培训课件超前地质预报

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1、超前地质预报主要内容一、超前地质预报概述一、超前地质预报概述二二、超前地质预报的具体方法与认识超前地质预报的具体方法与认识三、常用三、常用超前地质预报方法适用范围超前地质预报方法适用范围四、超前地质预报工作的安全管理四、超前地质预报工作的安全管理五、超前地质预报实施中各种工作关系的协调五、超前地质预报实施中各种工作关系的协调六、超前地质预报工作中的一些认识六、超前地质预报工作中的一些认识七、综合超前地质预报实例七、综合超前地质预报实例八、超前地质预报与施工的关系八、超前地质预报与施工的关系 一、超前地质预报概述一、超前地质预报概述 超前地质预报超前地质预报:是地质勘察工作在是地质勘察工作在施工

2、阶段的延续施工阶段的延续，是是在复杂地质情况工程在复杂地质情况工程安全事故安全事故多发条件下，为满足施工安多发条件下，为满足施工安全的需要而新兴的一门学科，是工程地质学的一部分，是全的需要而新兴的一门学科，是工程地质学的一部分，是覆盖物理探测、地质、钻探、试验等专业的一个综合学科。覆盖物理探测、地质、钻探、试验等专业的一个综合学科。施工地质超前预报施工地质超前预报:就是利用一定的就是利用一定的技术和手段技术和手段收集隧道收集隧道所在岩体的有关资料，并运用相应的地质理论和灾害发生所在岩体的有关资料，并运用相应的地质理论和灾害发生规律对这些资料进行分析、研究，从而对规律对这些资料进行分析、研究，从

3、而对施工掌子面前方施工掌子面前方岩体情况及成灾可能性岩体情况及成灾可能性做出预报。做出预报。超前地质预报是隧道信息化的重要组成部分，施工阶段超前地质预报是隧道信息化的重要组成部分，施工阶段应将超前地质应将超前地质预测、预报预测、预报纳入正常的施工工序中，根据工纳入正常的施工工序中，根据工程地质、水文地质变化及时调整施工方法和采取相应的技程地质、水文地质变化及时调整施工方法和采取相应的技术措施。术措施。1、超前地质预报的产生与发展、超前地质预报的产生与发展 在复杂地区修建长大隧道，由于地质条件的复杂性，经常遇到一在复杂地区修建长大隧道，由于地质条件的复杂性，经常遇到一些突发地质灾害，而目前国内外

4、地质勘察的精度都满足不了施工过些突发地质灾害，而目前国内外地质勘察的精度都满足不了施工过程中对不良地质情况的准确预见，造成了许多重大地质灾难。甚至程中对不良地质情况的准确预见，造成了许多重大地质灾难。甚至成为制约地下工程建设工期及能否安全使用的关键。成为制约地下工程建设工期及能否安全使用的关键。实例：实例：日本东海道干线旧丹拿隧道（长）日本东海道干线旧丹拿隧道（长）19811981年开工后曾遇到年开工后曾遇到高高压涌突水压涌突水，致使该隧道建设工期达，致使该隧道建设工期达1616年年之久；日本的万之濑川引水之久；日本的万之濑川引水隧道（），在施工中出现严重涌突水，致使隧道（），在施工中出现严重

5、涌突水，致使5 5次改变施工方案，延次改变施工方案，延误工期近误工期近2 2年；而国内的一些煤矿年；而国内的一些煤矿瓦斯爆炸瓦斯爆炸、隧道塌方隧道塌方事故也多见事故也多见报道，例如宜万铁路的马鹿箐隧道、野三关隧道报道，例如宜万铁路的马鹿箐隧道、野三关隧道岩溶突水事故岩溶突水事故等。等。这些工程事故给工程本身和周围环境造成极大的危害。地下工这些工程事故给工程本身和周围环境造成极大的危害。地下工程施工的技术发展，要求产生新技术解决这一地质问题。程施工的技术发展，要求产生新技术解决这一地质问题。超前地质超前地质预报技术预报技术应运而生。应运而生。日本东海道干线旧丹拿隧道（长）1981年开工后曾6次遇

6、到大规模高压涌突水，最大一次达，水头达，贯通时总涌水量达3/s，致使该隧道建设工期达16年之久；日本的万之濑川引水隧道（），在施工中出现严重涌突水，最大水量3/s，水头压力高达，致使5次改变施工方案，延误工期近2年；1992年竣工的辛普伦双孔单线隧道是穿越阿尔卑斯山的第四座特长隧道，施工期间发生的特大规模涌水，涌水量达3/s，水温高达4756；前苏联的贝阿铁路北穆隧道（长），最大涌水量达60104m3/d。而国内的一些煤矿瓦斯爆炸、隧道塌方事故也多见报道。这些工程事故给工程本身和周围环境造成极大的危害。地下工程施工的技术发展，要求产生新技术解决这一地质问题。超前地质预报技术应运而生。日本东海道

7、干线旧丹拿隧道（长）1981年开工后曾6次遇到大规模高压涌突水，最大一次达，水头达，贯通时总涌水量达3/s，致使该隧道建设工期达16年之久；日本的万之濑川引水隧道（），在施工中出现严重涌突水，最大水量3/s，水头压力高达，致使5次改变施工方案，延误工期近2年；1992年竣工的辛普伦双孔单线隧道是穿越阿尔卑斯山的第四座特长隧道，施工期间发生的特大规模涌水，涌水量达3/s，水温高达4756；前苏联的贝阿铁路北穆隧道（长），最大涌水量达60104m3/d。而国内的一些煤矿瓦斯爆炸、隧道塌方事故也多见报道。这些工程事故给工程本身和周围环境造成极大的危害。地下工程施工的技术发展，要求产生新技术解决这一地

8、质问题。超前地质预报技术应运而生。日本东海道干线旧丹拿隧道（长）1981年开工后曾6次遇到大规模高压涌突水，最大一次达，水头达，贯通时总涌水量达3/s，致使该隧道建设工期达16年之久；日本的万之濑川引水隧道（），在施工中出现严重涌突水，最大水量3/s，水头压力高达，致使5次改变施工方案，延误工期近2年；1992年竣工的辛普伦双孔单线隧道是穿越阿尔卑斯山的第四座特长隧道，施工期间发生的特大规模涌水，涌水量达3/s，水温高达4756；前苏联的贝阿铁路北穆隧道（长），最大涌水量达60104m3/d。而国内的一些煤矿瓦斯爆炸、隧道塌方事故也多见报道。这些工程事故给工程本身和周围环境造成极大的危害。地下

