隧道地质超前预报的目的、方法及流程
隧道地质超前预报的目的、方法及流程
1、 目的与要求
1.1 采用各种地质分析、物探、超前钻探手段探明前方围岩地质情况，及时调整施工方法和采取相应的技术措施，降低地质灾害发生的机率。
1.2 超前地质预报的结果应体现及时性，地质状况正常，不良地质采取的措施及时通知承包人，使工程处于可控状态。
1.3 施工过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析，以指导和改进地质预报工作。
1.4 地质预报结论应有书面报告，并及时呈报承包人、监理单位和筹建处，对所有预报资料存档备查。
1.5 地质超前预报的分级
1) 隧道施工中地质预测、预报方案应根据区域地质资料和设计文件制订，以达到预报准确、节省资源的目的。
2) 根据地质对隧道安全的危害程度，地质灾害分为A、B、C、D四级。见表1
1.6 复杂地质的预测、预报应坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合、地质方法与物探方法相结合、贯穿于施工全过程。不同地质灾害级别的预报方式可采用：
1) 一级预报可用于A级地质灾害。采用地质分析法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声纳法、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、超前水平钻探法等进行综合预报。
2) 二级预报可用于B级地质灾害。采用地质分析法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声纳法，辅以地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法，必要时进行超前水平钻孔。
3) 三级预报可用于C级地质灾害。以地质分析法为主，对重要地质(层)界面、断层或物探异常地段宜采用地震波反射法或超声波反射法进行探测，必要时采用红外探测法和超前水平钻孔。
4) 四级预报可用于D级地质灾害。采用地质分析法。
2、地质预报工作流程
地质预报工作流程见下超前地质预报工作流程图1
3、超前地质预报的方法
3.1 施工阶段地质调查，隧道施工中，对已开挖段进行地质观察和观测，推测前方的地质情况，调查的主要内容有隧道开挖面的地质描述、岩体结构面产状调查、涌水观测等。
3.2 施工地质探测，利用机械设备和检测仪器，预测开挖面前方围岩的工程地质，可通过导坑、钻探、物探的方法进行。见图2
3.3 施工地质预测，根据地质调查和地质探测进行预测，包括围岩的工程地质特征的预测和涌水量的预测。
a、隧道开挖前，首先用TSP每隔50~100m探测一次，初步查明不良地质带和富水带的位置，再用电磁仪等方法每隔20~30m探测，基本确定前方和周边富水区的位置，在邻近怀疑的富水区采用钻孔探查，探明长度20~30m，保护段长度不小于10m。
b、探孔的终孔点应超出开挖轮廓线外1.5m，钻孔方位根据物探成果调整。
c、采用TSP法探测应查明隧道开挖轮廓线外径向10~20m以内的地质情况，若发现异常及时上报。
d、根据各探孔的探测和出水情况，综合判定是否进行注浆堵水和堵水方式。探孔在钻进时，对出水的位置、流量、水压及出水状态等作详细记录。
4、地质预报的内容
4.1 预报地质情况及水文地质：
1) 地层岩性，如软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土。
2) 地质构造，特别对断层、节理密集带、褶皱构造等。
3) 不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力、高地温、高岩温等发育情况。
4) 地下水，特别是岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层地带等。
4.2 对照图纸提供的地质资料，预报地质条件变化情况及对事故的影响程度。
4.3 预报可能出现的不良地质及其对施工的影响，以及处理措施。
1) 可能出现的塌方、滑动的部位、形式、规模以及发展趋势，提出处理措施。
2) 可能出现突然涌水的地点、涌水量大小、地下水泥沙含量及对其影响。
3) 软岩内鼓、边墙掉块地段对施工的影响。
4) 岩体突然开裂或原有裂隙逐渐加宽的位置及其危害程度。
5) 对隧道将要穿过不稳定岩层、较大断层作出预报，以便及时改变施方法，采取应急措施。
6) 隧道附近或穿过瓦斯地段的岩(煤)层中，预报瓦斯影响范围。
4.4 位移量测中发现围岩变形速率加快时，应预报对围岩稳定性的影响程度。
4.5 浅埋隧道地面出现下沉或裂缝时，预报对隧道稳定和施工的影响程度。
4.6 隧道施工中由于措施不当，可能造成围岩失稳，应及时采取改进措施。
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