超前地质预报预报实施方案.doc

目 录

1 工程概况 1
1.1线路概况 1
1.2超前预报HSHZQ-6标段概况 1
2 编制依据 2
3 超前预报目的 2
4 地质超前预报方法及程序 3
4.1地质预报方法及要求 3
4.2预报内容 5
4.3预期目标 5
4.4预报阶段 5
4.5预报频率 7
4.6 预报程序 7
5 超前地质预报工作量 9
5.1 预报工作量 9
5.2 预报工作计划 10
6 项目部组织机构 10
6.1组织机构及职责 10
6.2投入的仪器设备 13
7 质量管理及保证措施 14
7.1 地质调查法管理 14
7.2 地震波反射法（TSP） 1
7.3 地质雷达法 7
7.4红外探测法 9
8 预报重点及方案措施 11
8.1断层预报 11
8.2岩溶预报 13
8.3 煤层瓦斯预报 16
8.4 其他 18
9 安全及文明作业措施 18
9.1安全文明作业工作目标 19
9.2安全文明作业保证措施 19
9.3 临时用电措施 19
9.4 环境卫生措施 20

1

1 工程概况
1.1线路概况
新建怀邵衡铁路东起衡阳市，经湖南邵阳，至湘西交通枢纽怀化，全长318公里，其中衡阳市境内89公里，怀化市49公里，邵阳段180公里。设计时速200公里，预留时速250公里的高速铁路标准设计，被国家发改委和铁道部列入国家“十一五”铁路建设规划。
主要技术标准：
（1）铁路等级：Ⅰ级；
（2）正线数目：双线；
（3）路段旅客列车设计行车速度：200km/h；
（4） 最小曲线半径：一般地段3500m；
（5） 限制坡度：13‰；
（5）到发线有效长度：双机地段880m；
（6）牵引种类：电力；
（7）机车类型：客车SS系列，动车组；货车HX系列；
（8）闭塞类型：自动闭塞；
1.2超前预报怀邵衡铁路HSHZQ-6标段三分部概况
怀邵衡铁路HSHZQ-6标段三分部位于湖南省邵阳市，正线长5.49km，本分部，桥梁7座；隧道1座；路基8段；涵洞一座。

2 编制依据
2.1《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设[2008]105号）；
2.2《沪昆公司建设标准化管理体系》文件关于《隧道工程超前地质预报管理办法》（沪昆湘安质[2014]115号）；
2.3《关于进一步明确软弱围岩及不良地质隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设[2010]120号）
2.4《关于进一步加强铁路隧道施工超前地质预报工作的通知》（铁建设[2006]340号）
2.5《加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》（铁建设[2007]102号）
2.6《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设[2007]200号）
2.7《关于铁路高风险隧道安全管理工作的实施意见》（工管质[2011]36号）
2.8《铁路建设工程风险管理技术规范》（铁总建设[2014]131号）
2.9 相关铁路隧道设计规范、施工规范、施工技术指南以及验收标准；
2.10《新建怀邵衡铁路隧道设计图纸》；
2.11《新建怀邵衡铁路6标实施性施工组织设计》；
3 超前预报目的
隧道工程设计的基本依据是地质勘察资料，而隧道施工的依据主要是设计文件。大量的隧道工程建设实践表明，由于受地质勘察深度、精度及经费等诸多条件的限制，根据地质勘察资料做出的设计与实际不符的情况屡有发生，由此而来的隧道洞内塌方、涌水、涌泥、涌砂、岩爆、岩溶、瓦斯爆炸等灾害时有发生，给隧道施工造成极大的危害。随着人们环境保护意识的进一步提高和国家对安全生产的日益重视，对隧道施工期地质超前预报提出了更高的要求。因此，在隧道施工期间，采用各种技术、手段和方法对隧道开挖工作面前方地质条件（情况）进行及时准确的预测，是提前采取预防措施、避免灾害的发生或在一定程度上减少因灾害造成的损失、保证隧道施工安全的需要，是满足环境生态保护和安全生产的要求，也是质量控制管理中不可缺少的一环。