9、工程施工的技术发展，要求产生新技术解决这一地质问题。超前地质预报技术应运而生。日本东海道干线旧丹拿隧道（长）1981年开工后曾6次遇到大规模高压涌突水，最大一次达，水头达，贯通时总涌水量达3/s，致使该隧道建设工期达16年之久；日本的万之濑川引水隧道（），在施工中出现严重涌突水，最大水量3/s，水头压力高达，致使5次改变施工方案，延误工期近2年；1992年竣工的辛普伦双孔单线隧道是穿越阿尔卑斯山的第四座特长隧道，施工期间发生的特大规模涌水，涌水量达3/s，水温高达4756；前苏联的贝阿铁路北穆隧道（长），最大涌水量达60104m3/d。而国内的一些煤矿瓦斯爆炸、隧道塌方事故也多见报道。这些工程

10、事故给工程本身和周围环境造成极大的危害。地下工程施工的技术发展，要求产生新技术解决这一地质问题。超前地质预报技术应运而生。2 2、超前地质预报工作的重要作用、超前地质预报工作的重要作用 复杂地区修建长大隧道，由于不良地质发育的复杂地区修建长大隧道，由于不良地质发育的不确定不确定性，性，在施工中进行超前地质预测预报工作，既是保证施工在施工中进行超前地质预测预报工作，既是保证施工安全的需要，也是保证工期、节约工程造价的需要。安全的需要，也是保证工期、节约工程造价的需要。（1 1）作为一项安全施工措施，）作为一项安全施工措施，可以降低地质灾害发生的可以降低地质灾害发生的机率机率，确保隧道施工安全。由

11、于进行预报，可进一步查清，确保隧道施工安全。由于进行预报，可进一步查清因前期地质勘察工作的局限而难以探查的、隐伏的重大地因前期地质勘察工作的局限而难以探查的、隐伏的重大地质问题，能够提前了解开挖面前方围岩的地质情况，并在质问题，能够提前了解开挖面前方围岩的地质情况，并在施工中有针对性地采取预防措施，因此，能够有效地控制施工中有针对性地采取预防措施，因此，能够有效地控制突泥、涌水、涌砂、坍方突泥、涌水、涌砂、坍方等地质灾害的发生，从而避免或等地质灾害的发生，从而避免或减少由此造成人员及设备的损伤等。减少由此造成人员及设备的损伤等。（2 2）进行超前地质预报能够作为）进行超前地质预报能够作为动态设

12、计动态设计基础资料的基础资料的获取手段，保证设计的质量。通过地质预报，可以获得开获取手段，保证设计的质量。通过地质预报，可以获得开挖面前方存在的特殊地质现象，以及岩层的物性和力学参挖面前方存在的特殊地质现象，以及岩层的物性和力学参数，为设计支护参数的合理变更提供必要的依据。数，为设计支护参数的合理变更提供必要的依据。（3 3）确保质量，控制投资确保质量，控制投资。有了地质预报，能够及时。有了地质预报，能够及时了解隧道围岩存在的地质情况，提前对软弱岩层进行预加了解隧道围岩存在的地质情况，提前对软弱岩层进行预加固，合理变更施工参数，确保隧道连续挖进，赢得施工时固，合理变更施工参数，确保隧道连续挖进

13、，赢得施工时间。间。（4 4）为编制竣工文件提供地质依据为编制竣工文件提供地质依据。虽然引入超前地质预报系统对保证隧道的施工安全起了虽然引入超前地质预报系统对保证隧道的施工安全起了一定的作用，但对不良地质体的确切位置的定位与确定不一定的作用，但对不良地质体的确切位置的定位与确定不良地质发育的立体空间等方面还有一定的良地质发育的立体空间等方面还有一定的不足不足，这些还需，这些还需要工程技术人员做进一步的努力。要工程技术人员做进一步的努力。2 2、超前地质预报工作的重要作用、超前地质预报工作的重要作用3 3、超前地质预报国内外发展现状、超前地质预报国内外发展现状 准确预报施工前方地质条件是隧道建设

14、的迫切需要，是确准确预报施工前方地质条件是隧道建设的迫切需要，是确定工程对策、工程措施的关键，是工程施工安全的前提，是定工程对策、工程措施的关键，是工程施工安全的前提，是控制和合理运用工程投资的重要因素。控制和合理运用工程投资的重要因素。因此，世界各国都把此类问题列入重点研究课题进行攻关。因此，世界各国都把此类问题列入重点研究课题进行攻关。我国自六、七十年代修建成昆铁路线时开始开展此项工作。我国自六、七十年代修建成昆铁路线时开始开展此项工作。八十年代以来，特别是近几年，由于铁路基础建设大发展的八十年代以来，特别是近几年，由于铁路基础建设大发展的需要，铁路系统隧道施工超前地质预报技术得到了长足的

15、发需要，铁路系统隧道施工超前地质预报技术得到了长足的发展，尽管如此，展，尽管如此，还没有哪一种仪器和设备能解决所有的地质还没有哪一种仪器和设备能解决所有的地质问题，预报理论与技术仍需完善，仪器和设备仍需不断更新问题，预报理论与技术仍需完善，仪器和设备仍需不断更新改进，改进，仍然属于边生产边科研性质的技术。仍然属于边生产边科研性质的技术。二、超前地质预报的具体方法及认二、超前地质预报的具体方法及认识识 目前国内外超前地质预报手段分为：目前国内外超前地质预报手段分为：常规地质常规地质法、超前导坑预报法、超前钻探预报法、物探方法法、超前导坑预报法、超前钻探预报法、物探方法四种。四种。1 1）常规地质

16、法：）常规地质法：包括地质素描法、地层分界线及包括地质素描法、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析法、地质作图法、数构造线地下和地表相关性分析法、地质作图法、数码成像、技术位移向量分析法等；码成像、技术位移向量分析法等；2 2）超前导坑预报法：超前导坑预报法：包括平行导坑法、正洞导坑包括平行导坑法、正洞导坑法；法；3 3）超前钻探预报法：超前钻探预报法：包括深孔水平钻探、包括深孔水平钻探、5 58m8m加深炮孔探测及孔内摄影；加深炮孔探测及孔内摄影；4 4）物探方法：物探方法：包括地震波反射法、声波反射法、包括地震波反射法、声波反射法、地质雷达、红外探测、跨孔地质雷达、红外探测、跨孔CTCT

