直接預報法（fǎ）

1.1 水（shuǐ）平鑽孔

在隧（suì）洞內安放水平鑽機進行水平鑽進，根據鑽孔資料來（lái）推斷隧洞前方的地質情況。鑽孔數量、角度及鑽孔深度可人為設計和控製。由鑽進（jìn）速度的變（biàn）化（huà）、鑽孔取芯鑒（jiàn）定、鑽孔衝洗液顏色、氣味（wèi）、岩（yán）粉及遇到（dào）的其它情況來預報。此法可（kě）以（yǐ）反映（yìng）岩（yán）體的（de）大概情況，比較直觀，施工人員可根據實際地（dì）質（zhì）情況（kuàng）進行下步施工組織。

水（shuǐ）平鑽孔主要布置在開挖麵及其附（fù）近，既可在超前導洞內布（bù）置鑽孔，也可在主洞工作（zuò）麵上（shàng）進行鑽探（tàn），用以獲得準確可靠的地質資料，確保施工組織。該法可獲得工作（zuò）麵前方一定距離（lí）的岩芯，也可由鑽孔出水情況判斷前方有無地下水和前方何（hé）處有地下水，從而可以得到開挖麵前方的地質情況。該（gāi）法是施工預報最有效方法之一，但也存在不足（zú）之處：①對垂直隧洞軸線的地質結（jié）構麵預報效果較好，與隧洞軸（zhóu）線平行的結構（gòu）麵預報（bào）較差；②需占用較長的施工作業時間，費用較高。

1.2 超前導坑

按導坑與正洞的（de）相互位置分為平行導坑和正洞導坑。其中，平行導坑與正洞平行，斷麵小且和正洞之間（jiān）有一定距離，通過對導坑開挖中遇到的構造、結構（gòu）麵或地下水等情況作地質記（jì）錄與分（fèn）析，進而對正洞地質（zhì）條件進行預報。該法的（de）優點是：預報成果比較（jiào）直觀、精度高（gāo）、預報的（de）距離長、便於施工人員安排施工計劃和調整施工方案，還可以起到減壓放水、改善通風條件和（hé）探明地質構造條件的作用，同時，還（hái）可用作（zuò）排除（chú）地下水（shuǐ）、斷層注漿處理、擴（kuò）建成第二（èr）條隧洞之用。正洞導坑布置在正洞中，是（shì）正洞的一部分，其作用與平（píng）行導坑相比，效果更（gèng）好。超前導坑的缺陷為：一是成本（běn）太高，有時需要全洞進行平導開挖；二是（shì）施工工期較長。

地質分析法

2.1 斷層（céng）參數預測法

利用斷層影響帶的特殊節理或集中帶的分（fèn）布規律，通過對斷（duàn）層影響帶的係統編錄所得經驗公（gōng）式，來預報隧洞斷層破碎帶的位置和規模。由於大多數不良地質現象與斷層破碎帶有密切的關係，故依（yī）據斷層破碎帶（dài）推斷其它不良地質體的位置和規模。

2.2 地質體投射法（fǎ）

在地表（biǎo）準確鑒別（bié）不良地（dì）質體的性質、位置、規模和（hé）岩體質量及精確測定（dìng）不良地質體產狀的基礎上，應用地質界麵和地質體透射公式進行預報。

2.3 正洞地質編錄與預報

隧洞施工中，及時對其開挖麵(掌子麵、邊牆麵和拱（gǒng）頂麵)上的各種（zhǒng）地質現象（xiàng）進行測繪和記錄，利用已挖洞段地質情況來預報前方可能出現的（de）不良地質現象。它分為①岩層岩性和層位預測法：在開挖麵揭（jiē）露岩層（céng）與地表某段岩層（céng）為同層和確認標誌層的前提（tí）下，用地表岩層（céng）的層序預測掌子麵前方將（jiāng）要出現的（de）岩（yán）層；②地質體延伸預測法：在長期預報得出不良（liáng）地質體厚度的基礎上，依據開挖麵不良地質體的產狀和單壁始見位置，經過一係列的（de）三角函數運算，求得條帶狀不良地質體在隧洞掌子麵前方消失的（de）距離。