隧道地质超前预报的目的如下：
（1）进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，指导新建怀邵衡铁路沿线隧道工程施工的顺利进行；
（2）降低地质灾害发生的机率和危害程度，尤其是复杂岩溶地区隧道施工风险；
（3）为优化工程设计提供地质依据；
（4）为编制竣工文件提供地质资料。
4 地质超前预报方法及程序
4.1地质预报方法及要求
本工程采用的超前地质预报的方法为地质调查法、地震波反射法、地质雷达探测、红外探水等。
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、短期和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，全面确保隧道施工取得经济效益、社会效益和环境效益三者的最优结合。
对地质较简单的地段，以洞内地质素描为主。根据对洞内地层岩性、地质构造、岩体节理裂隙的发育情况、地下水的发育情况等，分析围岩的稳定情况，并据此预报开挖工作面前方围岩的工程地质条件、水文地质条件。
对地质条件比较复杂的地段，如地层分界线、角度不整合接触带、物探异常段、次级断层、富水段等，在洞内地质素描的基础上，采用物探超前地质预报方法（地震波反射法、地质雷达法、红外探水等），对隧道开挖工作面前方的地质条件进行预报。
对地质条件特别复杂的地段，如区域性断层、岩溶发育段、突涌水段等，在洞内地质素描的基础上，先进行物探超前地质预报，必要时采用超前水平钻探进行超前地质预报。
表1 超前地质预报方法
预报方法
预报内容
预报工具
预报频率
地质调查及地质素描
岩性、结构面产状及不良地质现象
地质罗盘、数码相机等
开挖后及初期支护后进行，每次爆破后进行
地球物理探测
断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体的探测、岩溶探测
地质雷达
地质雷达间隔10～20m,
红外探水
有无水体存在及其方位
红外探水仪
红外探水间隔10～20m,
地震反射波法
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
TSP
间隔50～100m一个断面
4.2预报内容
(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；
(6) 预报可能发生岩爆、瓦斯的地段和程度。
4.3预期目标
(1) 配合隧道施工单位，及时进行跟踪开挖工作面超前地质预报；
(2) 每次现场测试后及时向项目经理部、监理单位、业主提交当次预报简报；
(3) 对开挖工作面前方的围岩级别提出建议值，为隧道施工决策提供可靠的地质参考依据，提出相应的施工处理建议；
(4) 预报准确率达到80%以上；
(5) 保障隧道施工安全。
4.4预报阶段
(1)长期超前地质预报
长期超前地质预报是对一座隧道的宏观超前地质预报，目的在于确定整座隧道的难点、疑点，重点地段和不良地质作用类型和分布里程，为施工方编制施工组织设计更有针对性，使防灾、减灾措施更加具体，为科学施工提供地质依据，可有效地避免盲目性；指导中短期超前地质预报的顺利进行，并为选择物探手段和物探方法的优化组合提供依据；为隧道施工监控量测的布置突出重点。采用的方法有：
①地质复查法：通过地表地质复查，确认地勘成果可靠性及存在的问题。
②地质综合分析法：在综合分析地勘成果、设计文件、地质复查的基础上，找准该隧道的重点、疑点、难点地段。
(2)中期超前地质预报
中期超前地质预报是指对隧道掌子面前方80～120m范围内做出的超前地质预报，其任务是对长期超前地质预报确定的重点地段进一步确认和完善，以期发现新的地质灾害地段，为短期超前地质预报确定目标。建议采用的方法有：
①地质分析法。
②物探方法：能够探测80～120m距离的适合隧道内短时间作业的物探手段为主，建议用二种以上物探手段，以便对比校核。
(3)短期超前地质预报
短期超前地质预报是指对隧道掌子面前方30～50m范围内，做出的超前地质预报，它是超前地质预报的攻坚阶段，做好该阶段的预报对于提高超前地质预报的准确率具有决定性意义。建议采用的方法有：
