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环球网校一级建造师《公路工程管理与实务》新考纲精讲
4.2 隧道地质超前预报和监控量测技术
【知识点清单】
✎隧道地质超前预报
✎隧道施工监控量测技术
【知识点】隧道地质超前预报
一、地质超前预报的内容
1.地层岩性预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的岩性预报。
2.地质构造预报，特别是对断层、节理裂隙密集带、褶皱等影响岩体完整性的构造发育情况的预
报。
3.不良地质预报，特别是岩溶、人为坑洞、瓦斯等发育情况的预报。
4.地下水预报，特别是对岩溶管道水以及富水断层、富水褶皱轴及富水地层中的裂隙水等发育情
况的预报。
二、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。
8
地质调查法 适用于各种地质条件1 7隧道超前地质预报
9
4
适用于长、特长3隧8道或地质条件复杂隧道的超前地质预报，包括有弹性波反射法、
信
地质雷达法、微陆地声纳法、红外探测法、瞬变电磁法、高分辨直流电法
系
TSP法适用联于各种地质条件，尤其断层、软硬接触面等面状结构，每次预报的距离
物理勘探法 题
为100～押150m
准
地质精雷达法适用于岩溶、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，每次预报的距离为10～20m
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
超前钻探法 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，每循环钻孔长
度应不低于30m
超前导洞法 可采用平行超前导洞法和隧道内超前导洞法
水力联系观测 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
三、隧道地质超前预报的分级与分类
地质预报分级 超前预报方法
8
7
地质分析法、弹性波反射法（地震波法、水平声波剖面法、9 1陆地声呐法）、地质雷
A级 8 4
达法、高分辨直流电法、超前水平钻探 信 3
微
地质分析法、弹性波反射法（地震波法、水平声波剖系面法、陆地声呐法），辅以地
B级 联
质雷达法、高分辨直流电法，必要时进行超前水平一钻孔
唯
以地质分析法为主。对重要地质层界面、断层或物探异常地段宜采用弹性波反射法
C级
（地震波法、水平声波剖面法、陆地声呐法）进行探测，必要时采用超前水平钻孔
D级 采用地质分析法
地质预报按预报长度分类
类别 长度 可采用方法
短距离预报 L＜30m 地质调查法、地质雷达法、超前钻探法等
中距离预报 30m≤L＜100m 地质调查法、弹性波反射法、超前钻探法等
长距离预报 L≥100m 地质调查法、弹性波反射法、超前钻探法等
【例题·单选】下列隧道超前地质预报方法中，属于物理勘探法的是（ ）。【2021】
A.地质调查法
B.超前导洞法
C.地质雷达法
D.水力联系观测法
【答案】C
【解析】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
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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。
【知识点】隧道施工监控量测技术
一、监控量测的目的
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。
二、量测内容与方法
隧道现场监控量测必测项目
序号 项目名称 方法及工具 布置
1 洞内、外观察 现场观测、地质罗盘等 开挖及初期支护后进行
各种类型收敛计、全站仪或非接触量 每5～100m一个断面，每断面2～3对
2 周边位移
测仪器 测点
3 拱顶下沉 水准仪、铟钢尺、全站仪 每5～100m一个断面
洞口段、浅埋段（h≤2.5b），布置不
4 地表下沉 水准测量的方法，水准仪、铟钢尺等 0
少于2个断面，每断面不少于3个测点
富水软弱破碎围岩、流沙、软岩大变形、
8
5 拱脚下沉 水准仪、铟钢尺7、全站仪 含水黄土、膨胀岩土等不良地质和特殊
1
9
4
8 岩土段
3
信
隧道现场监控量测选测项目微：
系
钢架内力及外力；围岩内联部位移（洞内设点）；围岩内部位移（地表设点）；围岩压力；两层支
题
护间压力；锚杆轴力；支押护、初砌内应力；围岩弹性波速度；爆破震动；渗水压力、水流量；地表下
准
精
沉（有特殊要求段落）；地表水平位移。
1.在复合式衬砌和喷 锚衬砌隧道施工时必须进行必测项目的量测。
2.洞内必测项目，各测点宜在靠近掌子面、不受爆破影响范围内尽快安设，初读数应在每次开挖
后12h内、下一循环开挖前取得，最迟不得超过24h。
3.洞内必测项目各测点应埋入 围岩中，深度不应小于0.2m，不应焊接在钢架上，外露部分应有
保护装置。
4.各项量测作业均应持续到量测断面 开挖支护全部结束，临时支护拆除完成，且变形基本稳定后
15～20d。
三、量测数据处理与应用 8
1
7
9
1.当位移-时间曲线趋于平缓时，应进行数据处 理或回归分析，以推算
8
4最终位移和掌握位移变化
信
3
规律。
微
系
2.当位移-时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护 已呈不稳联定状态，此时应密切监视围岩动
一
态，并加强支护，必要时暂停开挖。 唯
3.隧道监控量测工作应根据控制基准建立预警机制，实行分级管理。
位移管理等级
管理等级 管理位移（mm） 施工状态
Ⅲ U＜（U/3） 可正常施工
0
Ⅱ （U/3）≤U≤（2 U/3） 应加强支护
0 0
Ⅰ U＞（2U/3） 应采取特殊措施
0
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注：U—实测位移值；U—设计极限位移值。
0
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。
（3）渗水压力或水流量突然增大，实行Ⅱ级管理。
（4）水体颜色或悬着物发生变化，实行Ⅱ级管理。
4.二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。
5.量测管理
隧道现场监控量测应成立专门量测小组，由施工单位或委托其他单位承担量测任务，并及时将量
测信息反馈于施工和设计。
【例题·单选】下列隧道监控量测项目中，属于必测项目的是（ ）。【2023】
A.围岩内部位移
B.爆破震动
8
C.拱脚下沉 1 7
9
4
D.地表水平位移 3 8
信
【答案】C 微
系
【解析】隧道必测项目联：洞内、外观察；周边位移；拱顶下沉；地表下沉；拱脚下沉。
题
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