【正文】 ，孔深1～3m，下傾20～40176。地質(zhì)雷達(dá)法被認(rèn)為是目前分辨率最高的地球物理方法，在超前地質(zhì)預(yù)報中主要是配合地震反射法（TSP法）使用。接收機利用分時采樣原理和數(shù)據(jù)組合方式，把天線接收的信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，主機系統(tǒng)再將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號或彩色線跡信號，并以時間剖面的形式顯示。②、地質(zhì)雷達(dá)法（電磁波反射法）地質(zhì)雷達(dá)法是通過天線向前方發(fā)出電磁波，利用無線電波檢測地下介質(zhì)分布和對不可見目標(biāo)體或地下界面進(jìn)行掃描，以確定其內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)和位置的電磁技術(shù)。預(yù)報精度、準(zhǔn)確度與操作人員解譯水平有關(guān)，對水平較高人員而言，對不良地質(zhì)體位置預(yù)報精度可達(dá)90％、規(guī)模的預(yù)報精度可達(dá)85％。TSP法隧道超前地質(zhì)預(yù)報原理圖實施TSP法超前地質(zhì)預(yù)報應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定布置震源和接收傳感器鉆孔，并保證質(zhì)量，特別時孔距。采用TSP法進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報，通常在隧道一側(cè)的邊墻部位，將一定數(shù)量（一般為24個）炮點按一定間距布置成一條直線，用少量炸藥爆炸激發(fā)，爆炸產(chǎn)生的地震波信號沿隧道方向以球面波形式傳播，地震波在不同巖層中傳播速度不同，當(dāng)遇到地質(zhì)界面時，諸如：斷層破碎帶、溶洞、大的節(jié)理面等，一部分地震波將會反射回來，反射波經(jīng)一段時間后到達(dá)傳感器時被儀器接收，通過計算軟件分析前方圍巖軟硬狀況、界面位置、界面與隧道軸線相交角度及距掌子面的距離，初步測定巖石的彈性模量、密度、泊松比等參數(shù)。也是物理探測法進(jìn)行隧道超前地質(zhì)預(yù)報的主要組成部分，應(yīng)用較為廣泛的幾種波反射法主要包括TSP法、電磁波反射法（地質(zhì)雷達(dá)法）、聲波反射法（HSP）、地震反射法、陸地聲納法等。布孔的位置主要依據(jù)其它超前地質(zhì)預(yù)報（通常為TSP法、地質(zhì)雷達(dá)法）的結(jié)論來確定。超前鉆探的布孔數(shù)量，視不良地質(zhì)的性質(zhì)和可能發(fā)生施工地質(zhì)災(zāi)害的嚴(yán)重程度來決定。在鉆探工藝方面，超前水平鉆孔的方向控制有一定的技術(shù)難度，且施工速度慢、費用較高、對施工干擾較大，通常只在隧道部分重點區(qū)段、作為其它超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報方法的驗證手段使用。適用于已經(jīng)基本認(rèn)定的主要不良地質(zhì)區(qū)段，特別是在巖溶隧道的超前地質(zhì)預(yù)報中應(yīng)用較多。當(dāng)隧道所處地區(qū)受構(gòu)造運動變動較小時，這種方法預(yù)測的準(zhǔn)確性主要取決于平行導(dǎo)坑與主隧道的間距。①、超前平行導(dǎo)坑施工所遇地質(zhì)情況記錄：包括邊墻地質(zhì)調(diào)查和掌子面地質(zhì)素描；②、必要的測試試驗（巖石、巖體聲速測試和巖石強度試驗等）；③、地質(zhì)作圖。TBM導(dǎo)坑超前隧道施工除起到超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報作用外，還可起到其它的輔助施工作用，主要可歸納為以下幾點：①、圍巖調(diào)查，地質(zhì)預(yù)報；②、排水通道，改善圍巖條件；③、對不穩(wěn)定地段進(jìn)行事前加固；④、爆破擴大時，起到掏槽作用；⑤、可作為施工中的風(fēng)道。其缺點是成本高，對施工影響大。超前平行導(dǎo)坑法最為直觀，精確度很高，屬于直接揭示法。地質(zhì)分析法隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)報是最早開展的，也是任何其它隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)報方法的基礎(chǔ)。 施工期間，通過對洞內(nèi)開挖面進(jìn)行地質(zhì)素描、涌水量動態(tài)變化的長期觀測記錄，掌握地下水初期涌水量、衰減涌水量和穩(wěn)定涌水量的變化規(guī)律，綜合分析地層、斷層等構(gòu)造以及基巖裂隙水的運動特點，查明地下水的補給、徑流及排泄途徑，預(yù)報未開挖段水文地質(zhì)情況。