①地质法：掌子面素描、地质编录法、正洞左右幅联合断面法。
②物探法：瞬变电磁法、地质雷达法、红外线探水法等优化组合。
③水平钻探法：一般控制在30m左右。
通过上述方法的综合应用，确定不良地质地段，确定掌子面前方施工围岩级别，为动态设计提供参数和切实可行的施工建议。
(4)临兆预报
地质灾害的发生和发展，都有其特殊的前兆反映。当发现断层破碎带、岩溶、突水突泥、塌方、煤系地层有害气体、瓦斯、硬岩岩爆等的临兆反映时，应及时果断地做出临兆预报，尽可能避免更大地质灾害的发生，确保施工安全。
4.5预报频率
在长期超前地质预报的基础上，中期超前地质预报根据探测仪器等综合确定，原则上全长范围内平均每100m左右探测预报一次，短期超前地质预报在中期预报的结果基础上，对有问题的地段每30～50m探测预报一次。当有特殊情况，应视现场需要确定。地质素描、地质跟踪编录紧随掘进进行，每天一次，当长、中、短期确定的重点不良地质地段，可能有险情时，应及时赶到现场确认地质情况，做出临兆预报或提出处理建议。
4.6 预报程序
地质超前预报的程序如下：
(1)首先，对待进行超前地质预报的隧道进行详细地质调查，了解隧道区域地质、水文地质条件，初步确定隧道施工超前地质预报的重点和难点段。
(2)然后，在隧道施工过程中，主要TSP203超前地质预报系统进行跟踪地质超前预报，预报距离一般80～150m，根据开挖工作面围岩地质条件可适当调整。
(3)当隧道施工开挖揭露岩溶暗河或溶洞时，需采用地质雷达对溶洞周边进行短距离精确预报，预报距离一般10～20m。
超前地质预报作业的时间和预报次数的安排，主要根据现场施工进度情况而定，一般情况如下：
(1)开挖工作面地质素描或常规地质工作一般每2～3个施工循环一次，在围岩地质条件有变化时应加密进行；
(2)TSP203超前地质预报系统一般在开挖快接近前次预报里程终点时或围岩地质条件有变化时进行，一般80～150米一次，根据开挖工作面围岩地质条件可适当调整；
(3)地质雷达的应用应根据实际施工情况，由超前地质预报人员与施工方共同讨论确定在何时采用、以及探测目标和如何探测等工作。
(4)在有可能突水处进行红外探水预报。
超前地质预报工作程序如下图所示：

图1 隧道超前地质预报工作程序框图
5 超前地质预报工作量
5.1 预报工作量
依据设计文件及现场勘探情况，新建怀邵衡铁路隧道超前地质预报各方法预报工作量见下表所示。
表2 HSHZQ-6标三分部超前地质预报工作数量
隧道名称
超前地质预报主要方法
地质
素描
地震 反射波法：m
地质雷达法
红外探测法：(m)
距离（30m/孔）超前钻探
加深炮孔
（m)
次

(m)
次
(m)
(m)
罐山岭 隧道
285
143
300
120
4
100
270
2130
5.2 预报工作计划
怀邵衡铁路HSHZQ-6标段三分部超前地质预报工作工期预定为44个月，即从2015年5月28日-2018年12月31日，具体工作进度紧跟各施工标段施工进度推进。
6 项目部组织机构
6.1组织机构及职责
6.1.1 中铁一局集团怀邵衡铁路三分部成立隧道超前地质预报管理领导小组。
组长：分部总工程师
组员：工程部、安质部、工经部、物机部、办公室、各隧道施工架子队现场负责人。
怀邵衡铁路HSHZQ-6标段三分部隧道施工超前地质预报管理领导小组负责隧道施工超前地质预报组织领导工作，安质部归口管理超前地质预报工作。详见组织机构框图。
三分部成立相应的超前地质预报管理领导小组。分部指定专人负责此项工作。隧道超前地质预报各单位责任人详见附表 1。

隧道超前地质预报管理小组

安质部

测量队

各隧道施工架子队

怀邵衡铁路隧道超前地质预报组织框图
6.1.2铁路隧道超前地质预报工作涉及工程部、安质部及下属隧道施工架子队，参建各方既要明确分工又要协调配合。
6.1.3分部职责：
（1）分部是隧道施工超前地质预报的主体责任单位。分部按设计单位提出的预报技术方案和技术要求，组织实施现场预报工作，并对超前地质预报资料的真实性、准确性负责。