該法是對開挖麵（miàn）地質情況如實而準確的反映。其主要內容（róng）包括地（dì）層岩性、構造和節理（lǐ）裂隙發育情況、地下水狀態、圍（wéi）岩穩定性及初期支護采用方法等。其優點（diǎn）是占用施工時間很（hěn）短，設備簡單（dān），不幹擾施工，成果快速，預報效果較好，而且為整個隧洞提供了完整（zhěng）的地質（zhì）資料；缺點（diǎn）是與隧洞夾角較大而又（yòu）向前（qián）傾的（de）結構麵容易產生漏（lòu）報。

物探法

3.1 彈性（xìng）波法

3.1.1 TSP超前（qián）預報技術

TSP(Tunnel Seismic Prediction)超前預報係統是利用地震波在不均勻地質體中產生（shēng）的反射波特性來預報隧洞掌子麵前方及周圍臨近區域的地質情況。該法屬（shǔ）多波多分量探測技術，可以檢測出掌子麵前方岩性的變化，如不（bú）規則體、不連續麵、斷層和破碎帶等。它可以在鑽爆法或TBM開挖的隧洞中使用，而不必接近掌子（zǐ）麵。數據采集（jí）時在隧洞一邊側牆等間隔鑽（zuàn）製20餘個炮孔，而在兩側壁鑽取2個檢波器孔，使（shǐ）檢波器置入（rù）套管中，依次激發各炮，從掌子麵前方任一波阻抗差（chà）異界麵反射的信（xìn）號及直達波信號將被2個三分量檢波器接收，該過程所需時間約1小時。然後利用TSPwin軟件處理可（kě）得P波和S波波（bō）場分布規律，其分析過程為：數據（jù）調整→帶通濾波→首波拾取→拾取處理→炮能量平衡→直達波損耗（hào）係數Q估算→反射波提取→P波、S波分離（lí）→速度分析→縱（zòng）向深度位置搜索→反射界麵（miàn）提取等，最終顯示掌子麵前方與隧道軸線相（xiàng）交的反射同相軸及（jí）其地質解譯的二維或三維成果圖。由相應密度值（zhí），可（kě）算出預報區內岩體物理力學參數，進而可劃分該區圍岩工（gōng）程類（lèi）別。實踐表明該法有效預報距離100～200m。

通（tōng）過分析反射波速度（dù），即可進行時深（shēn）轉換，由隧洞軸的交角及洞麵的（de）距離來確定反射層所對應界（jiè）麵的空間位置和（hé）規模，再（zài）結合P波和（hé）S波的動力學特征，遵循以下原則來推斷地質（zhì）體的（de）性質：①正反射振幅表明（míng）進（jìn）入硬岩層，負反射振幅表明進入軟岩層；②若S波反射較P波強，則（zé）表明岩層飽水；③Vp/Vs增大或泊鬆比突然增大，常常由（yóu）於流體的存在而引（yǐn）起；④若Vp下降，則表明裂隙或（huò）孔隙度增加。

TSP超前預報技（jì）術作為一種比較先（xiān）進的探測手段已在我國水利、水電（diàn）、鐵路、公路、煤炭等係統的各類（lèi）隧洞或地下洞室工程中得到應用，如（rú）正（zhèng）在建設中的宜萬鐵路野三關隧洞（dòng）、遼（liáo）寧大夥房水庫引（yǐn）水隧洞、雲南元磨（mó）高速公路的大風埡口和布壟箐隧洞等工程。它具有預報（bào）距離相對較長、精度較高、提交資料及時（shí）、經濟等優點，尤其與隧洞軸線或呈（chéng）大角度相交的麵（miàn）狀軟弱帶，如斷層、破碎帶（dài）、軟弱夾層、地下洞穴（含溶洞（dòng））以及地層的分界麵等效果較好。而（ér）對不規（guī）則形態的地質缺陷或與隧（suì）洞軸（zhóu）線平行的不良地質體，如幾何形狀為（wéi）圓柱體或圓錐體的溶洞（dòng）、暗河（hé）及含水（shuǐ）情（qíng）況探測（cè）有一定的局限性。