地質(zhì)分析法的應(yīng)用離不開施工前的地表調(diào)查，施工前地表調(diào)查主要針對以下幾個方面開展：①、調(diào)查地表水文地質(zhì)狀況，主要是地表水系（水庫、泉井、溪流）的位置標(biāo)高、補給來源、流向等內(nèi)容；②、調(diào)查斷層的位置所在、產(chǎn)狀與富水性；③、調(diào)查巖層褶皺的基本形態(tài)類型和軸面產(chǎn)狀；④、調(diào)查溶洞和暗河的出入口位置，并分析其流徑和隧道中心線的空間關(guān)系。其他預(yù)報方法的解釋應(yīng)用，都是在地質(zhì)資料分析判斷基礎(chǔ)上進(jìn)行的。通過超前預(yù)報，掌握前方地質(zhì)、地下水狀況，有針對性地采取施工防范措施，可以有效減少事故的發(fā)生，節(jié)約投資。隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的主要方法有：地質(zhì)分析法、超前平行導(dǎo)坑（隧道）預(yù)報法、超前水平鉆孔法、波反射法（包括TSP法、地質(zhì)雷達(dá)法、HSP法、地振反射法、陸地聲納法）、紅外線探水?？偟膩碇v，隧道超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報主要針對以下方面開展：(1)、斷層及其影響帶和節(jié)理密集帶的位置、規(guī)模和性質(zhì)；(2)、軟弱夾層（含煤層）的位置、規(guī)模極其性質(zhì)；(3)、巖溶發(fā)育位置、性質(zhì)及其規(guī)模；(4)、不同巖類間接觸面位置；(5)、采空區(qū)、廢棄巷道分布及其與隧道的空間關(guān)系；(6)、工程地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的位置和規(guī)模判斷；(7)、隧道圍巖級別變化及分界位置確定；(8)、不同風(fēng)化程度巖體的分界；(9)、不良地質(zhì)體的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能性及程度(10)、隧道涌水位置、水壓及水量判斷。(2)、不良地質(zhì)及災(zāi)害地質(zhì)超前預(yù)報主要預(yù)報開挖面前方巖性變化和不良地質(zhì)體的范圍、規(guī)模、性質(zhì)，以及突水、突泥、坍塌、巖爆、有害氣體等災(zāi)害地質(zhì)的發(fā)生概率，提出施工預(yù)防措施；預(yù)報斷層的位置、寬度、產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶物質(zhì)狀態(tài)、充水情況、穩(wěn)定程度等，提出施工對策。第1節(jié) 超前地質(zhì)預(yù)報隧道超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的主要內(nèi)容隧道超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報包括隧道所在地區(qū)地質(zhì)分析與宏觀地質(zhì)預(yù)報、隧道洞身不良地質(zhì)及災(zāi)害地質(zhì)超前預(yù)報和重大施工地質(zhì)災(zāi)害臨警預(yù)報。(1)、地區(qū)地質(zhì)分析與宏觀地質(zhì)預(yù)報主要預(yù)報開挖面前方的圍巖級別的穩(wěn)定性，及時修改設(shè)計，調(diào)整支護(hù)類型；預(yù)報洞內(nèi)涌水量大小的變化規(guī)律以及對環(huán)境地質(zhì)與工程的影響。(3)、重大施工地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)警預(yù)報針對開挖面前方有可能引發(fā)的大規(guī)模突水、突泥、坍塌、冒落、變形、瓦斯爆炸等重大地質(zhì)災(zāi)害建立臨警預(yù)報系統(tǒng)，主要預(yù)報隧道洞身所通過的深大富水?dāng)嗔?、富水向斜的核部、富水砂層、軟土、極軟巖、煤系地層等，評判其危害程度，提出施工方案對策。隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報是一項系統(tǒng)性工作，應(yīng)納入施工工序。隧道施工期進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報主要目的為：(1)、保證隧道施工安全，減少由于揭露發(fā)育不規(guī)律管道巖溶產(chǎn)生的大量突泥、涌水而帶來的損失；(2)、為動態(tài)設(shè)計、施工提供必要的地質(zhì)參數(shù)，如：地下水壓力、水量、管道巖溶的大小、方位及含煤地層的瓦斯參數(shù)、斷層及泥化夾層的分布、巖體性狀等；做好地質(zhì)超前預(yù)報可以節(jié)省大量資金。