（2）组织各隧道施工架子队制定隧道工程超前地质预报方案，负责制定高风险隧道超前地质预报实施大纲。
（3）依据超前地质预报成果，适时组织对重大技术方案，包括重大地质灾害设计预案及变更设计进行论证，并报监理及业主审查。
（4）组织各隧道施工架子队制定重点及高风险隧道施工安全应急预案。
（5）对超前地质预报方案的实施执行情况进行监督和检查。
（6）建立定期例会制度。每月至少召开一次例会，对管段超前地质预报进行安排、部署，对超前地质预报执行情况进行通报，及时掌握管段内超前地质预报工作动态。
（7）适时组织标段内超前地质预报工作研讨会，评价和总结施工地质预报工作质量,不断提高施工地质预报工作水平。
（8）负责对怀邵衡信息系统（以下简称RCPMIS）“超前地质预报模块”使用和维护。
（9） 隧道超前地质预报纳入施工组织设计，纳入工序管理。
（10）根据超前地质预报成果，负责提出完善设计方案的建议。并建立超前地质预报资料台帐。
（11）负责制定隧道施工安全事故应急预案，积极应用超前地质预报成果，不断完善隧道施工安全事故应急预案。
（12）参照《铁路隧道超前地质预报技术指南》，根据设计提供的超前地质预报方案，结合隧道工程地质条件编制超前地质预报实施大纲，明确隧道超前地质预报的方法、预报内容、预报频次、实施计划，具体责任人、提出仪器设备配置和操作要求、信息判释、数据采集与处理、预报成果报告编制等技术要求。
（13）按照设计文件要求，采用综合超前地质预报技术和方法，形成各种预报方法互为补充和验证的预报系统。
6.1.4分部相关业务部门职责
（1）安质部职责
①安质部是超前地质预报的归口管理部门。
②督促检查超前地质预报方案的落实执行情况，检查超前地质预报参建的隧道施工架子队等各方职责履行情况。
③参与编制超前地质预报方案；负责组织编制高风险及重点隧道施工安全应急预案。
④负责协调处理超前地质预报各单位关系。
（2）工程部职责
①负责组织编制高风险隧道超前地质预报实施大纲。
②负责具体组织隧道施工架子队编制隧道工程地质超前预报设计方案，及时组织审查超前地质预报责任人提出的处理方案。
③依据超前地质预报成果，负责组织对重大技术方案，包括重大地质灾害设计预案及变更设计进行论证。
④参与编制管段内隧道施工安全应急预案。
⑤依据超前地质预报成果，参与对重大技术方案，包括重大地质灾害设计预案及变更设计的论证。
（3）其他有关部门根据各自的职能履行相关职责。
6.2投入的仪器设备

表4 投入的主要仪器、设备型号、数量、功能

序号
名称
型号
产地
数量
出厂时间
状态
1
地震波系统
TSP203+
瑞士
1套
2009.10
良好，在检定期内
2
地质雷达
Mala
瑞典
1套
2009.01
良好，在检定期内
3
红外探水仪
HW-304
北京
3套
2009.01
良好，在检定期内
4
地质罗盘
星绘OL-1
哈尔滨
8个
2003.10
良好，在检定期内
7 质量管理及保证措施
7.1 地质调查法管理
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。
7.1.1 隧道地表补充地质调查包括下列内容：
（1）对已有地质勘察成果的熟悉、核查和确认；
（2）地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系，特别是对标志层的熟悉和确认；
（3）断层、褶皱、节理密集带等地质构造在隧道地表的出露位置、规模、性质及其产状变化情况；
（4）地表岩溶发育位置、规模及分布规律；
（5）煤层、石膏、膨胀岩、含石油天然气、含放射性物质等特殊地层在地表的出露位置、宽度及其产状变化情况；
（6）人为坑洞位置、走向、高程等，分析其与隧道的空间关系；
（7）根据隧道地表补充地质调查结果，结合设计文件、资料和图纸，合适和修正超前预报重点区段。
7.1.2 隧道内地质素描是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，是地质调查法工作的一部分，包括开挖工作面地质素描和洞身地质素描。隧道内地质素描包括下列主要内容：
（1）工程地质：
1）地层岩性：描述地层时代、岩性、层间结合程度、风化程度等。