17、、高分辨率电法、声、高分辨率电法、声监测法、电测法、核磁共震法、陆地声纳法、监测法、电测法、核磁共震法、陆地声纳法、TRTTRT真地震反射成像技术、水平声波剖面法真地震反射成像技术、水平声波剖面法(HSP)(HSP)、TSTTST超前预报技术、地震负视速度法、超前预报技术、地震负视速度法、TGP12TGP12超前预报超前预报技术等。技术等。二、超前地质预报的具体方法及认二、超前地质预报的具体方法及认识识我国我国首次首次引进引进的的TSP2TSP20202预预报设报设备备二、超前地质预报的具体方法及认识二、超前地质预报的具体方法及认识技术技术人员人员进行进行 TSPTSP2 0 32 0 3+超

18、超前地前地质预质预报仪报仪操作操作二、超前地质预报的具体方法及认识二、超前地质预报的具体方法及认识 技 术技 术人 员人 员隧 道隧 道内 进内 进行 地行 地质 雷质 雷达 探达 探测测二、超前地质预报的具体方法及认识二、超前地质预报的具体方法及认识 超超前前水水平平钻钻探探场场景景二、超前地质预报的具体方法及认识二、超前地质预报的具体方法及认识 技技术术人人员员在在隧隧道道量量测测水水压压二、超前地质预报的具体方法及认识二、超前地质预报的具体方法及认识 技技术术人人员员在在进进行行红红外外探探测测二、超前地质预报的具体方法及认识二、超前地质预报的具体方法及认识 技 术技 术人 员人 员在

19、隧在 隧道 量道 量测 裂测 裂隙 产隙 产状状二、超前地质预报的具体方法及认识二、超前地质预报的具体方法及认识 下面简述一下国内常用的几种预报方法的原理与使用下面简述一下国内常用的几种预报方法的原理与使用：1 1、TSPTSP超前地质预报技术超前地质预报技术 TSPTSP超前地质预报系统是专门为隧道与地下工程超前超前地质预报系统是专门为隧道与地下工程超前地质预报研制开发的设备，它为方便快捷地预报掌子面前地质预报研制开发的设备，它为方便快捷地预报掌子面前方方100100350m350m范围内的地质情况提供了一种强有力的方法范围内的地质情况提供了一种强有力的方法和工具。和工具。预报原理：预报原理

20、：TSP(Tunnel Seismic Prediction)TSP(Tunnel Seismic Prediction)超前预报系统超前预报系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特反射波特性来预报性来预报隧洞掌子面前方及周围临近区域的地质情况。该法属多波隧洞掌子面前方及周围临近区域的地质情况。该法属多波多分量探测技术，可以检测出掌子面前方岩性的变化，如多分量探测技术，可以检测出掌子面前方岩性的变化，如不规则体、不连续面、断层和破碎带等。不规则体、不连续面、断层和破碎带等。、TSPTSP超前地质预报原理超前地质预报原理 数据采集时通过数据采集时通过依次激

21、发隧洞一边侧墙依次激发隧洞一边侧墙等间隔炮孔，等间隔炮孔，产生以波形式向周围方向的能量传递，从掌子面前方任一产生以波形式向周围方向的能量传递，从掌子面前方任一波阻抗差异界面反射的信号波阻抗差异界面反射的信号及及直达波信号直达波信号将被将被2 2个三分量个三分量检波器接收，该过程所需时间约检波器接收，该过程所需时间约1 1小时。然后利用小时。然后利用TSPwinTSPwin软件软件处理可得处理可得P P波和波和S S波波场分布规律，最终显示掌子面前波波场分布规律，最终显示掌子面前方与隧道轴线相交的反射同相轴及其地质解译的方与隧道轴线相交的反射同相轴及其地质解译的二维或三二维或三维维成果图。由相应

22、密度值，可成果图。由相应密度值，可算出预报区内岩体物理力学算出预报区内岩体物理力学参数参数，进而可划分该区围岩工程类别。，进而可划分该区围岩工程类别。TSP TSP 超前探测原理超前探测原理地层地层或或断层断层入射波前反射波前震源检波器检波器隧道、TSPTSP超前地质预报原理超前地质预报原理、TSP方法特点方法特点（1 1）由点及面对地质体进行预报）由点及面对地质体进行预报 TSP202TSP202成果图显示的是对能量异常点的接收后成果图显示的是对能量异常点的接收后在图中以在图中以点状形式点状形式表现出来，通过点的整体形状表现出来，通过点的整体形状（直面、曲面）与能量点的差异分布，结合地勘（直

23、面、曲面）与能量点的差异分布，结合地勘资料来综合判定前方不良地质体的性质（断层、资料来综合判定前方不良地质体的性质（断层、溶洞）。溶洞）。TSP203 TSP203 成果图显示的是对能量异常点的接收后成果图显示的是对能量异常点的接收后在图中以在图中以面状形式面状形式表现出来，适合表现出来，适合不良层面不良层面的判的判定，对小型溶洞或管道型溶洞的判定存在一定的定，对小型溶洞或管道型溶洞的判定存在一定的局限性。而其产生的物理参数对地质情况的判定局限性。而其产生的物理参数对地质情况的判定只能起到一定的借鉴作用。只能起到一定的借鉴作用。（2 2）预报距离长，能预报掌子面前方）预报距离长，能预报掌子面前

24、方100100350m350m范围内的地质状况，而根据弹性波法原理，范围内的地质状况，而根据弹性波法原理，只要激发能量足够大，围岩越硬越完整，能够保只要激发能量足够大，围岩越硬越完整，能够保证反射波的接收效果，则预报长度会根据上述条证反射波的接收效果，则预报长度会根据上述条件加长。件加长。（3 3）对隧道施工干扰小，它可在隧道施工间隙）对隧道施工干扰小，它可在隧道施工间隙进行，即使专门安排此项工作，也不过进行，即使专门安排此项工作，也不过4040分钟左分钟左右。右。（4 4）提交资料快，在现场采集数据后）提交资料快，在现场采集数据后2424小时内小时内即可提交成果报告。即可提交成果报告。（5

25、5）预报准确性）预报准确性 其预报地质体位置是根据其预报地质体位置是根据已开挖段已开挖段的弹性波速度的的弹性波速度的平均值和时间来推算的，地质体变化越大，预报位置平均值和时间来推算的，地质体变化越大，预报位置与实际情况差异也越大。与实际情况差异也越大。TSP202TSP202的计算是在的计算是在DosDos平台平台进行的，进行的，TSP203TSP203的计算是在的计算是在WindowsWindows平台进行的。它平台进行的。它是是TSP202TSP202的升级换代产品。他的计算功能更强大，更的升级换代产品。他的计算功能更强大，更智能化。它可以计算出掌子面前方岩层的主要物理参智能化。它可以计算

