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第1章 绪论1

1．1 隧道地质超前预报的定义1

1．2 隧道地质超前预报的目的与意义1

1．3 隧道地质超前预报的内容2

1．4 隧道地质超前预报的方法2

1．4．1 工程地质调查与推断、分析方法2

1．4．2 超前导坑法、水平钻机超前探测法5

1．4．3 地质雷达检测方法5

1．4．4 隧道内反射地震预报方法5

1．4．5 TSP超前预报技术6

1．4．6 TRT反射地震层析成像方法6

1．4．7 地震负视速度法7

1．4．8 水平声波反射法（HSP）7

1．4．9 陆地声纳法（高频地震反射法）7

1．4．10 红外探水法8

1．5 隧道地质超前预报的方法比较8

1．6 隧道地质超前预报的形式9

1．7 隧道地质超前预报的时间安排9

1．8 隧道地质超前预报的发展9

参考文献14

第2章 隧道地质15

2．1 岩类15

2．1．1 沉积岩15

2．1．2 火成岩16

2．1．3 变质岩16

2．2 地层17

2．3 地质构造18

2．4 地下水20

2．5 特殊岩类及其工程地质特性20

2．5．1 构造岩20

2．5．2 软岩21

2．5．3 膨胀岩土21

2．5．4 盐溶角砾岩、喀斯特角砾岩21

2．5．5 煤层21

2．6 岩层、节理面、断层产状21

2．7 不同结构类型岩体水文地质特征、变形破坏特征及主要工程地质问题22

2．8 不同地质构造与隧道组合的主要工程地质问题24

2．8．1 水平岩层中的隧道工程24

2．8．2 倾斜岩层中的隧道工程地质问题24

2．8．3 断层中的隧道工程地质问题24

2．8．4 节理裂隙等结构面的不利组合及节理密集带的工程地质问题27

2．8．5 向斜构造中的隧道工程地质问题28

2．9 特殊工程地质问题29

2．9．1 岩溶工程地质问题29

2．9．2 在采及废弃矿巷问题29

2．9．3 煤层、瓦斯及软夹层问题34

参考文献35

第3章 隧道地质超前预报工作方法36

3．1 资料收集与整理36

3．1．1 预可研和可行性研究阶段资料收集36

3．1．2 勘察成果整理分析36

3．1．3 熟悉设计文件、资料和图纸37

3．2 补充地质调查37

3．3 洞内地质调查和掌子面地质素描38

3．3．1 洞内地质调查38

3．3．2 掌子面地质素描39

3．4 物探方法的选择和现场实施掌子面探测39

3．4．1 物探方法的选择40

3．4．2 掌子面探测42

3．5 探测成果分析43

3．5．1 界面距探测掌子面距离的确定43

3．5．2 界面性质的确定47

3．6 隧道工程岩体分级47

3．7 预报报告的内容及报告的提交50

3．7．1 预报报告的内容50

3．7．2 报告的提交50

3．8 验证50

参考文献51

第4章 超前水平钻探法的应用技术52

4．1 超前水平钻探法研究52

4．1．1 超前水平钻探法的基本原理与介绍52

4．1．2 超前水平钻探法的优缺点53

4．2 超前水平钻探法施工技术54

4．2．1 施工流程55

4．2．2 主要技术要求55

4．2．3 施工准备55

4．2．4 钻机就位56

4．2．5 施钻56

4．2．6 地质分析判断、成果报告58

4．3 RPD-150C型钻机的概况60

4．3．1 RPD-150C钻机60

4．3．2 现场钻进技术指标61

4．4 工程实例63

4．4．1 隧道地质概况63

4．4．2 把水寺隧道钻探孔资料64

4．4．3 结论与建议65

参考文献66

第5章 地震映像法的应用技术67

5．1 概述67

5．1．1 地震映像法原理67

5．1．2 地震映像法的分类73

5．1．3 地震映像法数据采集要点73

5．2 野外数据采集的方法及技术75

5．2．1 工作仪器和方法76

5．2．2 野外工作方法试验82

5．2．3 地震映像法在不同地质条件下的应用83

5．2．4 地震映像解释方法84

5．3 工程实例85

5．3．1 工程简介85

5．3．2 隧道地质概况85

5．3．3 工作方法86

5．3．4 ZK269+393～ZK269+443段调查测试结果及分析87

参考文献91

第6章 TSP在隧道地质超前预报中的应用技术93

6．1 TSP203的工作原理和组成93

6．1．1 TSP203预报原理93

6．1．2 TSP203测量方法的原理基础94

6．1．3 TSP203系统的仪器组成95

6．1．4 TSP203系统的优势97

6．2野外信号数据采集98

6．2．1 TSP203野外信号数据采集98

6．2．2 原始记录注意事项101

6．3 数据处理流程102

6．3．1 原始数据编辑102

6．3．2 初至波拾取103

6．3．3 选择时窗长度103

6．3．4 带通滤波104

6．3．5 道能量均衡105

6．3．6 计算品质因子Q106

6．3．7 反射波提取106

6．3．8 纵横波分离107

6．3．9 速度分析109

6．3．10 深度偏移成像109

6．3．11 反射界面提取112

6．4 TSP技术的资料分析原则113

6．4．1 反射系数113

6．4．2 横波与纵波的速度比114

6．4．3 横波分裂与裂隙发育带114

6．5 工程实例115

6．5．1 TSP技术在擦罗2号隧道中的应用115

6．5．2 TSP技术在明月峡隧道地质超前预报中的应用120

参考文献122

第7章 地质雷达在超前预报中的应用技术123

7．1 引言123

7．2 地质雷达的基本原理125

7．2．1 电磁波的传播与波速125

7．2．2 电磁波的反射与折射126

7．2．3 地质雷达的组成及工作原理127

7．3 地质雷达进行超前预报的技术与方法127

7．3．1 地质雷达的技术参数127

7．3．2 地质雷达测量参数的选取131

7．3．3 地质雷达的测量方式和信号触发方式133

7．3．4 地质雷达的探测方法137

7．4 地质雷达的数据处理技术138

7．4．1 地质雷达的数据文件编辑138

7．4．2 波速估计139

7．4．3 数字滤波139

7．4．4 反褶积139

7．4．5 偏移归位处理140

7．5 地质雷达的数据解释技术141

7．5．1 地质雷达地质超前预报适宜性评价141

7．5．2 地质雷达解译图件142

7．5．3 后期解译方法及其规范化143

7．5．4 提高解译精度的途径与方式144

7．5．5 解译标志的初步建立145

7．6 工程实例146

7．6．1 工程概况146

7．6．2 探测依据及方法147

7．6．3 现场探测148

7．6．4 数据处理148

7．6．5 探测结果149

参考文献150

第8章 TRT地质超前预报法151

8．1 TRT技术原理与仪器应用方法151

8．1．1 TRT方法原理151

8．1．2 TRT技术原理152

8．2 TRT工作流程154

8．3 数据处理157

8．3．1 TRT数据处理流程157

8．3．2 具体操作157

8．4 TRT技术的优点及存在的问题168

8．5 工程实例169

8．5．1 地质概况169

8．5．2 探测方法及结论169

8．5．3 建议170