2）地质构造：描述褶皱、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、张开度及节理面特征、力学性质，分析组合特征、判断岩体完整程度。
3）岩溶：描述岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位，充填物成分、状态，以及岩溶展布的空间关系。
4）特殊地层：煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层等应单独描述。
5）人为坑洞：影响范围内的各种坑道和洞穴的分布位置及其与隧道的空间关系。
6）地应力：包括高地应力显示性标志及其发生部位，如岩爆、软弱夹层挤出、探孔饼状岩芯等现象。
7）塌方：应记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的地质原因及其对继续掘进的影响。
8）有害气体及放射性危害源存在情况。
（2）水文地质：
1）地下水的分布、出露形态及围岩的透水性、水量、水压、水温、颜色、泥砂含量测定，以及地下水活动对围岩稳定的影响，必要时进行长期观测。地下水的出露形态分为：渗水、滴水、滴水成线、股水（涌水）、暗河。
2）水质分析，判定地下水对结构材料的腐蚀性。
3）出水点和地层岩性、地质构造、岩溶、暗河等的关系分析。
4）必要时进行地表相关气象、水文观测，判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系。
5）必要时应建立涌突水点地质档案。
（3）围岩稳定性特征及支护情况
记录不同工程地质、水文地质条件下隧道围岩稳定性、支护方式以及初期支护后的变形情况。发生围岩失稳或变形较大的地段，详细分析、描述围岩失稳或变形发生的原因、过程、结果等。
（4）进行隧道施工围岩分级。
（5）影像
隧道内重要的和具代表性的地质现象应进行摄影或录像。
7.1.3 隧道开挖工作面地质素描和洞身地质素描应符合下列技术要求：
（1）开挖工作面地质素描，主要描述工作面立面围岩状况，应使用统一格式，并统一编号。
（2）洞身地质素描是对隧道拱顶、左右边墙进行地质素描，直观反映隧道周边地层岩性及不良地质体的发育规模、在空间上对隧道的影响程度等，通过隧道地质展现视图形式表示。
（3）地质素描应随隧道开挖及时进行，对地层性变化点、构造发育部位、岩溶发育带附近等复杂、重点地段应每开挖循环进行一次素描，其他一般地段不应超过10m进行一次素描。
7.1.4 地质调查法应符合下列工作要求：
（1）隧道地表补充地质调查应在实施洞内超前地质预报前进行，并在洞内超前地质预报实施过程中根据需要随时补充，现场应做好记录，并于当天及时整理。
（2）地质素描图应采用现场绘制草图、室内及时眷清的方式完成，必须在现场根据实际情况记录，不得回忆编制或室内制作。地质素描原始记录、图、表应当天整理。
（3）隧道地表补充地质调查和洞内地质素描资料应及时反映在隧道工程地质平面图和纵断面图上，并应分段完善、总结。
（4）标本应按要求采集，并及时整理。
7.1.5 地质调查法隧道超前地质，应编制下列资料：
（1）地质调查法预报报告；
（2）开挖工作面地质素描图，比例尺根据需要确定；
（3）隧道洞身地质展视图，比例为1：100～1：500；
（4）地层分界线及构造线隧道内和地表相关性分析预报图（必要时作），比例尺根据需要确定；
（5）地质复杂地段纵、横断面图，比例为1：100～1：500；
（6）地质预报与测试资料；
（7）有关影像资料。
7.2 地震波反射法（TSP）
7.2.1 地震波反射法概述
（1）地震波反射法是利用人工激发地震波在不均匀地质体中所产生的反射波特性来预报隧道开挖工作面前方地质情况的一种物探方法。
（2）地震波反射法适用于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围，并应符合下列要求：
1）探测对象与相邻介质应存在明显的波阻抗差异并具有足以被探测的规模；
2）断层或岩性界面的倾角应大于350，构造走向与隧道轴线的夹角应大于450。