26、出掌子面前方岩层的主要物理参数的数值和变化。数的数值和变化。在采集信息量方面，在采集信息量方面，TSP203TSP203有理由做的更好，由于有理由做的更好，由于计算机的升级换代可提供更强大的平台，仪器可以采计算机的升级换代可提供更强大的平台，仪器可以采集更多的信息供计算分析。但是在实际应用过程中集更多的信息供计算分析。但是在实际应用过程中TSP203TSP203提供的人为综合分析的空间受到一定的限制提供的人为综合分析的空间受到一定的限制 。、工程实例、工程实例（1 1）渝怀铁路圆梁山隧道）渝怀铁路圆梁山隧道DK361+764DK361+764溶洞溶洞TSP202TSP202探测探测DK361+

27、931DK361+931来自隧道前上方的反射波能量图来自隧道前上方的反射波能量图DK361+931来自隧道前下方的反射波能量图来自隧道前下方的反射波能量图 DK361+764 DK361+764溶洞为溶洞为沿层面发育的岩溶形态沿层面发育的岩溶形态，TSP202TSP202在隧道上在隧道上下方均探测在异常界面，经纵向深度位置搜索下方均探测在异常界面，经纵向深度位置搜索反射界面提取反射界面提取等手段处理后，可判定溶洞发育。等手段处理后，可判定溶洞发育。（2 2）龙厦铁路象山隧道）龙厦铁路象山隧道1#1#斜井花岗岩斜井花岗岩TSP203TSP203预报预报 2D2D成果显示成果显示 通过象山隧道通过

28、象山隧道1#1#斜井斜井TSP203TSP203预报预报 2D2D成果图可清楚的成果图可清楚的看到看到软弱层软弱层的分布，通过成果图岩土参数变化情况可综合的分布，通过成果图岩土参数变化情况可综合判定判定断层断层的发育位置。的发育位置。（3 3）TSP202TSP202在在岩溶探测岩溶探测中的应用中的应用 下图是在渝怀线圆梁山隧道遇到下图是在渝怀线圆梁山隧道遇到2 2号溶洞时在地质探洞号溶洞时在地质探洞内做的两次内做的两次TSPTSP预报，结果显示了探洞两侧的完全不同。预报，结果显示了探洞两侧的完全不同。综合判定综合判定一侧为大规模溶洞一侧为大规模溶洞，另，另一侧显示的是分带特点的一侧显示的是分

29、带特点的溶缝溶缝，开挖后证实是，开挖后证实是2 24m4m宽的宽的“溶缝溶缝”。当然对单独的。当然对单独的成果图不可能下如此确切的结论，但地质预报就是要在地成果图不可能下如此确切的结论，但地质预报就是要在地勘资料、多次探测实践的基础上综合分析。地质预报就是勘资料、多次探测实践的基础上综合分析。地质预报就是这样的一个综合系统工程。这样的一个综合系统工程。探洞左侧的管道及迂回方案探洞右侧大型溶洞的集中反映 2#溶洞平面分布图+52040+393灰岩P2wZy-13Zy-16Zy-14Zy-15Zy-12+501.65372.55Zy-11地质探洞迂回导坑N25E/26NW37630.8+508.9

30、Zy-10DK354+373.9Zy-7Zy-98.5Zy-5Zy-3Zy-4Zy-6+485.55.5205.7+499.6+485.6+501+4901021+480559779.27570.056.63+483Zy-2DK354+5244Zy-1DK354+468DK354+472.2DK354+459.9DK354+449.416DK354+380DK354+428超前地质钻孔DK354+420.43954灰岩8.115400SE45泄水洞P2w正洞312灰岩灰岩P2wP2wN25E/26NW衬砌混凝土平导中导坑溶洞区505014.7194026312124.728.540050048

31、04604404204164424385004804604404204161.4 1.4 优缺点分析优缺点分析 （1 1）适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况。）适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况。（2 2）预报距离长，能预报掌子面前方）预报距离长，能预报掌子面前方100100350m350m范围内的地质状况，围岩范围内的地质状况，围岩越硬越硬越完整越完整预报长度就越大。预报长度就越大。（3 3）对隧道施工干扰小，它可在隧道施工间隙进行，即使专门安排此项工作，）对隧道施工干扰小，它可在隧道施工间隙进行，即使专门安排此项工作，也不过也不过4040分钟左右。分钟左右。（4 4

32、）提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。它设）提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。它设计了一套专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量计了一套专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，就可得出断层破碎分析图。将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，就可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质体相对于隧道的空间位置，计算机就会自动绘出带、软弱夹层或其它不良地质体相对于隧道的空间位置，计算机就会自动绘出弹弹性波速度有差异性波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线

33、的地质平面图和纵断面图。的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。1.4 优缺点分析优缺点分析 （5 5）预报准确性，其预报）预报准确性，其预报地质体距离掌子面的位置地质体距离掌子面的位置是根据是根据2424个爆破孔与个爆破孔与接收器之间的弹性波速度的平均值和地质体反射波到达接收器的时间来确定接收器之间的弹性波速度的平均值和地质体反射波到达接收器的时间来确定的，的，由于弹性波速度的差异而导致地质体预报位置与实际情况有所差异。由于弹性波速度的差异而导致地质体预报位置与实际情况有所差异。（6 6）预报精度高，它所能反映出的地质体的宽度是根据采样间隔和岩体）预报精度高，它所能反映出的地质体的宽

34、度是根据采样间隔和岩体弹性波速度来确定的，如采样间隔取弹性波速度来确定的，如采样间隔取80s80s，弹性波速度为，弹性波速度为5000m/s5000m/s，则能预报，则能预报出的地质体的宽度为。出的地质体的宽度为。（7 7）预报断层、弱硬岩接触面等面状结构反射信号较为明显，）预报断层、弱硬岩接触面等面状结构反射信号较为明显，而预报溶而预报溶洞等点状地质体则不尽如人意，因其计算软件针对面状异常体设计，对点状洞等点状地质体则不尽如人意，因其计算软件针对面状异常体设计，对点状异常体（如小溶洞等）反应不明显。异常体（如小溶洞等）反应不明显。2、负视速度法和、负视速度法和TGP12（SWS）2.1 2.