3.1.2 地震負視速度（dù）法（fǎ）

它是將地（dì）震（zhèn）勘（kān）探中VSP法應用於（yú）近水平的隧洞中，也是利用地震反射波特征（zhēng）來預報隧（suì）洞開挖麵附近圍岩的（de）地質情況。在側壁的一定（dìng）範圍內（nèi）布置激震點進行激發，其振動信號在隧洞圍岩內傳播，當岩層波阻（zǔ）抗發生變化時，地震波信號將部分返回。反射界麵與測線直立正交（jiāo）時，所接收的反射波與直達（dá）波（bō）在（zài）記錄圖像呈負視速度（dù），其延長線與直達波延長線的交點即為反射界麵的（de）位置，縱、橫波共同分析還可了（le）解（jiě）反射界麵兩側岩性及軟硬程度的變化。該法具有明（míng）顯的（de）方向特征，可有效區分掌子麵前方（fāng）反射信號與周圍（wéi）幹擾信息，提（tí）高了識別物性界麵的精確度，能對其進行較為準確的定位，預報距離可達100m以上。

觀測時在已開挖洞段的側壁或底部布設，距掌子麵一定距離布設一激震點（diǎn）和一係列接（jiē）收點，采用多炮共（gòng）道（dào）或多道共（gòng）炮。當偏重於運動學特征參數的應（yīng）用時共炮與共道兩（liǎng）種記（jì）錄方式可任意選用；當要求測試設備（bèi）簡（jiǎn）化與強調接收條件一致性時，宜采用多炮共道式；當強調動力學參（cān）數的對比利（lì）用時，則宜選用多道（dào）共炮方式。為獲取“負視速度”，震源應在預報目的體的遠（yuǎn）端，接收點間距采用小道間（jiān）距，多道接（jiē）收。根據需（xū）要與設備條件，可采用（yòng）單分量、三分量或組合檢波器。

負（fù）視速度法的原理與TSP法基本（běn）相同，隻（zhī）是數據處理軟件的開發尚難趕（gǎn）上TSP法。此法在實施（shī）預報時不占用開挖工作麵（miàn），對施工幹擾相對較小，在鐵路（lù）隧洞工（gōng）程中是常用（yòng）的預（yù）報方法之一，如（rú）在渝懷鐵路圓梁山隧道正洞、平導和迂回導坑以及朔黃鐵路長梁山隧洞施工中，均采（cǎi）用了負視速度法，取得了較好的預報效果（guǒ）。

3.1.3 TST超前預報技術

TST(Tunnel Seismic Tomography)超前預報係統是通過可視化地震反射成像技術預報隧洞掌子麵前方（fāng）150m-200m範圍內的地質情況，可準確預報斷裂（liè）帶、破碎帶（dài）、岩溶發育帶以及岩體工（gōng）程類別變（biàn）化等地質對象（xiàng）的位（wèi）置、規模（mó）和性質。該法（fǎ）數據采集用多道高精度地震儀，處理軟件為逆散（sàn）射合成孔徑成像係統。它充分運用地震反射波、散射波的運動學和（hé）動力（lì）學特征，具有方向（xiàng）濾波功能、岩體波速（sù）掃描、地質構造方向掃（sǎo）描、速度偏移成（chéng）像、吸收係數成像、走時反演成像等（děng）多種功能，從（cóng）岩體的力學性質、岩體完整性等多方麵對地質情況進行綜合預報。

測（cè）試時可在隧洞內掌子（zǐ）麵（miàn）、兩側、上（shàng）頂和（hé）下（xià）底麵，也可在隧洞外山頂布置。洞內觀測（cè）時檢波器埋入岩體1.5～2m，以避免聲波和麵波幹擾。可采用爆炸或可控（kòng）震源（yuán）激發地震波。

