隧道施工超前地質(zhì)預報技術(shù)對于查清隧道不利地質(zhì)條件、預報掌子面前方的地質(zhì)構造和含水性、保障施工安全具有重要作用，已成為隧道施工必要的技術(shù)環(huán)節。物探法超前預觀(guān)測布置在隧道內，面對的是復雜的三維波場(chǎng)，回波來(lái)自四面八方，縱波、橫波、面波、直達波、反射波、轉換波等震相復雜，地震記錄每一個(gè)分量上都包含縱波和橫波振動(dòng)，觀(guān)測與資料處理技術(shù)難度極大。超前預報技術(shù)開(kāi)發(fā)和應用僅有十余年，還很不成熟，正在發(fā)展之中。目前的應用良莠不齊，絕大多數的預報缺乏嚴謹的科學(xué)依據，觀(guān)測與資料處理等方面還存在著(zhù)嚴重的技術(shù)缺陷。特別是目前應用的陸地聲吶、TSP203、TGP206等技術(shù)，問(wèn)題更加明顯。例如，不能區分不同方向的回波和消除側向干擾波，不能準確確定掌子面前方圍巖波速分布和反射體的準確位置，在沒(méi)有濾除干擾波的前提下進(jìn)行縱橫波分離和偏移成像，使偏移圖像包含虛假信息。這些技術(shù)缺陷導致預報位置不準確，構造圖像不真實(shí)，給超前預報工作帶來(lái)更大的風(fēng)險。
        我國75%的國土為山地和丘陵，以往山區公路建設中較多采用的是大是大填大挖或盤(pán)山繞行的方案。近年來(lái)，隨著(zhù)我國交通的發(fā)展，隧道的建設規模越來(lái)越大.采用隧道方案能夠較大地提高線(xiàn)路線(xiàn)形標準，縮短行車(chē)里程，還可避開(kāi)山區滑坡、崩塌、碎落等常見(jiàn)災害，改善行車(chē)條件，并且可以避開(kāi)大面積開(kāi)挖挖擾動(dòng)山體，減少對植被的破壞，避免產(chǎn)生大量棄渣土石填充山谷河灘，有效地保護生態(tài)環(huán)境?？傊?，隧道方案的優(yōu)越性在實(shí)踐中已經(jīng)得到了充分的證明。我國西南地區和西北地區多為山區或丘陵區，地質(zhì)條件極為復雜，在山嶺高速公路隧道建設中經(jīng)常遇到巖溶、斷層、煤層、采空區、滑坡、富水斷層破碎等不良地質(zhì)體和特殊地質(zhì)現象。為確保施工安全，保證施工質(zhì)量和進(jìn)度，必須對不良地質(zhì)體和特殊地質(zhì)現象進(jìn)行超前探測預報研究。
        國內外隧道超前預報技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應用僅有十余年的歷史，是一個(gè)正在發(fā)展中的技術(shù)，特別是早期開(kāi)發(fā)的技術(shù)很不成熟。目前國內外應用的隧道地質(zhì)超前預報方法有陸地聲內、負視速度法、HSP水平剖面方法、TSP203、TGP206、TRT、TST等，都屬于地震法超前預報技術(shù)，是以地震反射或敢射埋論）V量礎，通過(guò)隧道內的地震觀(guān)測反演掌子面前方的質(zhì)情況。要達到準確、可靠預報的目標，必須有科學(xué)的觀(guān)測方案、可靠的資料處理方法、有效的反演方法和合理的技術(shù)流程，這些就構成了超前預報的技術(shù)核心，也稱(chēng)超前預報的核心理論。這些理論問(wèn)題的內容魚(yú)含如下5個(gè)部分：
        1)科學(xué)設計觀(guān)測方案，使記錄資料滿(mǎn)足掌子面前方圍巖速度分析、波場(chǎng)分離與濾除側向干擾波和盡量減少面波干擾的要求。
        2)建立科學(xué)有效的三維波場(chǎng)分離方法，即濾除側向回波與面波干擾，僅保留前方回波，保證縱橫波分離科學(xué)可靠。
        3)建立有效的圍巖波速分析方法，使圍巖速度分布、地質(zhì)構造位置和規模的預報誤差小于10%。
        4)采用先進(jìn)的地震成像技術(shù)，充分運用地震波的運動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)信息。
        5)運用地震散射理論，提高偏移成像與速度分析分辨率，減少斜交構造和孤立地貢體漏報的幾率。
        這5個(gè)基本理論問(wèn)題是超前預報技術(shù)的科學(xué)基礎，是地震法超前預報技術(shù)的關(guān)鍵組成部分。這些科學(xué)問(wèn)題的解決應遵循如下的技術(shù)流程：首先進(jìn)行合理的觀(guān)測方案設計，保證滿(mǎn)足方向濾波和速度分析處理技術(shù)的要求；對觀(guān)測資料進(jìn)行預處理，包括帶通濾波、除噪音；接下來(lái)最重要的步驟是進(jìn)行三維波場(chǎng)分離，濾除側向波和面波，保留前方回皮；然后進(jìn)行縱橫波分離，確?？v橫波是來(lái)至前方的回波；然后進(jìn)行圍巖速度掃描分析，確定圍巖的速度分布；最后是在圍巖波速的基礎上進(jìn)行地質(zhì)構造的偏移成像。這樣的流程可保證地質(zhì)超前預報結果的真實(shí)、準確、可靠。
        國內外隧道施工超前地質(zhì)預報技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應用時(shí)間不長(cháng)，正處于一個(gè)發(fā)展中狀態(tài)，存在很多不成熟的地方。為了對不良地質(zhì)情況進(jìn)行有效控制，減小對工程安全、質(zhì)量和進(jìn)度的不利影響，最關(guān)鍵的問(wèn)題是要找到切實(shí)有效的技術(shù)對地質(zhì)災害進(jìn)行超前預報。目前，國內外隧道工程界采用的預報方法主要分為地質(zhì)分析、物探和超前鉆探三大類(lèi)，其中國內使用較多的有TSP203系統、探地雷達、紅外探測、陸地聲吶和大地電磁法，但預報效果好的范例不多。