35、1 负视速度法负视速度法 铁一院从上世纪铁一院从上世纪9090年代初就开始了进行专门的研究工作，年代初就开始了进行专门的研究工作，并称为并称为“负视速度法负视速度法”。他的工作原理与。他的工作原理与TSPTSP预报系统是完预报系统是完全一样的，差的是商业化和一些巧妙的设计和强大计算功能全一样的，差的是商业化和一些巧妙的设计和强大计算功能的软件。的软件。它是将它是将地震勘探中地震勘探中VSPVSP法法应用于近水平的隧洞中，也是利应用于近水平的隧洞中，也是利用地震反射波特征来预报隧洞开挖面附近围岩的地质情况。用地震反射波特征来预报隧洞开挖面附近围岩的地质情况。在侧壁的一定范围内布置激震点进行激发，

36、其振动信号在隧在侧壁的一定范围内布置激震点进行激发，其振动信号在隧洞围岩内传播，当岩层洞围岩内传播，当岩层波阻抗波阻抗发生变化时，地震波信号将部发生变化时，地震波信号将部分返回。分返回。反射界面与测线直立正交时，所接收的反射波与直反射界面与测线直立正交时，所接收的反射波与直达波在记录图像呈负视速度，其延长线与直达波延长达波在记录图像呈负视速度，其延长线与直达波延长线的交点即为反射界面的位置，纵、横波共同分析还线的交点即为反射界面的位置，纵、横波共同分析还可了解反射界面两侧岩性及软硬程度的变化。可了解反射界面两侧岩性及软硬程度的变化。该法具有明显的方向特征，可有效区分掌子面前方该法具有明显的方向

37、特征，可有效区分掌子面前方反射信号与周围干扰信息，提高了识别物性界面的精反射信号与周围干扰信息，提高了识别物性界面的精确度，能对其进行较为准确的定位，预报距离可达确度，能对其进行较为准确的定位，预报距离可达100100以上。以上。2.2 2.2 国产国产TGP12TGP12（SWSSWS）仪器和处理系统）仪器和处理系统 TGP12TGP12（SWSSWS）仪器和处理系统是）仪器和处理系统是TSPTSP系统的一种，比系统的一种，比较较TSP202/203TSP202/203，TGP12TGP12在以下方面作出了改进：在以下方面作出了改进：1)1)处理系统中文界面，操作方便，程序的对比功能设置处理

38、系统中文界面，操作方便，程序的对比功能设置有利于分析对比；有利于分析对比；2)2)处理系统有自动、手动处理两种方式，适应研究复杂处理系统有自动、手动处理两种方式，适应研究复杂隧道地质条件的需要；隧道地质条件的需要；3)3)仪器的三分量接收器在孔中采用黄油耦合，简单速度仪器的三分量接收器在孔中采用黄油耦合，简单速度快，既经济、又少影响隧道施工的时间。快，既经济、又少影响隧道施工的时间。3、地震、地震CT技术技术 目前隧道反射地震目前隧道反射地震CTCT技术开始发展成熟，代表性技术开始发展成熟，代表性的工作是美国的工作是美国NSANSA工程公司近年来开发的工程公司近年来开发的TRTTRT技术，技术

39、，全称是全称是“真正反射层析成像真正反射层析成像”（True Reflection True Reflection TomographyTomography），在欧洲、亚洲开始应用。），在欧洲、亚洲开始应用。TRT TRT方法在方法在观测方式和资料处理方法观测方式和资料处理方法上与上与TSPTSP和负视和负视速度法有很大不同。在观测上速度法有很大不同。在观测上TRTTRT采用空间多点接收采用空间多点接收和激发，以充分获得空间波场信息，在资料处理方面和激发，以充分获得空间波场信息，在资料处理方面采用速度扫描和偏移成像。这种方法对岩体中反射界采用速度扫描和偏移成像。这种方法对岩体中反射界面的定位、

40、岩体波速的分析的精度都有所提高。面的定位、岩体波速的分析的精度都有所提高。TRT(True Reflection Tomography)TRT(True Reflection Tomography)真地震反射真地震反射成像法是利用岩体中不均匀面的反射地震波进行成像法是利用岩体中不均匀面的反射地震波进行超前探测，它采用空间多点激发和接收的观测方超前探测，它采用空间多点激发和接收的观测方式，其检波点和激发点呈空间分布，以便充分获式，其检波点和激发点呈空间分布，以便充分获得空间场波信息，得空间场波信息，从而使前方不良地质现象的定从而使前方不良地质现象的定位精度大大提高；位精度大大提高；它的数据处理关

41、键技术是速度它的数据处理关键技术是速度扫描和偏移成像，不需要走时，因此，对岩体中扫描和偏移成像，不需要走时，因此，对岩体中反射界面位置的确定、岩体波速和工程类别的划反射界面位置的确定、岩体波速和工程类别的划分都有较高的精度，而且还具有较大的探测距离，分都有较高的精度，而且还具有较大的探测距离，应该说较应该说较TSPTSP法有较大的改进。法有较大的改进。由实际应用知，由实际应用知，TRTTRT法在法在结晶岩体结晶岩体中的探测中的探测距离可达距离可达100100150m150m，在软弱的土层和破碎的岩，在软弱的土层和破碎的岩体中尚可预报体中尚可预报6060100m100m。该法成功应用的例子很多，

42、较典型的是奥地利该法成功应用的例子很多，较典型的是奥地利的通过阿尔卑斯山的铁路双线隧洞施工中进行了的通过阿尔卑斯山的铁路双线隧洞施工中进行了全程的超前预报。全程的超前预报。由于多种因素，目前国内尚未引进该技术。由于多种因素，目前国内尚未引进该技术。4、红外探水、红外探水 红外探测技术是综合地质预报技术的一种，可以定性的判释隧道掌子面前方是否存在含水构造。红外探测技术在圆梁山隧道以及其他铁路线的不同隧道的不同地质条件下进行了大量应用，取得了一定的效果。4.1 工作原理在隧道中，围岩周围存在着红外辐射场，场就有密度、能量、方向等信息。地下水的活动会引起岩体红外辐射场强的变化，测量红外辐射场强的变化

43、来确定掌子面前方或洞壁四周是否有隐伏的含水体。4.2 探测方法特点探测方法特点 探测仪重量轻盈，操作简便，工作时间短（洞探测仪重量轻盈，操作简便，工作时间短（洞内操作只需内操作只需2020分钟），并且数据处理快捷，一般分钟），并且数据处理快捷，一般2 2小小时即内即可提交报告。时即内即可提交报告。是一种很好的辅助手段。是一种很好的辅助手段。但是红外探测只能定性的判断掌子面前方是否存但是红外探测只能定性的判断掌子面前方是否存在含水构造，而不能定量判断水量大小与含水构造在含水构造，而不能定量判断水量大小与含水构造距离。距离。5、高密度电法高密度电法 利用供电极利用供电极A A，接收极，接收极MM、

