探测含水构造及地下暗河等
地质雷达：①探测隐伏断层、破碎带；②探测地下岩溶、洞穴；③探测地层划分
地震波法和声波法
折射波法： ①划分隧道围岩级别；②测定岩体的纵波值
反射波法： ①划分地层界线；②探测隐伏断层、破碎带；③探测地下洞穴；④测定含水层分布
散射波法： ①划分地层界线；②探测隐伏断层、破碎带；③探测地下洞穴；④测定含水层分布；⑤确定围岩速度
红外线法
红外探水： ①探测局部地温异常现象；②判断地下脉状流、脉状含水带、隐伏含水体等所在的位置
由于地质条件的不确定性及复杂性，在施工过程中会遇到断层、破碎带、瓦斯、严重风化层等特殊地质，而仅仅依据施工前的地质勘探成果，是不能完全真实反映出来的，所以面对施工反馈的实际地质情况，必须进行有针对性的反馈设计。
目前铁路隧道地质调查法最常用为掌子面地质素描。对掌子面的岩性指标、岩体完整性状态、地下水状态等进行描述，如下图：
超前地质法分为超前地质钻探法和加深炮孔探测法。
超前地质钻探是利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法。它适用于各种地质条件下的隧道超前地质预报。
富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段必须采用超前钻探法。
加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的地质超前探测，尤其适用于岩溶发育区。
物探法是超前地质预报方法中的一种，该方法基于岩体性质的不同，依靠各种探测设备和方法，探索隧道周围环境的变化，以获得各种必要的地质资料。这是一种间接勘探方法。
物探法对施工影响不大，不会破坏地质。正是由于这些特点，该方法的通用性得到了迅速地提高。
但是采取物探法必须具备两个条件：
（1）探测对象与其相邻介质应存在一定的物性差异，并具有可被探测的规模。
（2）存在电、磁、振动等外界干扰时，探测对象的异常能够从干扰背景中区分出来。
物探法种类较多，其中地震波反射法（TSP法）、电磁波反射法（地质雷达法）这两方法最为常用。
超前导坑法可分为超前平行导坑和超前正洞导坑。平行导坑的布置平行于正洞 ，断面小而且和正洞之间有一定的距离，通过对导坑中围岩岩性、地质结构及地下水情况作地质素描图。对正洞的地质条件进行预报。
超前导坑法进行预报比较直观，精度高。超前距离越长预报就越早，与正洞距离越小预报效果越佳。
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知识点：隧道施工超前地质预报简介
