地质超前预报作业指导书
一、目的
为确保隧道施工安全质量，根据设计提供的工程及水文地质资料，结合地质超前预报，进行分析研究，制定完整的施工技术方案。

做好技术、物质、机械设备的储备，避免地质灾害的发生。

使之达到施工设计及施工规范的要求及工期目标的实现，特制订本作业指导书。

二、使用范围
本指导书适用于隧道黄土Ⅴ级围岩洞身段开挖施工。

三、依据
1、双线客运专线施工技术指南（报批搞）；
2、铁路隧道施工规范及验收规范《铁建设【2005】160号》；
3、铁路隧道喷锚构筑法技术规范《TB10108-2002》。

4、甬台温铁路施工图；
5、《铁路隧道施工规范》－TB10204-2002
6、《铁路隧道工程质量检验评定标准》－TB10417-98
四、加强隧道地质预报和围岩监控测量
山后隧道穿越地段工程地质条件复杂主要为粉质粘土、角砾土、粉砂岩及硅质岩层，隧道安全问题为隧道工程施工的重点。

为此成立
专门的地质预报小组，工程施工中采用超前TSP-203型地质预报仪及BK2000型地质雷达进行探测预报不良地质，严格按新奥法原则进行施工，采用CRD、CD、台阶法进行施工，并建立完善的安全控制体系，确保施工安全。

五、超前地质预报
山后隧道根据地质特点，本着以“早预报、早预防”的原则组织施工，本隧道采用地质调查、TSP-203超前地质预报、钻孔超前探测、开挖面及其附近的地质观测素描和地质作用等综合手段，预测不良地质的位置、性质、规模和对施工的影响程度。

针对本隧有断层破碎带、岩溶等不良地质和设计阶段地质勘测异常区，采用超前地质预测方法主要有：
地质素描法进行预报；TSP203超前地质预报仪进行距离100m～200m的超前预报；采用地质雷达、红外探水仪、HSP水平声波反射法和超前地质钻孔进行距离在30m～50m的预报。

超前地质预报工作内容及方法分别见图5-1“主要地质预报工作范围图”和表5-2“各不良地质段采取的地质预报方法”。

图5-1 主要地质预报工作范围图
表5-2各不良地质段采取的地质预报方法
由于地质条件复杂，超前地质预报方法多样，为完成大量地质预报工作，成立专职的地质组，由经验丰富的人员组成，配备先进的设备。

地质工作内容与方法
(1)超前地质预报内容和方法
本隧道的地质条件，超前地质工作按照长短结合、上下对照、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性。

根据各种探测方法的特点，可分为长距离控制预报、中距离预报、短距离预报。

长距离宏观控制预报：在隧道穿过的灰岩地段以及Ft2、Ft8、
Ft56断层在洞身水平方向上采用TSP203超前地质预测预报系统进行距离100～200m的预报。

中距离预报：采用仪器（地质雷达、红外探测仪、水平声波反射法）和超前地质钻孔进行的距离在30m～50m的验证预报。

短距离预报：地质素描法和采用加长炮眼孔进行的距离小于30m 的预报。

①TSP203超前地质预报系统超前探测
隧道掘进过程中，每开挖150m通过TSP203对开挖前进方向进行中长距离（100～200米）预报，对一定规模的断层破碎带和岩溶带进行预报。

②工作面超前地质钻孔探测预报
在隧道施工通过岩溶、断层破碎带段每开挖30m，利用超前水平地质钻孔对开挖前进方向进行30～50m的钻探。

正洞除严格按照在可溶岩地段和断层破碎带以及可溶岩与非可溶岩过度接触带施做超前钻孔外，还应结合超前探测结果的异常段，按地质人员要求增设钻孔。

钻机钻孔时要固定牢固，并安设孔口管及高压闸阀，确保超前钻孔涌出高压地下水时，能够有效地控制。

在可溶岩地段、可溶岩与非可溶岩过度接触带、以及断层破碎带施工中运用开挖用的钻具进行长5米的超前钻孔，对洞身前方进行全方位空间探测，探孔成放射形布设。

③利用工作面地质素描预报
地质素描在隧道施工全段进行。

地质素描内容为：
根据对超前地质预报结果，综合分析开挖面围岩的岩性、结构、构造和地下水情况，判断开挖面前方围岩的工程地质、水文地质特征，
并依此提出工程措施建议和进一步预报的方案。

根据开挖段围岩的工程地质、水文地质特征进行预报结果的验证，提出是否修改预报方法及参数的意见。

根据开挖段及开挖面水文地质情况，提出注浆止水方案的建议。

④红外线探水探测
在隧道施工通过岩溶、岩溶水、断层破碎带可能发生涌水地段每开挖15～30m，对开挖面前方施作一红外线探测技术，对地下水进行预报。

⑤开挖后的周边探测
地质雷达除进行开挖面前方探测以外，在隧道已开挖过的可溶岩地带隧底、断层破碎带洞壁8～15m范围进行连续探测，以发现可能的不良地质体，以便及时上报设计单位及时处理，免除后患。

⑥其它预报内容和方法
在该隧道采用HSP水平声波剖面法作为TSP203与红外线探测的异常地质体进行确认的必要补充。

预报安排视围岩变化情况进行。

地质雷达作为TSP203超前地质预报的补充，在不良地质地段对TSP203预报的异常点，用其他预报手段确定异常体的规模、性质、危害性有困难时采用地质雷达。

(2)其它地质工作内容及方法
①岩溶和断层破碎带形态调查
调查岩溶的形态、规模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情况。

②地表监测
依据提供的工程地质、水文地质图，暂定隧道中线两侧各1.5公里与居民生活、生产关系密切的泉水、井水等进行监测。

监测内容主
要为水量、水温、水压、水质的变化以及当地的气象与降水。

监测手段主要为测量、摄影、笔记等。

③洞内监测
用数码摄像机将开挖后、没有支护以前的隧道侧壁进行摄像,通过编辑,制成具有里程标志的连续的影视资料，从而分析地层节理、裂隙的变化情况。

随着隧道施工进展，通过测试窗量测裂隙，即在洞壁画定一定面积，对节理进行统计，计算隧道围岩的渗透张量；尝试通过裂隙的统计预测岩溶通道出现的概率。

进行涌水动态的实时监测，包括涌水点的空间分布、单点涌水量、涌出压力、涌出机制和涌水的化学与同位素化学特征等。

以10天为单位进行长期观测，根据地下水的动态变化，间接地判断工作面前方的地质情况是否变化，尤其重点观察大涌水点和集中的出水点。

随隧道的施工进度，对隧道工作面气温及水温进行监测，编制进度气温、水温变化曲线，预测前方地温变化。

通过岩石的物理力学特性试验数据，对隧道所揭露的地层，隧道围岩级别进行分析、判断。

当开挖面前方的自重应力，接近或等于岩爆临界应力值时，对前方围岩进行原位应力测试，作出岩爆评估。

5.2.4.3.地质信息收集与处理
超前地质预报建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工。

通过地质信息系统的及时、准确预报，为施工提供决策依据，及时调整施工方法和支护参数。

采用新的施工方法和支护参数后，有从施工过程中获取新的地
质信息，更新地质信息系统，经处理后，再一次反馈给施工，如此往复，形成地质信息系统化。

地质预报信息收集处理见图5-27“地质信息系统流程图”
图5-27 地质信息系统流程图。