TST軟件包括地震（zhèn）數據預處理、方向濾波、偏移成像、速度掃描四（sì）大模塊。預處理功（gōng）能包括：①噪（zào）聲和幹擾切除；②濾波和麵波清除；③小波分析與信號加強；④地震波（bō）能量吸收譜分析；⑤地震波走時拾取。偏移成像功能包括：①速度掃描分析與岩體工程類別判別；②方向掃描與構造產狀分析（xī）；③地質界麵速度偏移成像；④岩體完整（zhěng）性吸收偏移成（chéng）像；⑤地震（zhèn）波走時（shí）地質界麵反演成（chéng）像；⑥斷裂與（yǔ）破碎帶智能識（shí）別；

該技術在全內外公路隧道、鐵路隧道、TBM引（yǐn）水隧洞等廣泛應用，取得了良好的效果。尤其在雲南、貴州（zhōu）等岩溶分布區應用取得了（le）非常好的效果，所得成果為：①岩溶、采空區等孤（gū）立地質體的界定；②結合速度掃描和偏移成像判斷地質災害；③推進了散射合成孔徑成像技術的發展；

3.1.4 水（shuǐ）平聲波剖麵法(HSP)

它利用孔（kǒng）間地震剖麵法(ABSP)的原理及相應軟件開發的（de）一種（zhǒng）超前預報方法。其（qí）原理是向岩體中（zhōng）輻射一定頻率的高頻地震（zhèn）波，當（dāng）地震波（bō）遇到波阻抗分界麵時，將發生折射、反射，頻（pín）譜特征也將發生變化，通過探測反射信（xìn）號(接收頻率為聲（shēng）波（bō）頻段的地（dì）震波（bō）)，求得其傳播特征後，便可了解工作麵前方的岩體特征。震（zhèn）源和檢波器的布置除離（lí）開開挖麵對施（shī）工幹擾較小外，還因反射波位（wèi）於直達波、麵波延續相位之（zhī）外而不受幹擾，因此記錄清（qīng）晰、信噪比（bǐ）高、反射波同相軸明顯。

觀（guān）測時在隧洞的兩個側壁分別布（bù）設震源和檢波器，按其相（xiàng）對位置設計成兩種觀測方式即固（gù）定激發點(或接收點)和激發與接收點相（xiàng）錯斜交方式。震源在（zài）預報目的體的遠端，接（jiē）收點間距（jù）采用小道間距，多道（dào）接收，構成“水平聲波剖麵（miàn）”。利用（yòng）時差和頻差與地質相結合的方法確定反射麵的空間（jiān）方位並“投影”到該剖麵上，從而確定反射麵的空間位置及性質。其特點是各檢（jiǎn）測點所接收的反射波路徑相（xiàng）等，反射波組合形（xíng）態（tài）與（yǔ）反射界麵形態相同，圖像直觀，同時觀測時也不影響掌子麵的掘進。

該法已在工程中得到應用，如渝（yú）懷鐵路的圓梁山隧洞、千溪（xī）溝隧洞等，均取得（dé）了較好效果。該法數據采集單元和現場實測過（guò）程進行了較大（dà）的改進，可以在開敞式TBM法施工的隧洞中掘進機不停的（de）情況下進行測試，因而具有較大的優（yōu）越性，但尚處於研製和初步應用階段，例如在遼寧大夥（huǒ）房引水工（gōng）程TBM2隧洞中進（jìn）行試驗。

3.1.5 TRT真地震反射成像技術

TRT(True Reflection Tomography)真地震反射成像法是利用岩（yán）體中不均勻麵的反射地震波進行超前探測，它是美國NSA工程公司開發（fā）的新方法，國外已實際應用。該（gāi）法在觀測方式和資料處（chù）理方法上與TSP法（fǎ）及（jí）負視速度法均有很大不同，它采用（yòng）空（kōng）間多點激發和接收的觀測方式，其檢波點和激發點呈空間分（fèn）布（bù），以便（biàn）充分獲得空間場波信息，從而使前方不良地質現象的定（dìng）位精度大大提高（gāo）；它的數（shù）據處理關鍵技（jì）術是速度掃描和偏移成像，不需要走時，因此，對岩體中反射界麵位置（zhì）的確定（dìng）、岩體波速和（hé）工程類別的（de）劃分都有較高的精度（dù），而且還具有較大的探測距離，應該說較TSP法有較大的改進。由實際應用知，TRT法在結晶岩（yán）體中的探測距離可達100～150m，在軟弱的土層和（hé）破碎的岩體中尚可預報60～100m。該法成功應用的例子很（hěn）多，較典型的是奧地利的通過阿爾卑斯山的鐵路雙線隧洞施工（gōng）中進行了全程的超前（qián）預報。由於多種因素，目前國內尚未引進該技術。

