前言
隧洞建設中對工程地質條件的認知和掌握程度是確保快速、安全修建的決定性因素之一。盡管施工前進行了大量的地質勘察工作，但由于當前勘察技術手段和方法技術的限制，加上地質體的復雜多變，期望在施工前完全查明工程巖體的狀態、特性，準確地預測隧洞施工中可能發生地質災害的位置、性質和規模是十分困難的。因此，世界各國隧洞工程界都十分重視超前預報工作。
隧洞開挖中引發災難的因素是多種多樣的（如地下水、有毒或易燃氣體、高地溫、巖爆等），而由于人們對地質特性認識不足、施工方法不當也可引起災害（如塌方冒頂等）。人們對地層物理、化學性能的了解和巖體本身結構狀態的認識，需通過多種勘探試驗手段，才能獲得定性和定量分析的依據。
地下工程超前預報與監測預報不同，超前預報主要是加強施工期間的地質工作，是在開挖之前，除根據開挖時揭露出來的實際地質情況，校正補充地勘時未能查到的資料外，還要根據這些成果資料，分析推斷掌子面前方的地質情況，是否存在前期勘察時沒有查到的不良地質體，以便預先采取措施；而監測預報是在開挖以后，預報因圍巖變形而產生的各種破壞。
盡管隧洞施工超前預報已引起國內外隧洞工程界的重視，也做了許多卓有成效的工作，但到目前為止還沒有一套系統的普遍適用的方法，國內外隧洞工程的重大地質災害仍時有發生。因此，準確預報開挖前方的地質條件是隧洞建設者們的迫切要求，二十世紀八十年代以來世界各國都把這類問題列為重點研究課題。但是隧洞施工超前預報又是一項復雜而艱難的任務，尚需在工程實踐中不斷創新、優化、總結、完善和提高，要真正搞好隧洞施工超前預報任重道遠。
1、超前預報目的
開挖前對地質情況的了解，對于隧洞建設有著十分重要的作用。通過超前預報，及時發現異常情況，預報掌子面前方不良地質體的位置、產狀及其圍巖結構的完整性與含水的可能性，為正確選擇開挖斷面、支護設計參數和優化施工方案提供依據，并為預防隧洞涌水、突泥、突氣等可能形成的災害性事故及時提供信息，使工程單位提前做好施工準備，保證施工安全，同時還可節約大量資金。所以隧洞超前預報對于安全科學施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免事故損失、節約投資等具有重大的社會效益和經濟效益。
2、超前預報內容
隧洞施工超前預報的內容一般包括：
①不良地質預報及災害地質預報：預報掌子面前方一定范圍內有無突水、突泥、巖爆及有害氣體等，并查明其范圍、規模、性質，提出施工措施或建議；
②水文地質預報：預報洞內突涌水量的大小及其變化規律，并評價其對環境地質、水文地質的影響；
③斷層及其破碎帶的預報：預報斷層的位置、寬度、產狀、性質、充填物的狀態，是否為充水斷層，并判斷其穩定程度，提出施工對策；
④圍巖類別及其穩定性預報：預報掌子面前方的圍巖類別與設計是否吻合，并判斷其穩定性，隨時提供修改設計、調整支護類型、確定二次襯砌時間的建議等；
⑤預測隧洞內有害氣體含量、成分及動態變化；
3、隧洞施工超前預報分類
如何對隧洞施工超前預報合理分類，目前國內外尚未見到系統的分類標準。但超前預報分類的必要性是顯而易見的：
①正確的分類是制定有關規程、細則或指南所需要的；
②正確的分類有利于把超前預報納入施工計劃和管理的全過程；
③正確的分類有利于指導科研立題及其管理。
根據隧洞施工超前預報的內容和目的以及實際預報中的作用，結合我國隧洞施工超前預報的客觀實際，以下簡要介紹隧洞施工超前預報分類的初步設想。
3.1 按預報的作用劃分
⑴ 常規預報：是勘測設計階段地質工作的繼續，也是隧洞施工的一個作業過程。其目的是結合施工進程，收集地質資料，判斷圍巖類別，了解掌子面前方短距離內的工程地質條件，為正確選擇斷面大小、襯砌類型、施工方法和支護設計或修改施工設計等提供依據，其成果可作為隧洞竣工后維修養護參考。該預報是短距離預報的主要任務，目前已有比較成熟的經驗。多以地質素描為主，配合簡單的物探測試了解掌子面前方地質條件。常規預報應以施工單位為主，作定量預報、并結合施工進行，預報時盡量不占或少占施工作業時間。
⑵ 成災預報：隧洞施工中的地質災害，是指隧洞施工過程中因前方地質條件的突然變化，導致施工失去控制的非常事件。該事件可引起人員傷亡、機械設備失效并嚴重破壞、甚至被迫長時間停工，致使工程部門蒙受重大的經濟損失。隧洞地質災害主要有大規模塌方、涌水、涌泥、涌石、巖爆、瓦斯等。成災預報是對可能的災害性地質條件進行預報，以指導隧洞施工中的防災和減災工作。該預報是中、長距離預報的主要任務，是為隧洞施工戰略決策服務的。對可能成災的地質條件，應從設計和施工方法上考慮特殊對策，否則可按常規預報進行。成災預報應由設計、科研、施工單位組成專家小組，采用地質、物探綜合分析法進行定性和定量預報，并視工作需要占用部分施工作業時間。
⑶ 專門預報：對特殊地質問題進行預報，如膨脹巖、侵蝕性地下水、高地溫、巖溶等。這些特殊地質條件，常常使施工陷入困境或破壞隧洞襯砌，如果處理不及時或處理失當，甚至可能釀成大的地質災害。可見，專門預報也是隧洞施工預報的重要內容之一。該預報應由設計、科研和施工部門組成專門小組，采用綜合手段作定性和定量預報。
3.2 按距掌子面的距離劃分
隧洞施工超前預報距離與隧洞施工速度和工程實際需要密切相關。結合我國隧洞開挖技術水平和快速施工要求，按掌子面前方距離可分為三類：
⑴ 短距離預報：0～15m.就我國目前快速施工的水平，一般采用
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