【正文】 隧道 超前地質(zhì)預(yù)報 實施手冊 為規(guī)范隧道地質(zhì)預(yù)報技術(shù)工作，提高地質(zhì)預(yù)報水平，保證隧道工程質(zhì)量和施工安全，制定本作業(yè)指導(dǎo)書。 隧道 超前地質(zhì)預(yù)報的目的 1 進(jìn)一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，指導(dǎo)工程施工的順利進(jìn)行； 2 降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的機率和危害程度； 3 為優(yōu)化工程設(shè)計提供地質(zhì)依據(jù)； 4 為編制竣工文件提供地質(zhì) 資料。 隧道超前地質(zhì)預(yù)報的內(nèi)容 隧洞施工超前 地質(zhì) 預(yù)報的內(nèi)容 包括： 1 地層巖性預(yù)測預(yù)報，特別是對軟弱夾層、破碎地層、煤層及特殊巖土的預(yù)測預(yù)報 ； 2 地質(zhì)構(gòu)造預(yù) 測預(yù)報，特別是對斷層、節(jié)理密集帶、褶皺帶等影響巖體完整性的構(gòu)造發(fā)育情況的預(yù)測預(yù)報 ； 3 不良地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，特別是對巖溶、 人 為坑洞、瓦斯等發(fā)育情況的預(yù)測預(yù)報 ； 4 地下水的預(yù)測預(yù)報，特別是對巖溶管道及富水?dāng)鄬印⒏凰薨欇S、富水地層中的裂隙水等發(fā)育情況的預(yù)測預(yù)報； 5 圍巖類別及其穩(wěn)定性預(yù)報 ， 預(yù)報掌子面前方的圍巖類別與設(shè)計是否吻合，并判斷其穩(wěn)定性，隨時提供修改設(shè)計、調(diào)整支護(hù)類型、確定二次襯砌時間的建議等 。 隧道超前地質(zhì)預(yù)報的工作程序 隧道 超前地質(zhì)預(yù)報的 方法 1 地質(zhì)調(diào)查分析法 在收集設(shè)計和區(qū)域地質(zhì)資料、 隧道地表補充地質(zhì)調(diào)查、洞內(nèi)開挖工作面地質(zhì)素描和洞身地質(zhì)素描 工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)地層分界線及構(gòu)造線地下和地表相關(guān)性分析、地質(zhì)作圖分析進(jìn)行 地質(zhì) 預(yù)報； 收集資料、 隧道地質(zhì)踏勘 隧道 工程地質(zhì) 分段 超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計、編制地質(zhì)預(yù)報大綱 超前地質(zhì)預(yù)報實施 地質(zhì)綜合分析 提交地質(zhì)預(yù)報成果報告 隧道施工方案實施或根據(jù)地質(zhì)預(yù)報結(jié)論變更設(shè)計、施工方案后實施 進(jìn)入下循環(huán)實施 編制地質(zhì)預(yù)報月報、年報 編制地質(zhì)預(yù)報竣工總報告 洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查 與設(shè)計、 預(yù)報結(jié)論不符 與設(shè)計、 預(yù)報結(jié)論 吻合 2 物探方法 包括 彈性波反射法（ TGP206 超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)）電磁波反射法（ SIR20 地質(zhì)雷達(dá)） 等 ； 3 超前鉆探法 主要指加深炮孔探測，有必要時亦可進(jìn)行超前地質(zhì)鉆探探測； 4 超前導(dǎo)坑預(yù)報法 在隧道設(shè)有 平行導(dǎo)坑、正洞超前導(dǎo)坑，或雙線隧道間距較小，且其中一洞 超前 掘進(jìn)時采用此法進(jìn)行預(yù)報。 預(yù)報結(jié)果的信息傳遞機制 超前地質(zhì)預(yù)報的根本宗旨是為施工提供 掌子面前地質(zhì)條件 建議，減小施工地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率， 降低施工風(fēng)險， 為安全施工提供保證 。這就要求每次預(yù)報信息要及時地傳遞到施工、監(jiān)控等各方。 