44、N N所形成所形成电位等势线形成电位等势线形成等势体球壳等势体球壳，来反映前方低阻异常，来反映前方低阻异常,通过通过低阻异常低阻异常判断判断前方岩层的前方岩层的水文地质特征水文地质特征。方法：布置供电极方法：布置供电极A A1 1、A A2 2、A A3 3，间距，间距4m4m，接收极，接收极MM、N N，极间距，极间距4m4m，距供电极，距供电极A A1 14m4m开始跑极，观测记录各开始跑极，观测记录各点视电阻率点视电阻率，然后在计算机上绘制，然后在计算机上绘制A A1 1、A A2 2、A A3 3点视电点视电阻率曲线图。以各条曲线上距阻率曲线图。以各条曲线上距A A1 1供电点等距低阻

45、点为依供电点等距低阻点为依据，分别以据，分别以A A1 1、A A2 2、A A3 3点为圆心绘圆，三圆相交点即为点为圆心绘圆，三圆相交点即为隧道掘进工作面前方相应地点的视电阻率，根据视电阻隧道掘进工作面前方相应地点的视电阻率，根据视电阻率的高低可判断前方是否存在低阻异常区。率的高低可判断前方是否存在低阻异常区。解释异常区可判断前方岩层解释异常区可判断前方岩层是否存在涌水是否存在涌水可能。可能。6、超前地质钻孔、超前地质钻孔 6.1 6.1 超前钻孔的应用及特点超前钻孔的应用及特点 超前地质钻孔是利用超前地质钻孔是利用水平钻机水平钻机在隧道掌子面进行水在隧道掌子面进行水平地质钻探获取地质信息的

46、一种地质超前预报方式。平地质钻探获取地质信息的一种地质超前预报方式。超前水平钻探由于速度慢和费用高一直不能在隧道超前水平钻探由于速度慢和费用高一直不能在隧道施工中被广泛采用。施工中被广泛采用。目前地质预报工作中水平钻孔工序一般每目前地质预报工作中水平钻孔工序一般每30m30m一个一个循环，在灰岩中纯钻时间循环，在灰岩中纯钻时间5 56 6小时，辅助时间小时，辅助时间7 78 8小小时，干扰施工时间时，干扰施工时间10101111小时（约占开挖时间的小时（约占开挖时间的7%7%）。）。6.2 6.2 超前钻孔的优缺点超前钻孔的优缺点 地质钻孔优点：地质钻孔优点：（1 1）可比较直观地告诉我们钻孔

47、所经过部位的地层）可比较直观地告诉我们钻孔所经过部位的地层岩性、岩体完整程度、裂隙度、溶洞大小、有没有水岩性、岩体完整程度、裂隙度、溶洞大小、有没有水以及可测水压高低等。以及可测水压高低等。（2 2）煤系地层可进行孔内煤与瓦斯参数测定，采取）煤系地层可进行孔内煤与瓦斯参数测定，采取适宜防治措施，防治煤与瓦斯突出危险性。适宜防治措施，防治煤与瓦斯突出危险性。（3 3）与物探方法相比，它具有直观性、客观性，不）与物探方法相比，它具有直观性、客观性，不存在物探手段经常发生的多解性、不确定性。存在物探手段经常发生的多解性、不确定性。地质钻孔缺点地质钻孔缺点 费用高、占用隧道施工时间长，且资料只是一孔之

48、费用高、占用隧道施工时间长，且资料只是一孔之见。见。钻孔揭示的地质情况判定钻孔揭示的地质情况判定 1 1、根据钻进速度判定、根据钻进速度判定:钻机在相同岩层中的钻进速度是钻机在相同岩层中的钻进速度是均一的，结合隧道开挖揭示的地层岩性，根据钻机在钻均一的，结合隧道开挖揭示的地层岩性，根据钻机在钻进过程中的速度变化、是否有卡钻现象等，便可判断前进过程中的速度变化、是否有卡钻现象等，便可判断前方岩体的完整程度以及是否存在不良地质体。方岩体的完整程度以及是否存在不良地质体。2 2、根据岩粉判定、根据岩粉判定:在钻孔施做过程中，孔中不断有岩粉在钻孔施做过程中，孔中不断有岩粉被高压风吹出，通过鉴定岩粉的成

49、分，可了解前方地质被高压风吹出，通过鉴定岩粉的成分，可了解前方地质体的性质。体的性质。3 3、根据冲洗液判定、根据冲洗液判定:钻机在钻进过程中，通过冲洗液颜钻机在钻进过程中，通过冲洗液颜色的变化，可以判定钻孔前方岩层的变化，根据冲洗液色的变化，可以判定钻孔前方岩层的变化，根据冲洗液所含杂质的成分可判定前方是否存在所含杂质的成分可判定前方是否存在异常体性质以及异异常体性质以及异常体发育的深度和规模。常体发育的深度和规模。6.4 合理钻孔深度研究合理钻孔深度研究 对于超前地质钻孔来说，钻进距离越长，对施工的对于超前地质钻孔来说，钻进距离越长，对施工的指导意义越大，但是另一方面，钻进距离越长，其钻进

50、效指导意义越大，但是另一方面，钻进距离越长，其钻进效率也会降低。另外根据几次应用，发现长距离钻孔对不良率也会降低。另外根据几次应用，发现长距离钻孔对不良地质体的具体位置的预报准确性的影响很大，既无法准确地质体的具体位置的预报准确性的影响很大，既无法准确确定出现异常的位置。确定出现异常的位置。随着钻孔深度增加，钻杆受到的摩擦力和钻头受到冲击随着钻孔深度增加，钻杆受到的摩擦力和钻头受到冲击阻力很大，钻机的能量损失也越大，钻进速度也越慢。将阻力很大，钻机的能量损失也越大，钻进速度也越慢。将超前地质钻孔纳入施工工序是隧道安全施工的需要，完成超前地质钻孔纳入施工工序是隧道安全施工的需要，完成一个循环的地

