超前地质预测预报方法及其内容
根据地质情况、风险源及其风险等级，采用不同的超前探测方法，风
别为地质调查法、物探法机超前钻探法，现将各方法采用的具体手段
及操作分述下：
(一)地质调查法
1、内容
地质调查法包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描等；
（1）地表调查
A、地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系，特别是标志层的熟悉
和确认。
B、地表岩溶发育位置、规模及其分布。
（2）洞内地质素描：包括开挖工作面地质素描和洞身地质素描。主
要内容为：
A、地层岩性：描述地层年代、岩性、层间结合程度、分化程度等；
B、地质构造：描述皱褶、断层、节理裂隙特征、岩层产状等。断层
的位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧
道的关系。节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开
度及节理特征、力学性质、分析组合特征、判断岩体完整程度。
C、岩溶：描述岩溶规模、形态、位置及所属地层和构造部位，充填
物成分、形态，以及岩溶展布的空间关系。、
D、地下水分布、出路形态及围岩的透水性、水量、水压、水温、颜
色、泥沙含量测定，以及地下水活动对围岩稳定的影响，必要时长期
观测。
E、水质分析，判定地下水对结构材料的侵蚀性。
F、出水点和地层岩性、地质构造、岩溶、暗河等关系分析。
G、岩溶隧道进行地表相关气象、水文观测，判断洞内涌水与地表径
流、降雨的关系。并建立涌突水点地质档案。
（3）记录不同工程地质条件、水文地质条件下隧道围岩稳定性、支
护方式及初期支护后的变形情况。
(4)地质调查法的相关要求及表格按《铁路隧道超前地质预测预报技
术指南》附表E及附表F、《铁路隧道工程施工技术指南》附录A办
理。
（二）物探法
1、方法类型
（1）地震波反射法
适应于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围。
在软弱围岩地层和岩溶发育地区，每次预报距离采用100m，在完整
的硬质岩地层每次预报采用150m。其相关技术要求按《铁路隧道超
前地质预报技术指南办理》。
（2）水平声波剖面法
适应于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围。
在软弱围岩地层和岩溶发育地区，每次预报距离采用40m，在完整的
硬质岩地层每次预报采用60m。其相关技术要求按《铁路隧道超前地
质预报技术指南办理》。
（3）负视速度法
适应于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围。
在软弱围岩地层和岩溶发育地区，每次预报距离采用40m，在完整的
硬质岩地层每次预报采用60m。其相关技术要求按《铁路隧道超前地
质预报技术指南办理》。
（4）陆地声纳法
适应于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围。
在软弱围岩地层和岩溶发育地区，每次预报距离采用40m，在完整的
硬质岩地层每次预报采用60m。其相关技术要求按《铁路隧道超前地
质预报技术指南办理》。
以上四种方法均为弹性波反射法，本次设计按地震波反射法
(TSP203/202)考虑，在软弱围岩地层或岩溶发育地区，每次预报距离
采用100m，在完整的硬质岩地层每次预报距离采用150m。
（5）地质雷达探测法
地质雷达探测法主要用于岩溶探测，亦可用于断层破碎带、软弱夹层
等不均匀体的探测，每25m一次，一次范围30m，两次重叠5m以上。
其相关技术要求按《铁路隧道超前地质预报技术指南办理》。
(6)红外探测法
红外探测法主要适用于判断探测点前方有无水体存在及其方位，不能
定量给出水量的大小等参数，每25m一次，一次范围30m，两次重
叠5m以上。其相关技术要求按《铁路隧道超前地质预报技术指南办
理》。
（7）高分辨直流电流法
高分辨直流电流法使用于任何地层中存在的地下水位置及相对含水
量的大小，如断层破碎带、溶洞、溶隙、暗河等地质体中的地下水，
其相关参数要求按《铁路隧道超前地质预报技术指南办理》。
2、分类
根据不同的要求，采用不同的物探措施，现将物探法分为以下4类：
序号 适用条件 适用风险等级 物探类型 主要手段
1 软弱夹层，非可溶岩接触带，地表物探异常带、差异风化带及可能出现其他不良地质体。含炭（煤）地层 塌方风险及变形风险为中度 WT—1 TSP203
2 非可溶岩地段断层及其破碎带、可溶岩岩溶中度发育地段、可能出现的节理密集带 塔防风险为高度，突水突泥风险为中度及以上。 TSP203+红外探
测
3 可溶岩岩溶强烈发育地段、可溶岩与非可溶岩接触带等可能出现溶洞。溶蚀破碎带及富水节理密集带。 突水突泥高度风险、地表失水高度风险。塌方高度风险 TSP203+地质雷
达+红外探测
4 岩溶极发育（极强烈）地段；煤层采空区、高压富水断层 突水突泥极高风险、地表失水极高风险、塌方高度风险 TSP203+高分辨
直流电法+地质
雷达+红外探测
（三）超前钻探法
超前地质钻孔：拟采用单孔水平采取岩芯钻探法，超前钻探20～30m,
验证中近距离物探超前探测的异常地段。每25m一循环，每孔长30m，
钻孔是否去岩芯根据不同地质条件确定。
加深炮眼：即加深炮眼超前探测，利用在隧道开挖工作面上的炮眼钻
孔来探测前方围岩的地质情况，在每一循环钻设炮眼时布设3～5个
钻孔加深3m以上作为探测孔。
根据不同地质条件及其不同的要求，将钻探法分为以下7类：
序号 适应条件 适用风险等级 钻探类型 主要手段 备注
1 所有工点 全部风险类型 ZT—1 加深炮眼（5孔） 最基本手段
2 地表存在构筑物及隧道浅埋偏压地段 塌方风险为高度 变形风险为中度 超前钻孔（2孔）+加深炮眼（5孔），其中1孔取芯
3 高地应力：软岩大变形及岩爆 塌方风险为中度，变形风险为中度，岩爆风险为中度 超前钻孔（3孔）+加深炮眼（5孔），其中1孔取芯,1孔位地应力测试孔
4 地质构造带，岩层接触带，物探异常区。 突水突泥中度风险，塌方中度风险 超前钻孔（3孔）+加深炮眼（5孔），其中1孔取芯
5 岩溶发育区 突水突泥中度风险，地表失水高风险 超前钻孔（5孔）+加深炮眼（10孔）。
6 高压富水段 突水突泥极高风险、地表失水极高风险 超前钻孔（5孔），所有探测孔均需设置关水阀门，1孔设置测压装置。其中3孔作为定位孔
7 煤系地层 瓦斯及煤层突出高风险 在距离15m垂直距离处设置1个超前钻孔，初步探测煤层位置，在距初探煤层10m出钻5个超前钻孔，并进行相关参数测试。其中2个孔要求取芯。