3.1.6 陸地聲納法

陸地聲納法是“陸上極小偏移距高頻彈性波反射連續剖麵法”的簡稱，可在狹小的場地和基岩裸露的條件下，探查中小溶洞、中（zhōng），小斷層（斷裂）等地質施工隱患（huàn）。它（tā）是彈性波反射（shè）法中（zhōng）的一個新品種，於1991年實現並推出，經20年長期而艱難的發展，在隧道施工超前地質預報（bào）和地（dì）麵淺層高（gāo）分辨（biàn）率勘（kān）查、工（gōng）程質量檢測等方麵（miàn）的使用（yòng）中表（biǎo）現了它的優點與特長。它應用地震反射法的原理，吸收了探地雷（léi）達（dá），水聲法的一些（xiē）元素（sù）；為解決它的一些關鍵性的問題，又（yòu）采用了其他領域的技術，例如計算技術，測震領域的技術等，使（shǐ）它（tā）逐漸豐滿成熟。是中國地球物理勘探界具有（yǒu）原創性發明的有自主知識產（chǎn）權的新（xīn）技術之一。施測（cè）時采用極小偏移距（jù）地震波激發—接收（shōu）係統，進行單（dān）點測量（liàng）或在激震點（diǎn）兩側對稱（chēng）位置上各設一檢波器，一次激發兩道接收。然後將各測點的時間曲線拚成時間剖麵根（gēn）據同相軸和頻譜解釋圈定斷層、大節理、岩層分界（jiè）麵、岩脈、湧水層、溶洞等不良地質體。陸地聲納法能夠無畸（jī）變（biàn）的接收10-4000Hz的彈性波信號。由於可采集很寬頻率（lǜ）的反射信號，故可以用分窗（chuāng）口帶（dài）通（tōng）濾波的方法處理（lǐ）資料（liào），分別提取（qǔ）不同頻譜（pǔ）的信息，以突出不同規模的探查對象的反射圖像。能夠對隧道掌子麵前方150米（mǐ）遠的進行精細物探，可給出探查範圍內的中、小溶（róng）洞、中、小斷層（斷裂）、交叉斷層及傾角（jiǎo）、傾向；該法具有分辨率高、可避開許多幹擾（rǎo）波、反射波能量高、探查岩溶（róng）和洞穴效果好、圖像（xiàng）簡單易（yì）辨等優點。在（zài）外業工作時，不打孔，不放炮（pào），可（kě）以在隧道施工工序間隔工作，不影（yǐng）響隧道施工，且速度快，工作效率高。

此法已（yǐ）在110餘個工（gōng）程中成功應用。同時它通過了中（zhōng）國岩石力學與工程學會的技術鑒定，陸地聲納法已被納入國家行業（yè）標準三（sān）部（bù）。2012年（nián）榮獲中國岩石力學與工程學會科學技術發明獎一等（děng）獎。2014年榮獲北京市科學技術二等獎。

3.1.7 麵波法

分為穩態法和瞬（shùn）態法。穩態（tài）法在掌子麵上放置一個激振（zhèn）器，用計算機控（kòng）製激振器使其產生各種不（bú）同波長的波麵，用兩個拾振器同（tóng）時接到不（bú）同（tóng）方向的（de）振動波，由計算機算出每（měi）一種波長的麵波（bō）傳（chuán）播速度，根據麵（miàn）波（bō）的勘測深度等（děng）於波長的二分（fèn）之一的原理，即可得到一（yī）組不同（tóng）深度的麵波平均速（sù）度的分布規（guī）律，不同介質麵波的傳（chuán）播（bō）速度不同。從不同麵波速度分布圖，就可以反應出地質構造的不同（tóng）介麵，如（rú）斷層、地下水等特性變化。瞬態法由於排列（liè）長（zhǎng）度（dù）的關係未見實際應用的報道。