（3）地震记录应符合下列规定：
1）干扰背景不应影响初至时间的读取和波形的对比；
2）反射波同相轴必须清晰；
3）不工作道应小于20%，且不连续出现；
4）地震波反射法质量检查记录与原观测记录的同相轴应有较好的重复性和波形相似性。
（4）数据采集时应尽可能减少隧道内其他震源震动产生的地震波的干扰，并应采取压制地震波干扰的措施。
（5）地震波反射法连续预报时前后两次应重叠10m以上，预报距离应符合下列要求：1）在软弱破碎地层或岩溶发育区，一般每次预报距离应为100m左右，不宜超过150m；2）在岩体完整的硬质岩地层每次可预报120～180m，但不宜超过200m。
7.2.2 地震波反射法的数据处理与资料解释应符合下列规定：
（1）采用计算机处理的记录目的层反射波特征应明显、信噪比高、同相轴清晰、能进行追踪和相位连续对比；、
（2）依据时间剖面图、瞬时振幅图结合地质资料进行分析，对比和追踪波组的相似性、波振幅的衰减程度、振动的同相性和连续性等特征，判释和确定反射波组对应的层位、被测地质体的接触关系、构造形态等；
（3）根据上行波和下行波视速度的差异，确定反射界面在隧道轴向前方的距离、反射界面与洞轴方向的夹角。
7.2.3 地震波反射法超前地质预报应编制探测报告，内容主要包括：
（1）概况：隧道工程概况、地质概况、探测工作概况等；
（2）方法原理及仪器设备：方法原理及采用的仪器型号等；
（3）野外数据采集：观测系统、采集方法、数据质量等；
（4）数据处理：采用的软件及处理流程、参数选择说明、处理成果及质量等；
（5）资料分析与判释：采用地震波反射法时，应附上反射波分析成果显示图、物探成果地质解释剖面或平面图，必要时可附上分析处理波形图、频谱图、深度偏移剖面图及岩体物理力学参数表，以及地质判释、推断的地球物理准则；
（6）结论及建议：提出隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，特别是影响施工方案调整、具有安全隐患的地质条件，以及施工过程中应采取的措施等结论和进一步开展地质预报工作的建议；
（7）其他需要说明的问题。
7.2.4 地震波反射法超前地质预报应符合下列要求。
（1）观测系统设计应包括下列内容：
1）收集隧道相关地质勘察和设计资料；
2）根据隧道施工情况及地质条件，确定接收器和炮点在隧道左右边墙的位置（参见附录J）；
3）接收器和炮点位置应在同一平面和高度上；
4）隧道情况特殊或需要探测复杂地质隐患时，观测系统设计不受附录J的限制，灵活应用，但必须根据相关理论来设计观测系统。
（2）现场数据采集应符合下列规定：
1）在隧道现场，根据设计的观测系统，确定所有接收点和炮点的位置，并作出相应的标识；
2）钻孔
①应按设计的要求（位置、深度、孔径、倾角等）钻孔；
②一般情况下，钻孔的位置不应偏离设定的位置；特殊情况下，以设定的位置为圆心，可在半径0.2m的范围内移位；
③孔身应平直顺畅，能确保耦合剂、套管或炸药放置到位；
④在不稳定的岩层中钻炮孔时，可采用外径与孔径相匹配的薄壁塑料管或PVC管插入钻孔，防止坍孔。
3）安装套管
①用环氧树脂、锚固剂或加特殊成分的不收缩水泥砂浆作为耦合剂，安装接收器套管；
②用电子倾角测量仪测量接收器孔的几何参数，并作好记录。
4）装填炸药
①装填炸药前，用电子倾角测量仪和管卷尺测定炮孔的倾角和深度，并作好记录；
②炸药量的大小应通过试验确定；
③用装药杆将炸药卷装入炮孔的最低部；
④在激发前，炮孔应用水或其他介质充填，封住炮口，确保激发能量绝大部分在地层中传播。
5）仪器安装与测试
①用清洁杆清洗套管内部；
②将接收单元插入套管，并应确保接收器的方向正确；
③采集信号前应对接收器和记录单元的噪音进行测试。
6）数据采集
①设置采集参数：采集参数主要包括采样间隔、采样数、传感器分量（应用X、Y、Z三分量接收）以及接收器。
②噪音检查：数据采集前，应对仪器本身及环境的噪音进行检测。仪器工作正常，噪音振幅峰值小于-78db时，方可引爆雷管炸药接收记录。
③数据记录：放炮时，准确填写隧道内记录，在放炮过程中应采用炮序号递增或递减的方式进行，确保炮点号正确。