根據(jù)各種預(yù)報手段的不同，預(yù)報結(jié)果的信息傳遞方式與時效要求有所不同： 1 地質(zhì)調(diào)查法 （包括超前導(dǎo)坑法） 進(jìn)行預(yù)報時，根據(jù)現(xiàn) 場地質(zhì)狀況進(jìn)行初步分析評價后，若判斷沒有重大不良地質(zhì)隱患， 可以在現(xiàn)場直接給施工方提供口頭建議， 不必提交正式的預(yù)報報告， 但應(yīng)在工作日志上做好相應(yīng)記錄，以 備日后 問責(zé) ； 如果 現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)有較大不良地質(zhì)隱患 ， 應(yīng)立即 通 知施工單位暫停或減慢施工進(jìn)度施工、安排進(jìn)行超前鉆探驗證， 并在 24h 內(nèi) 出具 地質(zhì)法預(yù)報報告，詳細(xì)分析 分析不良地質(zhì)的性質(zhì)、分布位置、規(guī)模以及對隧道施工的危害程度，并提出 施工 處治 建議。 2 地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報距離較短，且雷達(dá) 測試 原始數(shù)據(jù) 經(jīng)簡單處理 以 后即可 較為直觀 地反映前方地質(zhì)狀況 。 因此 ， 在現(xiàn)場測試完成后，有雷達(dá)圖像解譯經(jīng)驗的測試人員應(yīng) 在 現(xiàn)場給施工單位提供前方地質(zhì)情況的簡要說明，并提供相關(guān)施工建議。如發(fā)現(xiàn) 工作面 前方 有 較明顯 不良地質(zhì) 體 分布 ，宜叫停施工或建議施工方加深炮孔進(jìn)行超前鉆探探測 加以驗證 。 每一次測試后均應(yīng)出具一 份正式的地質(zhì)雷達(dá)超期預(yù)報報告，以地質(zhì)預(yù)報簡報的形式 在 測試后 24h 內(nèi)提交到相關(guān)各方。 3 TGP 測試由于其預(yù)報距離長、原始數(shù)據(jù)直觀性差 、物探結(jié)果解譯較為耗費時間 ，一般不要求現(xiàn)場對前方地質(zhì)狀況 進(jìn)行 判斷， TGP 預(yù)報報告一般也不要求必須在 短時間內(nèi)出具，但一般宜在測試后 48 小時內(nèi)出具預(yù)報報告，最遲不 宜 超過 3 天。 4 超前鉆探預(yù)報一般在重大物探異常段或成災(zāi)地質(zhì)隱患段實施，實施超前鉆探要求在施工方停工條件下進(jìn)行， 且在鉆探報告未出具前，施工方不得重新開工。為減小對施工時間的暫用 ，完成鉆探后應(yīng)快速處理資料，編制超前鉆探報告， 報告宜在 24h 內(nèi)提交，最遲不超過 2 天 。 經(jīng)驗總結(jié)與提高 由于隧道工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性和不確定性、各種地質(zhì)預(yù)報手段的局限性，隧 道地質(zhì)超前預(yù)報不可能做到百分之百準(zhǔn)確。進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報應(yīng)進(jìn)行 預(yù)報結(jié)果和實際開挖結(jié)果對比分析， 發(fā)現(xiàn)不符時應(yīng)認(rèn)真總結(jié)分析原因，及時改進(jìn)后期預(yù)報方案 ，不斷提高預(yù)報質(zhì)量。 資料收集 實施超前地質(zhì)預(yù)報應(yīng)全面了解隧址區(qū)地質(zhì)情況，分析和掌握存在的主要工程地質(zhì)問題、主要地質(zhì)災(zāi)害隱患及其分布范圍等，了解和核實設(shè)計關(guān)于隧道地質(zhì)復(fù)雜程度的分級、超前預(yù)報方案的內(nèi)容。 隧道超前地 質(zhì)預(yù)報前 期工作應(yīng)收集的相關(guān)資料 主要 包括： 1 隧道工程 地質(zhì) 勘察報告； 2 隧道施工設(shè)計圖； 3 隧道工程地質(zhì)平面圖； 4 隧道工程地質(zhì)縱斷面圖； 5 隧道場區(qū)小比例尺地形圖（ 1： 20200 或 1： 50000）； 6 隧 址區(qū) 區(qū)域地質(zhì)資料； 7 隧址區(qū) 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料； 8 隧道場區(qū)衛(wèi)星圖像； 9 隧道勘探（鉆探、坑探、槽探、物探）、試驗（巖石物理力學(xué)試驗、鉆孔水文地質(zhì)試驗、巖體原位測試）資料等。 