(1)、地質(zhì)分析法地質(zhì)調(diào)查與推斷是隧道地質(zhì)超前預(yù)報最基本的方法，可以隨時進(jìn)行，不干擾施工。通過收集和分析地質(zhì)資料、地表詳細(xì)調(diào)查、隧道內(nèi)地質(zhì)編錄、地質(zhì)素描、數(shù)碼照相、超前鉆孔、涌水量預(yù)測等方法，了解隧道所處地段的地質(zhì)條件，通過對比、論證、推斷，預(yù)報隧道施工前方的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況。根據(jù)設(shè)計資料和地表勘查報告，采用地面地質(zhì)體投影法和斷層參數(shù)預(yù)測法進(jìn)行不良地質(zhì)宏觀預(yù)報。對隧道開挖前涌水量的定量預(yù)測，往往與隧道開挖實際涌水量有一定的差距，應(yīng)進(jìn)行對比分析，總結(jié)經(jīng)驗，提高預(yù)報水平。洞內(nèi)涌水觀測掌子面素描地表調(diào)查洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查趨勢分析構(gòu)造相關(guān)性分析水文地質(zhì)預(yù)測預(yù)報地質(zhì)分析法超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報程序框圖(2)、超前平行導(dǎo)坑預(yù)報法在隧道內(nèi)或隧道附近開挖一平行的小斷面導(dǎo)坑，對導(dǎo)坑施工揭露的地質(zhì)情況進(jìn)行地質(zhì)編錄、素描、作圖，綜合分析其地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)情況，根據(jù)地質(zhì)理論預(yù)測相應(yīng)段隧道的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，以及可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的位置、性質(zhì)、規(guī)模，并提出防治措施意見。通過直觀的地質(zhì)情況，施工單位可提前了解主隧道開挖斷面的地質(zhì)情況，以便采取相應(yīng)的工程防護(hù)措施。 橫斷面 縱斷面TBM導(dǎo)坑超前隧道施工技術(shù)TBM導(dǎo)坑超前施工方法可以看作是超前導(dǎo)坑預(yù)報法的特例。采用超前平行導(dǎo)坑進(jìn)行隧道地質(zhì)超前預(yù)測預(yù)報，應(yīng)做好以下工作。主要是平面展示隧道穿越地層分布及產(chǎn)狀、巖性、構(gòu)造分布及產(chǎn)狀、不良地質(zhì)體（帶）分布、特殊地層分布及產(chǎn)狀、洞內(nèi)涌水及塌方點分布等；④、按超前平行導(dǎo)坑與施工隧道的平面關(guān)系，根據(jù)超前平行導(dǎo)坑所遇到的水文、地質(zhì)情況，通過計算、相關(guān)性分析，推測隧道將遇到的地質(zhì)情況。(3)、超前水平鉆孔法超前水平鉆孔法是用鉆探設(shè)備向開挖面前方鉆探，直接揭示隧道開挖面前方幾十米的地層巖性、巖體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、地下水、巖溶洞穴充填物及其性質(zhì)、巖體完整程度等資料，還可通過巖芯試驗獲得巖石強度等定量指標(biāo)，是超前地質(zhì)預(yù)報中最直接的方法。采用此方法不僅可以確定掌子面前方地質(zhì)情況，而且可以起到探水的作用。根據(jù)鉆孔長度的不同，又可分為長距離（≥80m）、中距離（40～80m）、短距離（40m）三種；根據(jù)在鉆孔過程中是否鉆取巖芯，又分為取芯和不取芯兩種形式。對于較大的斷層破碎帶，布置1孔至多2～3孔即可達(dá)到預(yù)報的目的；對于溶洞、暗河或巖溶淤泥帶等可能突水區(qū)域，則以布置5孔為宜。(4)、波反射法波反射法主要利用聲波、超聲波、地震波及電磁波在地層中傳播、反射，通過信號采集系統(tǒng)接收反射信號，判釋隧道掌子面前方反射界面（斷層、軟弱夾層等）距隧道掌子面的距離來進(jìn)行隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)報。 ①、TSP（隧道地震勘探）法目前國內(nèi)采用的地震波探測儀主要是引進(jìn)的TSP203超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)，它利用地震波在不均勻地質(zhì)體中產(chǎn)生的反射波特性，來預(yù)測隧道掌子面前方及周圍臨近區(qū)域地質(zhì)狀況。通過專用分析軟件得到反射波圖像，經(jīng)過對反射波特征的分析，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料、觀測地質(zhì)資料可以確定隧道前方及