1、工作目的和内容
（1）总体要求
以地质为中枢，加强隧道地质工作，将地质综合分析贯穿到长期、中期、短期、临兆超前地质预报四个阶段中，实行地质、物探、钻探三结合，优化物探组合，综合应用，确保隧道安全、快速、优质施工，不留后患，确保隧道施工取得经济效益、社会效益和环境效益。
（2）超前地质预报的目的
由于隧道深埋于地下属于隐蔽性工程，工程地质条件和水文地质条件复杂多变。当前，受工程地质勘察技术和水平限制，以局部钻孔及物探等勘探手段要在施工前查明隧道工程岩体的状态、特性，特别是要准确地预测预报隧道施工中可能发生的地质灾害的位置、规模和性质是极其困难的。存在的工程地质灾害体，仅靠施工过程揭露后再进行处理，带有较大的盲目性，常常会发生各种突发事故，甚至造成人员伤亡，施工设备损害，工期延误，工程投资增加。
在施工中进行地质超前预报，其目的在于：
①对隧道掌子面前方一定距离内的不良工程地质灾害体进行准确及时的超前预测，以避免或最大限度的降低施工过程中突泥、涌水、塌方等灾害，对降低工程造价，减少施工盲目性，确保施工安全，并消除工程安全隐患是极为重要的。
②为隧道在安全条件下实现快速施工、减小风险创造条件。
（3）超前地质预报的内容
①预报可能出现突水的溶洞、暗河的位置和规模；
②预报断层、破碎带的位置（包括裂隙发育地段）；
③预报可能出现突泥、岩溶陷落柱的位置；
④预报可能发生中型以上的塌方地段；
⑤预报地下水富集的区域和地段；
2、超前地质预报方法
（1）探测方法
根据本工程特点和各种预报手段的使用范围,预报方法采用地质雷达电磁波法。地质雷达是一种宽带高频电磁波信号探测方法，它是利用电磁波信号在物体内部传播的特点进行探测的。其工作原理为：发射器通过发射天线向衬砌与围岩中定向发射电磁波，电磁波在传播的路径上当遇到有电性差异的界面时即发生反射，从不同深度返回的各个反射波由接收天线和接收器所接收，（另外还最先收到从发射天线经两天线所在介质的表面传播到接收天线的直达波，并作为系统的时间起始零点）经过信号处理之后，对于直达波之后反射回来的各个不同时间的反射波，取其时间之半，乘以相应介质的电磁波传播速度即为反射目标的深度,再根据反射信息特征判别反射目标的性质。（衬砌与围岩、围岩中的空洞或欠密实区、围岩中的含水区或裂缝、衬砌裂缝等均为良好反射目标体）见下图雷达工作原理及其探测方法。
本次超前预报探测拟采用探地雷达，具备高灵敏度、高分辨率的天线阵，独有的天线阵设计，使浅层和深层探测一次完成，实现了三维立体探测，大大提高了工作效率，具有数据采集完整、快速、低误差等特点；能够适应条件恶劣的场地，比较适合本标段隧道超前预报探测、岩性分析的应用。
雷达工作原理及其探测方法示意图
超前预报的探测距离一般在掌子面前方15～40m，其主要任务预报掌子面前方15～40m范围内可能出现的地层、岩性情况，预报掌子面及其附近围岩中的各种不良地质向掌子面前方延伸的情况，可能的地下水涌出情况其对施工的影响，并预报地质灾害发生的可能性。
采用点测法进行检测，检测时天线与测试表面紧密接触，每5cm或10cm采集一道数据。现场测试步骤如下：
天线选型：选用40MHz非屏蔽天线。
测线布置：现场在检测区域沿跨度方向水平布置1条测线，往返检测3次。通过3次检测的数据对比，选取较好的雷达图像进行分析。如3次所测数据差异较大，则分析原因，重新进行检测。
（2）数据分析
现场采集数据采用仪器配套的数据采集软件和数据后处理软件进行，通过对采集的数据进行预处理和一系列的滤波等处理方法，结合掌子面及附近的地质观察以及地质勘察等资料，对探测成果图进行综合分析，下达客观的分析结论。
（3）探测频率
因本标段隧道属于超大跨度隧道，为了对掌子面前方的地质情况有较充分的了解，根据探测工作需要，采用地质雷达洞身全程探测，每次探测范围为开挖面前方20-40m左右，前后2次探测搭接范围3~5m，必要时加强探测频率。
3、地质预报的工作重点及难点
（1）工作重点
①本标段的重点工作为超前地质预报的组织与实施。隧道施工过程中穿插各工种作业，因此必须做好前期的组织和策划，建立良好的沟通机制，为安全施工做好组织准备工作。
②隧道工程，仅仅靠事前的调查及有限的钻孔来预测其动向，不能充分反映岩体的产状和性状。必须结合工程，通过地质超前预报、现场量测判断围岩稳定性，预报施工的安全程度，发现异常情况并及时采取措施，保证安全施工。
（2）工作难点
在勘察设计阶段往往无法完全查明隧道工程的地质条件，使隧道开挖过程中经常面临未预见的地质灾害问题。开展隧道超前地质预报，揭示隧道开挖面前方的地质情况变化特征，预见潜在的险情，及时调整施工方法，防患于未然，可以最大限度地防止和减少地质灾害的发生，确保隧道工程的顺利施工，避免工期延误。但通常隧道地质条件较为复杂，地质雷达采集到的信号的形状较为复杂，因此准确分析雷达采集到的数据，得到与实际地质情况较为吻合的结论较为困难，需要丰富的雷达使用经验和超前地质预报经验。
（3）检测成果报送
根据施工进展情况及时跟进探测，在数据采集完成后第二天将检测报告电子版报送至业主，正式报告在检测公司盖章后送达。遇有不良地质和地质灾害预兆或发现围岩失稳、支护开裂、突水涌泥等险情时及时电话通知项目办，半日内并尽可能快地向项目办提交临兆预报。
如果觉得《隧道施工--超前地质预报方案》对你有帮助，请点赞、收藏，并留下你的观点哦！