現(xiàn)場 地質(zhì)踏勘 目的 1 進(jìn)一步 熟悉隧道所處地質(zhì)環(huán)境。 通過前期的資料收集等準(zhǔn)備工作，可以初步 對整個隧道工程所處 地質(zhì)環(huán)境有一個宏觀把握，還需深入現(xiàn)場，進(jìn)一步直觀了解現(xiàn)場地質(zhì)情況和核實已有資料。 2 進(jìn)行 補充地質(zhì)調(diào)查。 由于勘測設(shè)計階段地質(zhì)工作精度所限，其地質(zhì)預(yù)估評價僅僅是對隧道所處地質(zhì)背景的宏觀把握， 而施工地質(zhì)超前預(yù)報要求對微觀的地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測，這就要求更細(xì)致的地質(zhì)工作 。在已有資料的基礎(chǔ)上，通過補充地質(zhì)調(diào)查 ，是確定隧道施工期地質(zhì)預(yù)報重點段，減小預(yù)報盲目性、使預(yù)報具有較強針對性的重要保證。 準(zhǔn)備工作 1 人員配備：現(xiàn)場踏勘要求有兩名及以上工作人員參加，且其中必須 至少 有一名 現(xiàn)場地質(zhì)預(yù)報人員 和 一名地質(zhì)工程師 。 2 資料： 1： 2020 地形圖（亦可用設(shè)計單位提供的 1： 2020 隧道工程地質(zhì)平面圖代替） 、隧道工程地質(zhì)平面圖、隧址區(qū)地層巖性等相關(guān)資料 。 3 工具：地質(zhì)包、地質(zhì)羅盤、地質(zhì)錘、放大鏡、手持 GPS、數(shù)碼相機 等。 踏勘 地質(zhì)調(diào)查 的主要內(nèi)容 1 不同巖性、地層在隧道地表的出露接觸關(guān)系，巖層產(chǎn)狀及其變化 ，特別是標(biāo)志層的識別和確認(rèn) ； 2 斷層、褶皺、節(jié)理密集帶等 構(gòu)造在隧道地表的出露、分布、性質(zhì)、規(guī)模及其產(chǎn)狀變化 ； 3 地表水分布發(fā)育情況；泉水出露位置、水文特征分布規(guī)律 ； 4 地表巖溶發(fā)育位置 、規(guī)模及分布規(guī)律 ； 5 軟弱夾層在地表的出露位置、規(guī)模及產(chǎn)狀變化 ； 6 礦道走向、展布、高程、涌水、坍塌及其在三維空間上與隧道的關(guān)系 。 現(xiàn)場地質(zhì)踏勘的工作方法 1 現(xiàn)場地質(zhì)踏勘需在收集和詳細(xì)了解隧址區(qū)域地質(zhì)、隧道勘察設(shè)計等資料的基礎(chǔ)上，制定明確的踏勘任務(wù)計劃書，在 專業(yè) 地質(zhì) 技術(shù)員 的 組織下 開展工作 。 2 實地 踏勘主要沿隧道地表中線，宜按之字形路線穿插 線路中線的方式進(jìn)行，調(diào)查中線兩邊各 200m范圍內(nèi)地表地質(zhì)情況，如地質(zhì)情況復(fù)雜 或隧道埋深較大 ，可適當(dāng)加寬調(diào)查范圍。 3 踏勘的主要工作是核實勘察階段的地質(zhì) 資料， 在代表性地質(zhì)露頭點進(jìn)行地質(zhì)照相。要著重復(fù)查勘查階段 較大范圍 未作地質(zhì)觀測點的地段。 4 如發(fā)現(xiàn)勘察階段地質(zhì)資料與設(shè)計不符或有遺漏時，應(yīng)在平面圖（或工程地質(zhì)平面圖）上表明其位置，作地質(zhì)觀測點，繪制觀測點信手剖面，進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)觀察與記錄，并采集相關(guān)影像資料。 5 新開挖的施工便道一般均有良好的地質(zhì)露頭，便道與隧道軸線平面位置較近 時， 可以沿便道進(jìn)行 補充 地質(zhì)調(diào)查 ，通過作圖分析法得到較為詳細(xì)的隧道地質(zhì)剖面圖，這對地表覆蓋層較厚的隧道尤為 重要 。 隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報踏勘報告 實地踏勘后，要及時整理踏勘資 料 ， 將采集的地質(zhì)照片歸檔，整理地質(zhì)觀測點資料 ，并編制隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報踏勘報告。 