工，采用地质调查、地震波法、超前钻孔、地质雷达、红外探水和地质观测素描等综合手段进行超前探测，根据探测手段划分为经验类比法和仪器探测两种预报方式。

5.1经验类比法进行预报

以往隧道施工经验，在施工揭露的断层带构造、洞内渗水、涌水特性以及施工方法、工艺类比该标段的地质情况、施工方法及工艺,并根据类比情况对相关问题提出预报。

5.2、利用地质仪器探测进行预报 (1)TSP203探测法

TSP超前地质预报系统是目前国内外在这一领域里应用较多的隧道及地下工程探测设备。TSP203是最新一代智能型预报仪，传感器能采集不同方向的地震信号，能根据地震反射波判断发射截面的三维几何形态，经电脑分析，自动得出图像和结果。可以比较准确的预报工作面前方100～200m范围内工程地质和水文地质情况，TSP超前地质预报系统可以解决的主要技术问题如下：

①能探测工作面前方存在的断层、破碎带、特殊软岩、富水岩层和煤系地层与其他地层的界线，还能探测岩浆岩岩体、岩脉等特殊地质体。

②能查明前述不良地质体的位置和规模，能判别不同类别围岩的分界线，并提供相应岩层的地质力学参数。

③能探测和较准确的解释距离为:软岩一般能探测150m（最大可达300m）,硬岩一般能探测250m（最大可达400m）,有效解释距离为150m。

④对不良地质体的地质性质判断，一般较准确；对不良地质体的位置

判断精度可达90％以上；对不良地质体的规模的判断精度可达85％～90％以上。

应用TSP203超前地质预报系统进行地质探测的频率为：岩层完整、岩性一致地段1次/100m，断层破碎带地段1次/50m，必要时再增加频率，以相互重叠、复核，提高预测精度。

操作方法是：在开挖工作面排列布置地震激发和反射波接收的装置，为排除表面波的影响，传感器对称布置在隧洞两侧的侧帮，距洞表面2～3m的围岩内部，安装时使传感器与岩石结合紧密；激发地震波信号的爆破孔，第一排紧靠掌子面，最后一排距传感器15～20m，正常布置24孔，用YT28风枪钻孔，孔径为φ32～φ42mm之间，钻孔间距1～3m，孔深2～3m，每孔装药量50～100g。爆破后，测量系统数据记录部分实时显示所有的数据采集通道，并实时通过测量系统计算机显示监视爆破信号的质量和传感器与岩石之间的耦合状况，初步评价结果在测量完成后8h内即能读出，以图像和表格的直观形式显示隧道施工前方和四周测量范围内的不良地质带和不连续界面的位置。

(2)地质雷达法

采用地质雷达进行地质超前预报，该方法可以探查断层及破碎带、大节理、岩脉、陡倾角岩体分界线，以及洞穴等。其工作原理是高频电磁波以宽频带脉冲形式，通过发射天线被定向送入地下，经存在电性差异的地下地层或目标体反射返回地面，由接收天线接收。高频电磁波在介质中传播时，其路径、电磁波强度与波形随所通过介质的电性特征及几何形态而变化。所以通过对时域波形的采集、处理和分析，可确定地下界面或地质

体的空间位置和结构。

(3)地质素描及数码相机分析法预报

利用地质素描判定工作面前方短距离范围内的地质情况。掘进施工时，派有经验的地质工程师在每排炮后对工作面进行地质观察、记录，并用数码相机照相摄影，绘制地质素描图。地质素描的主要内容包括：地下水状态（出水点、出水量、水压力、突水情况等）；地层岩性（产状、结构、地质构造影响程度等）；岩石特性（岩石名称、风化状况、岩石结构、质地、强度）；地质结构面（间距、延伸性、粗糙度、张开性等）；软弱夹层，贯穿性强的大节理、断层（填充情况、风化程度、开度、渗漏）等。根据掌子面地质情况，通过对地质素描图的分析，用工程类比法对开挖面前方短距离内的岩体稳定性进行分析，通过综合分析判断，提出地质预测报告。

(4)超前探孔取芯验证法预报

根据设计地质资料及TSP等长期预报提供的不良地质资料，在掌子面距不良地质地段约25m左右时，采用轻型地质钻机在掌子面进行钻孔探测，以便相互印证，根据TSP探测资料选择探孔位置，布置两个探孔，需要时对其中一个进行取芯，孔深60～80m。在钻孔的同时，记录钻孔速度、岩碴岩粉特征、冲洗液颜色、含泥量、出水部位、钻杆是否突进等情况，探明水量和水压情况，按设计和开挖面的地质资料，判定工作面前方的工程、水文地质情况，以采取必要的预防措施。钻孔前先用稍大直径的钻头钻孔，安设3m孔口管，孔口处设闸阀，在遇到高压水时紧急关闭，防止突水。对于取芯钻孔，每次提钻后要对岩芯进行观察描述和记录，记录各

岩层位置、岩性、厚度及其裂隙发育、充填胶结情况，做好岩芯的地质描述，同时记录好孔内出水情况。取出的岩芯要按孔位编号，摆放整齐，供地质人员分析研究。超前钻孔取芯能够较真实地反映掌子面前方的地质情况，在隧道施工超前地质预报中已得到广泛应用。

除对可能突水点地段进行深孔探测外，为防止意外，对非长探孔地段，用钻孔台车在开挖前断面地质较差或渗流水部位钻不少于2个长度为28m的φ50超前探孔，对掌子面前方地质进行超前探测和核实。

5.3注意事项

（1）、隧道超前地质预报多在地质情况复杂多变、围岩地质条件恶劣的地段进行，在进行超前地质预报施作时，要密切关注围岩的变化，详细掌握围岩的动态信息资料，以便及时采取措施保证地质预报工作的顺利、安全进行；

（2）、隧道超前地质预报要采用综合手段获取多种参数数据进行对照以得到较为准确的地质信息，切忌凭借单一方法得出的片面结论来指导施工；

（3）、多项预测预报手段所得的资料进行综合分析与评判，相互印证，并结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断，并根据超前地质预测预报结果，相应优化调整措施，以确保施工安全及结构安全，确保工程顺利实施。 六、人力资源

6.1、组织机构

为确保隧道超前地质预报工作落到实处，成立以项目总工为组长的超