一、 公路隧道地质超前预报的目的

跟踪地质调查与超前地质预报,应达到下列主要目的：

1. 在施工前期地质勘察成果的基础上，进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件，进而预测前方的不良地质以及隐伏的重大地质问题。

2. 为信息化设计和施工提供可靠依据。

3. 降低地质灾害发生的风险。

4. 为编制竣工文件提供可靠的地质资料。

二、 公路隧道地质超前预报的内容

超前地质预报应包括（但不限于）以下内容：

1. 地层岩性，重点为对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土等。

2. 地质构造，重点为对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况。

3. 不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力、高地 温、高岩温等发育情况。

4. 地下水，特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层。

三、 公路隧道地质超前预报方法

隧道地质超前预报方法主要有：地质调查法、超前钻探法、物理勘探法（TSP法、 TGP法和TRT法）、超前导洞法、水力联系观测。

1. 地质调查法是隧道施工超前地质预报的基础，适用于各种地质条件隧道超前地质预报，调查内容应包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质调查。

 2. 物理勘探法适用于长、特长隧道或地质条件复杂隧道的超前地质预报，主要方法包括有弹性波反射法、地质雷达法、陆地声呐法、红外探测法、瞬变电磁法、高分辨直流电法。

3. TSP法适用于各种地质条件，对断层、软硬接触面等面状结构反射信号较为明显，每次预报的距离宜为100~150m,连续预报时，前后两次应重叠10m以上。

4. 地质雷达法适用于岩溶、采空区探测，也可用于探测断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体，在岩溶不发育地段每次预报距离宜为10 ~ 20m,在岩溶发育地段预报长度可 根据电磁波波形确定，连续预报时，前后两次重叠不应小于5m。

5. 超前水平钻探每循环钻孔长度应不低于30m,连续预报时，前后两循环孔应重叠 5~8m;可能发生突泥涌水的地段，超前钻探应设孔口管和出水装置，防止高压水突出； 富含瓦斯的煤系地层或富含石油天然气地层应釆用长短结合的钻孔方式进行探测。

6. 富水构造破碎带、富水岩溶发育地段、煤系或油气地层、瓦斯发育区、采空区以 及重大物探异常地段等地质复杂隧道和水下隧道必须采用超前钻探法预报、评价前方地质情况。

7. 超前导洞法可采用平行超前导洞法和隧道内超前导洞法，两座并行隧道可根据先行开挖的隧道预测后开挖隧道的地质条件。

8. 当隧道排水或突涌水对地下水资源或周围建（构）筑物产生重大影响时，应进行水力联系观测。

四、公路隧道地质超前预报的分级

超前地质预报应实行分级管理，根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，对工程进行地质灾害分级，采取不同地质预报方案。

根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，地质灾害分为以下四级：

A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带， 软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常 地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、 瓦斯、天然气问题严重的地段以及人为坑洞等。

B级：存在中、小型突水突泥隐患的地段，物探有较大异常的地段，断裂带等。

C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小。

D级：非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。

地质复杂隧道的预测预报应坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合、地质方法与物探方法相结合、辅助导坑与主洞探测相结合，开展多层次、多手段的综合超前地质预报， 并贯穿于施工全过程。不同地质灾害的预报方式可采用：

1级预报可用于A级地质灾害。采用地质调査法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声呐法、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、超前水平钻探法等进行综合预报。

2级预报可用于B级地质灾害。釆用地质调査法、地震波反射法、陆地声呐法、超声波反射法，辅以红外探测法、瞬变电磁法、地质雷达法，必要时进行超前水平钻孔。

3级预报可用于C级地质灾害。以地质调查法为主。对重要地质界面、断层或物探异常地段宜采用地震波反射法或超声波反射法进行探测，必要时釆用红外探测和超前水平钻孔。

4级预报可用于D级地质灾害。采用地质调查法。

1B414022隧道施工监控量测技术

量测计划应根据隧道的围岩条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测目的进行编制，同时应考虑量测费用的经济性，并注意与施工的进程相适应。隧道施工监控量测应作为重要工序列入施工组织设计和工序管理。

一、 监控量测的目的

监控量测是施工工艺流程中的一个重要工序，应贯穿施工的全过程。监控量测应达到下列目的：

1. 掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业。

2. 通过对围岩和支护的变形、应力量测，为修改设计提供依据。

3. 分析各项量测信息，确认或修正设计参数。

二、 量测内容与方法

1. 量测项目分必测项目和选测项目，见表1B414022-1和表1B414022-2。隧道施工时必须进行必测项目的量测，选测项目应根据设计要求、隧道断面形状、大小和埋深、围岩条件、周边环境条件、支护类型和参数、施工方法等综合选择。

表 1B414022-1

注：b——隧道开挖宽度；h„——隧道埋深。

2. 爆破开挖后应立即进行工程地质与水文地质状况的观察和记录，并进行地质描述。地质变化处和重要地段，应有照片记载。初期支护完成后应进行喷层表面的观察和记 录，并进行裂缝描述。

3. 隧道开挖后应及时进行围岩、初期支护的周边位移量测，拱顶下沉量测；安设锚杆后，应进行锚杆抗拔力试验。当围岩差、断面大或地表沉降控制严时宜进行围岩体内位移量测和其他量测。位于Ⅳ~ VI级围岩中且覆盖层厚度小于40m的隧道，应进行地表沉降量测。

4. 量测部位和测点布置，应根据地质条件、量测项目和施工方法等确定。

5. 测点应距开挖面2m的范围内尽快安设，并应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初次读数。

6. 测点的测试频率应根据围岩和支护的位移速度及离开挖面的距离确定。

7. 现场量测手段，应根据量测项目及国内外人工量测仪器的现状来选用。一般应尽量选择简单可靠、耐久、成本低、稳定性能好，被测量的物理概念明确，有足够大的量程，便于进行分析和反馈的测试仪具。

三、量测数据处理与应用

1. 应及时对现场量测数据绘制时态曲线(或散点图)和空间关系曲线。

2. 当位移一时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理和回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。

3. 当位移一时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。

4. 隧道监控量测工作应根据控制基准建立预警机制，可按表1B414O22-3实行分级管理。

注：U实测位移值；U0-设计极限位移值。

遇到下列情况之一时，也应提出预警并分级管理。

(1) 支护结构出现开裂，实行I级管理；

(2 )地表出现开裂、坍塌，实行I级管理；

(2) 渗水压力或水流量突然增大，实行Ⅱ级管理；

(3) 水体颜色或悬着物发生变化，实行Ⅱ级管理。

5. 二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行：

(1) 隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降；

(2 )隧道位移相对值已达到相对位移量的90%以上。

对浅埋、软弱、高地应力围岩等特殊地段应视现场情况确定。

四、 量测管理

隧道现场监控量测应成立专门测量小组，由施工单位或委托其他单位承担量测任务。量 测组负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作，并及时将量测信息反馈于施 工和设计。现场监控量测应按量测计划认真组织实施，并与其他施工环节紧密配合，不得中 断工作。各预埋测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护，不得任意撤换和遭到破坏。

五、 竣工文件中应包括的量测资料

1. 现场监控量测计划。

2. 实际测点布置图。

3. 围岩和支护的位移一时间曲线图、空间关系曲线图以及量测记录汇总表。

4. 经量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录。

5. 现场监控量测说明。