51、质超前钻孔，需要将钻孔设备运送到掌子面，一个循环的地质超前钻孔，需要将钻孔设备运送到掌子面，钻孔完成后需要将钻孔设备撤离。钻孔完成后需要将钻孔设备撤离。数据分析：数据分析：以一个循环四个钻孔为例，以一个循环四个钻孔为例，完成上述的钻孔准备和撤离，完成上述的钻孔准备和撤离，平均需要个小时。另外，考虑平均需要个小时。另外，考虑循环之间的钻孔循环之间的钻孔5m5m安全搭接。安全搭接。对对7878个钻孔的钻进速度进行了个钻孔的钻进速度进行了统计分析，从右表中可以看出：统计分析，从右表中可以看出：综合效率最高的循环长度是综合效率最高的循环长度是45m45m（此计算仅限于潜孔钻）。（此计算仅限于潜孔钻）。

52、按施工过程综合工效考虑，则按施工过程综合工效考虑，则在钻孔减少的情况下，钻孔长在钻孔减少的情况下，钻孔长度在度在35m35m左右比较合适。左右比较合适。钻孔综合效率表钻孔综合效率表6.4 6.4 合理钻孔深度研究合理钻孔深度研究6.5 钻孔法建议钻孔法建议 （1 1）在可能有）在可能有地质灾害地质灾害发生的地段，应以钻发生的地段，应以钻孔法为主；孔法为主；（2 2）钻孔花费时间长、费用高，建议在施工）钻孔花费时间长、费用高，建议在施工组织中结合凿岩一并考虑；利用炮孔超前，操组织中结合凿岩一并考虑；利用炮孔超前，操作方便，作用很大。一般要求每循环作方便，作用很大。一般要求每循环4 46 6孔，孔

53、，超前超前2 2 4 4米（有条件时最好米（有条件时最好4 4 6 6米），在石米），在石灰岩岩溶发育地段应该坚持。灰岩岩溶发育地段应该坚持。（3 3）在以探测岩溶为主要目的的钻孔是可以）在以探测岩溶为主要目的的钻孔是可以采用不取芯，以提高钻孔速度。采用不取芯，以提高钻孔速度。7、常规地质素描法、常规地质素描法 是综合地质预报方法的是综合地质预报方法的中枢中枢，主要完成地质展示，主要完成地质展示图、利用导洞进行地质预报、利用地层层序预报等、图、利用导洞进行地质预报、利用地层层序预报等、对其他预报方法能够进行验证和指导。对其他预报方法能够进行验证和指导。具体为利用具体为利用常规地质理论和作图法，

54、常规地质理论和作图法，将隧道所揭露将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表，结合已有勘测资料，进行隧道开挖来并绘制成图表，结合已有勘测资料，进行隧道开挖面前方地质条件的预测预报。面前方地质条件的预测预报。其它的预报方法都是为其它的预报方法都是为这种预报方法服务的。这种预报方法服务的。该方法设备简单、操作方便、不占用隧道施工时间，该方法设备简单、操作方便、不占用隧道施工时间，提交资料及时，费用低，但对操作人员地质知识水平提交资料

55、及时，费用低，但对操作人员地质知识水平要求较高，要求地质专业人员来完成。该方法主要有要求较高，要求地质专业人员来完成。该方法主要有以下几种形式：以下几种形式：（1 1）掌子面素描法）掌子面素描法 掌子面素描法，就是根据掌子面的地质情况利用常掌子面素描法，就是根据掌子面的地质情况利用常规地质理论和几何作图法推测掌子面前方地质情况。规地质理论和几何作图法推测掌子面前方地质情况。（2 2）平行导坑法）平行导坑法 平行导坑法是在隧道平行导坑法是在隧道正洞左边或右边正洞左边或右边一定距离开挖一定距离开挖一个平行的断面较小的导坑，以导坑中的地质情况通一个平行的断面较小的导坑，以导坑中的地质情况通过地质理论

56、和作图法预报正洞地质条件的方法。过地质理论和作图法预报正洞地质条件的方法。平行导坑的作用很多，地质预报只是其中用途之一，平行导坑的作用很多，地质预报只是其中用途之一，一般只是当设计图纸中有平导设计的才采用该法，因一般只是当设计图纸中有平导设计的才采用该法，因其费用极为昂贵。其费用极为昂贵。7 7、常规地质素描法、常规地质素描法 下图为某隧道预报图的（平导预报正洞）一部分：实际开挖揭示情况：下图为某隧道预报图的（平导预报正洞）一部分：实际开挖揭示情况：PDK360+706 PDK360+706 +750+750段为段为F1F1断层破碎带及影响带，围岩破碎。通过平导预断层破碎带及影响带，围岩破碎。

57、通过平导预测正洞测正洞DK360+800 DK360+800 +845+845可能为可能为F1F1断层破碎带及影响带，有水流出。实际断层破碎带及影响带，有水流出。实际开挖揭示情况：开挖揭示情况：DK360+800 DK360+800 +845+845为为F1F1断层，有水流出，水量约断层，有水流出，水量约300ml/s300ml/s。30m+7 0 0+8 0 0正 洞平 导S 4 5。EC2 gN 2 6 E/4 6 S E+7 5 1+7 9 3+7 1 0+7 3 0F1C2 p7 7、常规地质素描法、常规地质素描法（3 3）正洞导坑法）正洞导坑法 正洞导坑法是在隧道正洞中某个部位开挖一

58、个断面较小的导坑正洞导坑法是在隧道正洞中某个部位开挖一个断面较小的导坑以探明地质情况的方法。该方法较平行导坑法更直接、更准确。以探明地质情况的方法。该方法较平行导坑法更直接、更准确。正洞导坑可作为隧道施工工法的一种，既开挖了隧道，又探明正洞导坑可作为隧道施工工法的一种，既开挖了隧道，又探明了地质情况。了地质情况。（4 4）洞身地质素描法）洞身地质素描法 对隧道拱顶、左右边墙进行地质素描，并通过地质展示图形式对隧道拱顶、左右边墙进行地质素描，并通过地质展示图形式表现出来，可以直观的判定隧道前方及周边地质岩性及不良地质体表现出来，可以直观的判定隧道前方及周边地质岩性及不良地质体的发育规模。的发育规

59、模。右边墙N30 E/35 NWN34 E/60 NWN15 E/47 NW左边墙拱部S45 E隧 道 方 位1mP里 程展 示 图怀 化重 庆7 7、常规地质素描法、常规地质素描法 8、地质雷达、地质雷达 作为作为TSPTSP超前地质预报的补充，对超前地质预报的补充，对TSPTSP预报的异常点，比如确定异常体的规模、预报的异常点，比如确定异常体的规模、性质、危害性有困难时采用地质雷达作为补充手段。根据性质、危害性有困难时采用地质雷达作为补充手段。根据铁路工程不良地质勘察铁路工程不良地质勘察规程规程（TB10027-2001TB10027-2001）与设计要求，灰岩地段铺轨前应用物探方法探明隧