此（cǐ）法需要的場地較小，適合在（zài）地下洞室開挖麵上工（gōng）作，探測深度（dù）也能滿足施工預報的要求，對資料的分析判斷（duàn）可在現場進行，操作簡便。已在南嶺隧（suì）洞中應用，很清楚地發現距（jù）工作麵幾米處（chù）的斷層破碎帶。但（dàn）該法在開挖麵上能探測多（duō）遠的距離，尚需進一步（bù）實驗研究。

3.2 地質雷達技術

利用高頻電磁波以寬頻帶短脈衝的形式，由掌子（zǐ）麵通過發射天線向前發射，當遇到異常地質體或介質分界麵時（shí）發生反射並返回，被接收天線（xiàn）接收，並由主機記錄下來，形成雷達剖麵（miàn）圖。由於電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁波（bō）場強度以及波形（xíng）將（jiāng）隨所通過介質的電磁特性及（jí）其幾何形（xíng）態而（ér）發生變化。因此，根據接收到的電磁波特征，既波的旅行時間、幅度（dù）、頻率和（hé）波形等，通過雷達圖像的處理和分析，可（kě）確定掌子麵前方界麵或目標體的空間位置或結構特征。當前（qián）方岩體完整的情況下（xià），可以預報30m的距（jù）離；當（dāng）岩石不完整或存在構造的條件下，預報（bào）距（jù）離變小，甚至（zhì）小於10m。雷達探測的效果主要取決於不同介（jiè）質的電性差異，即介電常數，若介質之間的介電常數差異大，則（zé）探測效果就好。由於該（gāi）法對空洞、水體（tǐ）等的反（fǎn）映較靈敏，因而在岩溶地區用得較普遍。缺（quē）點是洞內測試時，由於受幹擾因素較多，往往造成假的異常，形成誤判（pàn）。此外它預報的距離有限，一般以不超過30m，且要占用掌子麵的工作時（shí）間。

應用地（dì）質（zhì）雷達（dá）進行超前預（yù）報，在（zài）鑽爆法施工的隧洞中使用相對較（jiào）多，如太平驛水電站引水隧洞、海南高（gāo）速公路東線大茅隧洞等工程中應用，均取得了較好的應用效果（guǒ）。由於探測時需要（yào）占用掌子麵的工作時間，故在掌子（zǐ）麵上測試時需要（yào）停機進行，因而TBM法施（shī）工的隧洞中應用時需作特殊研究解決。

3.3 紅外探水法

由於所有物（wù）體都發射出不可見（jiàn）的紅外線能量，該能量大小與物（wù）體的發射率成正比。而發射率的大小取決於物體的物質和它的（de）表麵狀況。當掌子麵前方及周邊介（jiè）質單一時，所測得的紅外場為正常場，當存在（zài）隱伏（fú）含水（shuǐ）構造或有水時，他（tā）們所產生的場強要疊加到正常場上，從而使正常場產生（shēng）畸變。據此判斷掌子麵前方一定範圍內（nèi）有無含水構造。

現場測試有兩種方法：一是在（zài）掌（zhǎng）子麵（miàn）上，分上、中、下及左、中、右六條測（cè）線（xiàn）的交點測取9個（gè）數據，根據這9個數據之間的最大差值來判斷是否有水；二是在（zài）已（yǐ）挖洞段（duàn）按左邊牆、拱部、右邊牆的順序進行測（cè）試（shì），每5m或3m測取一組（zǔ）數據，共測取50m或30m，並繪製相應的紅外輻射曲線，根據曲（qǔ）線的趨勢判斷前方有（yǒu）無含水。

掌子麵上9個數據的最大差值大於10μw/cm2，就可以判定有水；紅外輻射曲線上升或下降均可（kě）以判定有水，其他情（qíng）況判定無水。紅（hóng）外探測的特點是可以實現對隧洞全空間、全方位的探測，儀器操作簡單，能預測（cè）到隧洞外圍空（kōng）間及掘進前方30m範圍內是否存在隱伏水體或含水構造（zào），而且可利用施工間（jiān）歇期測試，基本不占用施工時間。但這種方法隻能（néng）確定有無水，至於水量大小、賦水形態、具體（tǐ）位置沒有（yǒu）定（dìng）量解釋。