踏勘報告應(yīng)以隧道工程地質(zhì)勘察報告為藍(lán)本，綜述隧道工程地質(zhì)、水文地質(zhì)概況，著重 闡述 勘察資料的不符和遺漏之處 ；對隧道施工可能遇到的不良地質(zhì)進(jìn)行分析， 并 提供相應(yīng)施工建議； 進(jìn)行隧道工程地質(zhì)分段， 分析各分段的地質(zhì)特點和可能遇到的不良地質(zhì)類型及其幾率， 為編制隧道超前預(yù)報分段工作安排計劃提供依據(jù)。 隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報踏勘報告應(yīng)包括以下內(nèi)容： 1 工程概況 2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 3 隧道施工主要地質(zhì)問題分析 4 隧道工程地質(zhì)分段 5 隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)路線 超前地質(zhì)預(yù)報 實施 大綱 在資料收集整理和現(xiàn)場地質(zhì)踏勘完成以后，地質(zhì)預(yù)報人員應(yīng)對隧道所處地質(zhì)環(huán)境及隧道各段的大致地質(zhì)情況 有清晰的認(rèn)識，對隧道各工程地質(zhì)分段的地質(zhì)預(yù)報工作有詳細(xì)具體的安排。在 進(jìn)場 開展洞內(nèi) 地質(zhì)預(yù)報 工作 前 ， 應(yīng)編制隧道超前地質(zhì)預(yù)報實施大綱 。 為便于日后工作的開展，預(yù)報大綱應(yīng)在與現(xiàn)場監(jiān)控項目負(fù)責(zé)人溝通協(xié)商后編制 ，其主要內(nèi)容應(yīng)包括： 1 編制依據(jù) 2 工程概況 3 地質(zhì)概況 4 工程地質(zhì)分段 5 實施超前地質(zhì)預(yù)報的目的 6 超前地質(zhì)預(yù)報方案、分段預(yù)報內(nèi)容及具體預(yù)報方法、 技術(shù)要求、預(yù)報工作量 7 超前地質(zhì)預(yù)報工藝流程及操作要點 8 超前地質(zhì)預(yù)報組織機構(gòu)設(shè)置及投入的人力、設(shè)備資源 9 質(zhì)量要求 10 成果資料編制的內(nèi)容與要求，包括成果驗證與技術(shù)總結(jié) 11 工作制度，包括與監(jiān)理、勘察設(shè)計、建設(shè)單位的聯(lián)系制度，地質(zhì)預(yù)報成果報告提交的時限，信息傳遞方式等 12 安全措施 13 其它需說明問題 地質(zhì)調(diào)查法是根據(jù)隧道已有勘察資料、地表補充地質(zhì)調(diào)查資料和隧道內(nèi)地質(zhì)素描，通過地層層序?qū)Ρ取⒌貙臃纸缇€及構(gòu)造線地下和地表相關(guān)性分析、斷層要素與隧道幾何參數(shù)相關(guān)性分析、臨近隧道內(nèi) 不良地質(zhì)體的前兆分析等，利用常規(guī)的地質(zhì)理論、地質(zhì)作圖和趨勢分析等，推測開挖工作面前方可能揭示地質(zhì)情況的一種超前地質(zhì)預(yù)報方法 ，地質(zhì)調(diào)查法是最基本、最重要的地質(zhì)超前預(yù)報手段 。 地質(zhì)調(diào)查法的 適用條件 地質(zhì)調(diào)查法適用于各種地質(zhì)條件下的隧道超前預(yù)報，主要通過地表補充地質(zhì)調(diào)查和 洞 內(nèi)地質(zhì) 跟蹤調(diào)查 兩種方式進(jìn)行。 地表補充地質(zhì)調(diào)查 地表補充地質(zhì)調(diào)查一般在超前地質(zhì)預(yù)報地質(zhì)踏勘階段完成 ，其具體內(nèi)容和工作方式可參考 節(jié)相關(guān)敘述。 隧道施工洞內(nèi)地質(zhì)跟蹤調(diào)查 隧道施工洞內(nèi)地質(zhì)跟蹤調(diào)查是隧道超前地質(zhì)預(yù)報最基本 的手段，同時也是隧道監(jiān)控量測的必測項目。地質(zhì)預(yù)報人員應(yīng)與現(xiàn)場監(jiān)控人員相互配合，做好洞內(nèi)地質(zhì)跟蹤調(diào)查工作。 洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查 目的 1 確認(rèn)和修正 圍巖級別， 確認(rèn)隧道施工中隧道結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性，同時確保施工的經(jīng)濟(jì)型，合理指導(dǎo)施工。 2 進(jìn)行地質(zhì)法預(yù)報。 將隧道所揭露的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、地下水出露位置及出水狀態(tài) 、出水量、煤層、溶洞等準(zhǔn)確記錄下來并繪制成圖表，為采用地質(zhì)分析法預(yù)報和綜合地質(zhì)分析法進(jìn)行超前預(yù)報提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。 3 提供隧道竣工地質(zhì)資料。 通過洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查，對隧道設(shè)計地質(zhì)資料進(jìn)行補充和完 善， 為隧道運營階段隧道病害整治提供 可靠、 完整的隧道地質(zhì)資料。 4 積累經(jīng)驗和資料。通過對比設(shè)計地質(zhì)情況和實際地質(zhì)情況，分析勘察階段地質(zhì)工作的不足，為改進(jìn)今后相似地質(zhì)條件下勘察設(shè)計階段地質(zhì)工作提供依據(jù)。同時也為改進(jìn)超前地質(zhì)預(yù)報工作提供依據(jù)。 儀器設(shè)備 進(jìn)行洞內(nèi)跟蹤地質(zhì)調(diào)查需配備的工具有：地質(zhì)羅盤、地質(zhì)錘、放大鏡、 皮尺、數(shù)碼相機 等 。 工作方式 跟據(jù)調(diào)查部位的不同，洞內(nèi)地質(zhì)跟蹤調(diào)查分為掌子面地質(zhì) 素描 和邊墻地質(zhì)調(diào)查兩種方式。 1 掌子面地質(zhì) 素描 ： 隨施工進(jìn)度的開展，對開挖工作面連續(xù)進(jìn)行的地質(zhì)觀 察描述，是現(xiàn)場地質(zhì)跟蹤調(diào)查的主要方式 。一般所說的現(xiàn)場地質(zhì)跟蹤調(diào)查就是指掌子面地質(zhì)跟蹤調(diào)查。 2 邊墻地質(zhì)調(diào)查 ： 是對掌子面地質(zhì)素描的補充，主要沿隧道毛洞邊墻進(jìn)行，目的在于進(jìn)一步復(fù)核隧道施工所揭露地層地質(zhì)情況，為后期隧道施工地質(zhì)剖面圖的編制提供更詳細(xì)的資料。 無論 掌子面 地質(zhì)素描 還是邊墻 地質(zhì) 調(diào)查，其 具體工作 內(nèi)容 都反映在現(xiàn)場地質(zhì)跟蹤調(diào)查表 上。 洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查 主要內(nèi)容 根據(jù)隧道所處地質(zhì)環(huán)境的不同，洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查主要包括下列內(nèi)容： 1 地層 時代 、巖性描述， 巖石風(fēng)化 程度、 層間結(jié)合程度、 巖體結(jié)構(gòu)面狀態(tài)等 。 2 描述 褶皺、斷層、節(jié)理裂隙特征、巖層產(chǎn)狀等 。斷層的位置、產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶的寬度、物質(zhì)成分、含水情況以及與隧道的關(guān)系；節(jié)理的組數(shù)、產(chǎn)狀、間距、填充物、延伸長度、張開度及節(jié)理面特征、力學(xué)性質(zhì)，分析組合特征，判斷巖體完整程度。 3 軟弱層、煤層、含膏巖層、膨脹巖 等特殊地層的性質(zhì)、產(chǎn)狀、厚度 、與隧道軸線位置關(guān)系 ，分析其對隧道施工的影響 及其影響范圍 。 4 臨空面涌滴水位置確定，涌滴水量測定或估算 ，圍巖的透水性，地下水活動對隧道圍巖的穩(wěn)定性影響，必要時還需做水質(zhì)簡分析、進(jìn)行涌水與地表氣象相關(guān)分析等 。 5 高地應(yīng)