随着我国经济社会的快速发展和“西部大开发”、“中部崛起”战略的持续推进，高速铁路和高等级公路建设可谓突飞猛进。在交通工程建设中，为缩短道路行程、提高交通运输质量和社会经济效益，一些公路、铁路工程相继在以前的“地质禁区”内修建。随之而来的是，新建隧道工程越来越多。众所周知，隧道工程设计的基本依据是地质勘察资料，而隧道施工的依据则主要是设计文件。然而由于工程可行性研究阶段和勘察阶段投入经费的限制，依据既有地质资料和有限的钻孔地质、水文地质、物探及钻孔岩芯岩石物理力学试验等资料所做出的施工设计与实际不符的情况已不在少数，特别是在火成岩地区的隧道工程中更是如此。由于掌握资料不全面准确，在隧道开挖过程中造成机毁人亡的惨剧时有发生。可喜的是，近年来随着隧道工程建设技术水平的不断提高，隧道工程地质工作已进入了以隧道施工期地质超前预报和隧道施工掌子面前方地质灾害预防和治理为标志的阶段。　　 客观地讲，隧道施工期的地质超前预报是绝对不容忽视的。在隧道开挖掘进过程当中，提前采用各种技术、手段和方法对掌子面前方地质条件或地质背景进行及时准确的预测，发现隧道前方的地质变化情况并做出超前预报，为隧道施工单位和设计单位提供较为准确的地质资料，对于及时调整施工工艺，最大限度的减少和预防工程事故的发生是至关重要的；同时也是当今环境生态保护给隧道工程建设提出的重要研究课题。　　 但是由于隧道内可供观测的空间是非常有限的，致使很多观测技术方案受到限制，因而要想准确达到预报的要求难度很大，到目前为止还没有一套系统的普遍适用的技术方法，特别是物探方法更多的是依赖于解释软件。因此，国内外大多采用地质法与物探方法相结合的方式并辅以超前钻探等方法技术来实现隧道施工期的地质超前预报，即所谓的综合法隧道地质超前预报技术。由于目前处于复杂地质条件下的深埋长大隧道在不断地增多，所以“以地质法为基础，以地球物理探测方法为手段”的隧道综合地质超前预报方法已成为隧道工程界的共识。　　 目前，用于隧道地质超前预报的主要物探方法有：隧道反射地震波超前预报法(TSP法)、地震负视速度法(VSP法)、地质雷达法(GPR法)、陆地声纳法、水平声波剖面法(HSP法)、面波法、TST法、真地震反射成像技术(TRT法)、BEAM法和红外探测法等。大量的工程应用实例表明，这些方法各有所长。相比较而言，目前应用比较多的地球物理探测方法主要是波反射法，如TSP技术。反射地震弹性波法隧道地质超前预报(TSP法)技术具有速度快、操作简便、成本低、分辨率高和图像直观以及预报距离相对较长等优点，能够对隧道前方的断层、破碎带、溶洞等的位置以及规模进行较为准确的预报。在众多的隧道地质超前预报方法中，TSP法有着明显的技术竞争优势，其实际应用效果已得到了广大工程技术人员的普遍认同。　　 众所周知，由于隧道是全空间的工作环境，这就决定了地震波在隧道空间地球物理场中传播的复杂性，这为开挖隧道实施地质超前预报工作带来了相当大的困难。因此，要想准确对开挖隧道实施地质超前预报，提高野外数据信息的采集质量非常重要，因为它是后续所有工作的基础；同时，数据处理的方法技术也非常关键，它是准确实现隧道施工期地质超前预报的关键环节，而合理的资料解释则是施工隧道实现准确超前预报的重点和难点。因此，本论文在广泛收集、认真研读大量文献资料的基础上，主要是围绕以上四个方面进行了探讨与研究：　　 1.结合石柱槽隧道工程特性、区域地质背景和工程水文地质特征，通过对隧道常见地质灾害的分析，指出了石柱槽隧道可能存在的不良地质问题和实施地质超前预报的必要性；在此基础上，系统论述了石柱槽隧道地质超前预报方法选择的主要依据，并对“地质法+TSP法”隧道综合地质超前预报方法的可行性进行了专门研究。　　 2.详细介绍了TSP203隧道地质超前预报系统的工作原理、探测方式、数据处理及相关技术特点等；并从弹性波的基本理论入手，介绍了地震波的运动学与动力学特征，推导总结了弹性波隧道地质超前预报时距曲线的分布规律。　　 3.对TSP203系统的数据采集、资料处理、推断解释等进行了深入研究；对信号激发、接收的影响因素和质量控制要点做了进一步地分析；并通过石柱槽隧道地质超前预报工程实例，对“地质法+TSP法”——隧道综合地质超前预报方法的有效性和准确性进行了验证。　　 4.较为系统地介绍了其它隧道地质超前预报方法，并对各技术方法的优缺点进行了比较研究，得出了在复杂地质条件下，采用“以地质法为基础，以地球物理探测方法为手段”的隧道综合地质超前预报方法适用性的结论。　　 本文中列举的几种常用的隧道地质超前预报物探方法，都有着其独特的应用效果；但就目前物探方法的发展状况来看，一方面由于在资料解释中多解性的客观存在，另一方面就物探仪器的探测精度来讲还未达到十分准确的程度，因此，在实际工作中面对较为复杂的超前地质预报工程时，我们应以地质调查法为前提，根据掌子面及围岩体的地质特性，选择相适应的物探方法，采用与地质调查相结合的勘探手段，无疑是提高隧道地质超前预报精确度的有效途径。