60、底隐伏）与设计要求，灰岩地段铺轨前应用物探方法探明隧底隐伏岩溶洞穴，主要采用地质雷达。岩溶洞穴，主要采用地质雷达。8.1 8.1 预报原理预报原理 地质雷达采用的是时间域脉冲雷达，将宽频带的脉冲发射到地下介质中，通过地质雷达采用的是时间域脉冲雷达，将宽频带的脉冲发射到地下介质中，通过接收反射信号达到探测地下目标的目的，雷达系统向被探测物发射电磁脉冲，电磁接收反射信号达到探测地下目标的目的，雷达系统向被探测物发射电磁脉冲，电磁脉冲穿过介质表面，碰到目标物或不同介质之间的界面而被反射回来，根据电磁波脉冲穿过介质表面，碰到目标物或不同介质之间的界面而被反射回来，根据电磁波的双程走时的长短差别，确定探

61、测目标的形态及属性，结合工程地质理论分析达到的双程走时的长短差别，确定探测目标的形态及属性，结合工程地质理论分析达到对埋藏目标（地质体）的探测与判断。对埋藏目标（地质体）的探测与判断。雷达探测原理示意图雷达探测原理示意图8.2 8.2 影响雷达探测因素影响雷达探测因素 采用探地雷达在隧道内开展工作，要比地面雷达探测难度大得多，不仅现采用探地雷达在隧道内开展工作，要比地面雷达探测难度大得多，不仅现场工作环境差，而且探测的对象是隧道的顶部、边墙、隧底及掌子面。场工作环境差，而且探测的对象是隧道的顶部、边墙、隧底及掌子面。探测工作又往往是在施工过程中，相互影响干扰的情况是难免，所以需要探测工作又往往

62、是在施工过程中，相互影响干扰的情况是难免，所以需要双方相互理解和密切配合。双方相互理解和密切配合。在隧道内进行雷达探测，主要受以下几方面的干扰和影响：在隧道内进行雷达探测，主要受以下几方面的干扰和影响：（1 1）高压风管、通风管、水管、供电线、运输线（轨道和运行或停滞的电瓶）高压风管、通风管、水管、供电线、运输线（轨道和运行或停滞的电瓶车）即三管两线。车）即三管两线。（2 2）初期支护和二次衬砌中的钢筋网、锚杆、小导管、钢拱架，及现场机具）初期支护和二次衬砌中的钢筋网、锚杆、小导管、钢拱架，及现场机具等金属物。等金属物。（3 3）虚渣、堆积物和爆破松动圈及各种不均匀体。）虚渣、堆积物和爆破松动

63、圈及各种不均匀体。（4 4）岩层含水和隧道内流水。）岩层含水和隧道内流水。上述干扰和影响必然会给数据采集和资料处理解释工作带来极大的难度。上述干扰和影响必然会给数据采集和资料处理解释工作带来极大的难度。8.3 8.3 对适用情况的认识对适用情况的认识 （1 1）隧道内的环境条件如洞内钢拱架、钢筋网、锚杆、钢轨等金属构件的影隧道内的环境条件如洞内钢拱架、钢筋网、锚杆、钢轨等金属构件的影响探测结果。响探测结果。、影响雷达探测的因素、影响雷达探测的因素 （2 2）就目前的技术水平而言，地质雷达采用高频率）就目前的技术水平而言，地质雷达采用高频率的天线作为隧道砼衬砌质量无损检测的手段仍是比较合的天线作

64、为隧道砼衬砌质量无损检测的手段仍是比较合适的。适的。（3 3）地质雷达在地表探测地质雷达在地表探测5 530m30m范围内的地下地层范围内的地下地层或地质异常体或地质异常体(溶洞、土洞、断裂、空隙等溶洞、土洞、断裂、空隙等)反射信号还是反射信号还是比较明显的，也是一种比较理想的手段；灰岩地区隧道比较明显的，也是一种比较理想的手段；灰岩地区隧道铺底前采用中低频率的天线作为探明隧底隐伏岩溶洞铺底前采用中低频率的天线作为探明隧底隐伏岩溶洞穴的手段仍是大家经常采用的。穴的手段仍是大家经常采用的。（4 4）由于雷达探测距离短，难与隧道每天开挖）由于雷达探测距离短，难与隧道每天开挖101015m15m的速

65、度相适应。但发现异常现象，应用地质雷达多的速度相适应。但发现异常现象，应用地质雷达多种频率、反复探测来得到异常体的规模及形态，效果明种频率、反复探测来得到异常体的规模及形态，效果明显。显。、影响雷达探测的因素、影响雷达探测的因素9、TST超前预报技术超前预报技术 TST(Tunnel Seismic Tomography)TST(Tunnel Seismic Tomography)超前预报系统是通过可视超前预报系统是通过可视化地震反射成像技术预报隧洞掌子面前方化地震反射成像技术预报隧洞掌子面前方150m150m范围内的地质范围内的地质情况，可准确预报情况，可准确预报断裂带、破碎带、岩溶发育带以

66、及岩体工程断裂带、破碎带、岩溶发育带以及岩体工程类别变化等地质对象的位置、规模和性质。类别变化等地质对象的位置、规模和性质。该法数据采集用多该法数据采集用多道数字地震仪，处理软件为三维地震分析成像系统。道数字地震仪，处理软件为三维地震分析成像系统。它充分运用它充分运用地震反射波的运动学和动力学地震反射波的运动学和动力学特征，具有岩体波特征，具有岩体波速扫描、地质构造方向扫描、速度偏移成像、吸收系数成像、速扫描、地质构造方向扫描、速度偏移成像、吸收系数成像、走时反演成像等多种功能，走时反演成像等多种功能，从岩体的力学性质、岩体完整性等从岩体的力学性质、岩体完整性等多方面对地质情况进行综合预报多方面对地质情况进行综合预报。测试时可在隧洞内掌子面、两侧、上顶和下底面，也可在隧测试时可在隧洞内掌子面、两侧、上顶和下底面，也可在隧洞外山顶布置。洞内观测时检波器埋入岩体洞外山顶布置。洞内观测时检波器埋入岩体1 1，以避免声波，以避免声波和面波干扰。可采用爆炸或锤击激发地震波。和面波干扰。可采用爆炸或锤击激发地震波。1010、水平声波剖面法、水平声波剖面法(HSP)(HSP)它利用孔间地震剖面法它利