7）质量控制应符合下列要求：
通过检查显示地震道的特征进行数据质量控制。
①在每一炮数据记录后，应显示所记录的地震道，据此对记录的质量进行控制。
②用直达波的传播时间来检查放炮点的位置是否正确，以及使用的雷管是否合适。
③根据信号能量，检查信号是否过强或过弱。若直达波信号过强或过弱，应将炸药量适当减少或增加。
④根据初至波信号特性，对信号波形进行质量控制。若初至后出现鸣振，表明接收器单元没有与围岩耦合好或可能是由于套管内污染严重造成。这样，应清洁套管和重新插入接收单元，直至信号改善为止。
⑤根据每一炮记录特征，了解存在的噪音干扰，必要时应切断干扰源，同时也可检查封堵炮孔的效果。
⑥对记录质量不合格的炮，应重新装炸药补炮，接收和记录合格的地震道。
（3）采集信号的评价应符合下列要求：
1）单炮记录质量评价。单炮记录质量评价分为合格、不合格两种。凡是下列缺陷之一的记录，应为不合格记录。
①X、Y、Z三分量接收器接收时，存在某一分量不工作或工作不正常；
②初至波时间不准或无法分辨；
③信噪比低，干扰波严重影响到预报范围的反射波；
④记录序号（放炮序号）与炮孔号对应关系错误。
除上述规定的不合格记录外的记录为合格记录。
2）总体质量评价。总体质量评价依据所有的单炮记录，按偏移距大小重排显示（地震显示）进行。总体质量评价分为合格、不合格两种。当符合下列要求时为总体合格：
①观测系统（炮点、接收点等设计）正确，采集方法正确；
②记录信噪比高，初至波清晰；
③单炮记录合格率大于80%。
当有下列缺陷之一时，为总体不合格：
①隧道内记录填写混乱，记录序号（放炮序号）与炮孔号对应关系不清；
②采用非瞬时电雷管激发，或者初至波时间出现无规律波动（延迟）；
③连续2炮以上（含2炮）记录不合格或空炮，或者存在相邻的不合格记录和空炮；
④空炮率大于15%。
7.2.5 资料分析与判释应符合下列要求：
1）采用仪器配套的处理软件进行分析。
2）总体质量不合格的资料不得用于成果分析。
3）准确输入野外采集参数，包括隧道、接收器和炮点的几何参数等。
4）剔除不合格的地震道，只有合格的才能参与出理。
5）应根据预报长度选择合适的用于处理的时间长度；带通滤波参数合理，避免波形发生畸变；提取的反射波，应确保波至能量足够；速度分析时，建立与预报距离相适应的模型；反射层提取时，根据地质情况和分辨率选择提取的反射层数目。
6）资料判释应结合隧道地质勘察资料、设计资料、施工地质资料、反射波分析成果显示图及岩体物理力学参数等进行。综合上述成果资料，推断隧道开挖工作面前方围岩等的工程地质与水文地质条件，如软弱夹层、断层破碎带、节理裂隙发育情况等资料，参照附录E及有关规范可对围岩级别进行初步评估。
7.3 地质雷达法
7.3.1 电磁波反射法超前地质预报主要采用地质雷达探测。
7.3.2 地质雷达探测是利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播及反射，根据传播速度和反射脉冲波走时进行超前地质预报的一种探测方法。
7.3.3 地质雷达探测主要用于岩溶探测，亦可用于断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体的探测，并应符合下列要求：
（1）探测目的体与周边介质之间应存在明显介电常数差异，电磁波反射信号明显；
（2）探测目的体具有足以被探测的规模；
（3）不能探测极高电导屏蔽层下的目的体。
7.3.4 地质雷达探测仪器的技术指标应满足下列要求：
（1）系统增益不应低于150db；
（2）信噪比大于60db；
（3）采样间隔不应大于0.5ns、规模转换器不应低于16位；
（4）具有可选的信号叠加、实时滤波、点测与连续测量、手动与自动位置标记等功能。
7.3.5 地质雷达探测的数据采集应符合下列要求：
（1）通过试验选择雷达天线的工作频率、确定介电常数。当探测对象情况复杂时，应选择两种及以上不同频率的天线。当多个频率的天线均能符合探测深度要求时，应选择频率相对高的天线。
（2）测网密度、天线间距和天线移位速度应反映出探测对象的异常，测线宜采用十字或网格形式布设。