3.4 BEAM法

BEAM(Bore-Tunneling Electrical Ahead Monitoring)，這是當前國際上唯一的一種電法超前預報方法，是由德國（guó）GEOHYDRAULIC DATA公司（sī）推出的產品。它是一種聚焦電（diàn）流頻率域的激發極化方法（fǎ），其最大特點是通過外圍的環狀電極發射一個屏障（zhàng）電流和在內部發射一個測量電流，以便電流聚焦進入（rù）要（yào）探測的岩體中，通過（guò）得到一個與岩體中孔隙有關的電能儲存能力（lì）的參（cān）數PFE(Percentage frequency effect)的變化，預（yù）報前方岩體的完整性和含水性；它的另一個（gè）特（tè）點是所有的裝置（zhì）都安裝（zhuāng）在盾構挖掘機的刀頭(測量電極)和外側鋼環(屏（píng）蔽電流（liú）)上，也可裝（zhuāng）在鑽爆法施工鑽頭的前方(測量電極)及兩側鋼架(屏蔽電流)上，隨著隧洞掘進，連續不斷獲得成果，並適（shì）時處理得出掌子麵（miàn）前方的PFE曲線。由此預報前方岩體的性狀及含（hán）水情況。這種儀器在歐洲許多國家（jiā）都已得（dé）到應用，但在我國尚未引（yǐn）進。

綜合分（fèn）析法（fǎ）

要推動隧洞超前預（yù）報水平，提高預報準確度，就必須將地質調查方（fāng）法與多種物探方法有機結合起來（lái），對地質物探資料進行係（xì）統處理和綜合分析。其工作（zuò）方法和主要內容為：

⑴ 收集、熟悉（xī）地（dì）質資料：了解工程區內（nèi）宏觀的（de）地質環境、大型構造形（xíng）跡的發育分布規律以及工程圍岩所處的具體構造部位、岩（yán）體的結構特征、節理裂隙發育程度、岩體完（wán）整性、岩石(體)強度、地下水狀態等；掌握（wò）全隧（suì）洞的地質背景，指出存在的不良地質問題和地段，還要知道各段圍（wéi）岩的穩定程度、可（kě）能發生地質災害（hài）的位置、規模、性質和防治措施，目的在於（yú）保證隧（suì）洞施工設計、施工方法和措施能順應地質情況（kuàng）的變化（huà）適時做出調整和修改。

⑵ 施工地質編錄：對已開挖洞段地質（zhì）狀態作詳細真實的描述，可（kě）作（zuò）為超前預報的依據，該內容包括岩性、岩（yán）石堅硬程度及完整情（qíng）況、斷層（céng）及破碎帶、節理裂隙、地下水狀（zhuàng）態、不（bú）良地質現象等作編錄。

⑶ 圍岩特性測試：根據工（gōng）程需要，對岩石物理力學特性進行補（bǔ）充（chōng）測試，如岩石點荷載強度、岩石回彈值、岩（yán）體彈性模量、軟弱麵剪切強度等（děng），有時還應進（jìn）行初（chū）始地應力和二次應力（lì）場的測試等。上述數據是預報（bào）圍岩穩定性的重要參數。

⑷ 地球物（wù）理探測：根據岩體不同物理性質量測（cè）一定距離以內的（de）物理力學參數的變化，據此（cǐ）判斷出隧（suì）洞工（gōng）作（zuò）麵前方的地質（zhì）情況。采用（yòng）多種物探儀器進行超前探測，常用的物探方法有地震（zhèn）反射、聲波反射、地質雷達、TSP203隧道超前（qián）地質預報係統等（děng）技術。

⑸ 地質物探綜合分析：組成（chéng）以地質工程師為（wéi）主物探及相關工程技術人員的施工地質組，對上述地質和物理（lǐ）探測資料進行整理和綜合（hé）分（fèn）析，最（zuì）後做出施工麵前方不良地質問（wèn）題（tí）的預測預報。