（3）选择合适的时间窗口和采样间隔，并根据数据采集中的干扰变化和效果及时调整工作参数。
（4）采用连续测量的方式，不能连续测量的地段可采用点测。
（5）遂址区内不应有较强的电磁波干扰；现场测试时应清除或避开测线附近的金属物等电磁干扰物；当不能清除或避开时应在记录中注明，并标出位置。
（6）支撑天线的器材应选用绝缘材料，天线操作人员应与工作天线保持相对固定的位置。
（7）测线上天线经过的表面应相对平整，无障碍，且天线易于移动；测试过程中，应保持工作天线的平面与探测面基本平行，距离相对一致。
（8）现场记录应注明观测到的不良地质体与地下水体的位置与规模等。
（9）重点异常区应重复观测，重复性较差时应查明原因。
7.3.6 地质雷达探测质量检查的记录与原探测记录应具有良好的重复性，波形一致，异常没有明显的位移。
7.3.7 地质雷达在完整灰岩地段预报距离宜在30m以内，在岩溶发育地段的有效探测长度应根据雷达波形判定。连续预报时前后两次重叠长度应在5m以上。
7.3.8 地质雷达探测的质量整理与解释应符合下列规定：
（1）参与解释的雷达剖面应清晰。
（2）解释前宜做编辑、滤波、增益等处理。情况较复杂时，还宜进行道分析、FK滤波、正常时差校正、褶积、速度分析、消除背景干扰等处理。
（3）结合地质情况、电性特征、探测体的性质和几何特征综合分析。必要时应考虑影响介电常数的各种因素，制作雷达探测的正演和反演模型。
7.3.9 地质雷达法预报应编制探测报告，内容包括探测工作概况、采集及解释参数、地质解释结果。测线布置图（表）、探测时间剖面图等，其中时间剖面图中应标出地层的反射波位置或探测对象反射波组。
7.4红外探测法
7.4.1 红外探测是根据红外辐射原理，即一切物质都在向外辐射红外电磁波的原理，通过接收和分析红外辐射信号进行超前地质预报的一种物探方法。
7.4.2 红外探测适用于定性判断探测点前方有无水体存在及其方位，不能定量给出水量大小等参数。
7.4.3 红外探测应符合下列技术要求和工作要求：
（1）探测时间：应选在爆破及出渣完成后进行。
（2）测线布置：
1）全空间全方位探测地下水时，需在拱顶、拱腰、边墙、隧底位置沿隧道轴向布置测线，测点间距一般为5m，发现异常时，应加密点距；测线布置自开挖工作面往洞口方向4，长度通常为60m，不得少于50m。
2）开挖工作面测线布置，一般为3～4条，每条测线布3～5个点。
（3）应做好数据记录，并绘制红外探测曲线图。
（4）有效预报距离应在30m以内，连续预报时前后重叠长度应大于5m。
（5）下列情况下所采集的探测数据为不合格：
1）仪器已显示电池电压不足，未更换电池而继续采集的数据；
2）开挖工作面炮眼、超前探孔等钻进过程中所采集的数据；
3）喷锚作业后水泥水化热影响明显的部位所采集的数据；
4）爆破作业后测线范围内温差明显时所采集的数据；
5）测线范围内存在高能热源汤（如电动空压机等）时所采集的数据。
7.4.4 探测数据和曲线的分析与判定应符合下列要求：
（1）探测数据和曲线的分析与判定应以地质学为基础，并结合现场的工程地质和水文地质条件；
（2）通过探测与施工开挖验证，总结出正常场的特点，才能分辨出异常场；
（3）分析由探测数据绘制的探测曲线时，必须认真检查探测数据的可靠性；
（4）分析解释时应先确定正常场，再确定异常场，由异常场判定地下水体的存在；
（5）在分析单条曲线的同时，还应对所有探测曲线进行对比，比如两边墙探测曲线的对比、顶底探测曲线的对比，依次确定隐蔽水体或含水构造相对隧道的所在空间位置；
（6）沿隧道轴向的红外探测曲线和开挖工作面红外探测数据最大值应结合起来分析，在实践中不断总结经验，作出符合实际的分析判断。
7.4.5 仪器的维护与保养应符合下列要求：
（1）仪器应由专人保管。
（2）仪器受潮后，应放在通风处晾干，不应用碘钨灯或其他热源去烘烤。
（3）应保护好仪器不得进水，探头一旦进水，应把水倒出并在通风处晾干。
（4）不得用仪器去探测点燃的香烟头、通电的电炉丝、电焊的电火花等热源。
（5）仪器出现故障后应送至厂家维修，不应自行拆卸。仪器的辐射率出厂时已调整好，使用者不应随意调整。
7.4.6 红外探测