我国非常重视基础设施建设,公路是基础设施建设的重点,隧道是公路工程的重要组成部分,尤其在西南地区,复杂的地形和地质条件决定了隧道建设的必要性。隧道建设过程中难免遇到不良地质,常见的不良地质有破碎岩体、软弱带、断层、溶洞等,这些不良地质容易引起隧道塌方、突泥、涌水等灾害。为了查明隧址区不良地质情况,有效避免施工地质灾害,超前地质预报技术被引入隧道工程中,在隧道开挖前查明掌子面前方一定区域内的不良地质情况。物探法是隧道超前地质预报常用的方法,常用的隧道超前地质预报物探法有地震波反射法、电磁波反射法、瞬变电磁法、红外探水法、陆地声呐法。本文以天池隧道工程为依托,用层次分析法计算出地震波反射法、电磁波反射法和瞬变电磁法在物探预报方案中的重要性权重,做出具有较强针对性的物探预报方案。然后,总结鹧鸪山隧道、铜锣山隧道、大巴山隧道地震波反射法地质预报资料,得出常见不良地质的纵波波速变化值(△v_p)和纵横波速比变化值(△v_p/v_s)的规律;总结铜锣山隧道和明月隧道瞬变电磁法地质预报资料,得出常见不良地质的视电阻率(ρ_T)的变化规律。最后,将这些规律应用于九绵高速公路天池隧道超前地质预报解译中,达到提高解译准确性和效率的目的。本文的主要研究成果如下:(1)地震波反射法解译中,纵波波速(v_p)、横波波速(v_s)、纵横波速比(v_p/v_s)是3个重要参数,这3个参数共有13种变化模式。△v_p可反映岩体完整性变化情况,△v_p/v_s可反映地下水发育情况,通过数理统计得出3种最有可能反映不良地质情况的模式对应的△v_p和△v_p/v_s阈值范围。将其应用到天池隧道超前地质预报工作中,首先根据常规解译对岩体的完整性和富水性情况进行初步判定,再通过查表的方式快速准确地进行解译,这种方法有提高地震波反射法解译准确性和效率的效果。(2)瞬变电磁法解译中,视电阻率(ρ_T)是反映地下水发育情况的重要参数。通过数理统计得出常见含水节理裂隙、富水岩溶区域的ρ_T阈值范围,并将其应用在天池隧道超前地质预报工作中,首先根据常规解译对岩体富水性情况进行初步判定,再通过查表的方式快速准确地进行解译,这种方法有提高瞬变电磁法解译准确性和效率的效果。(3)在超前地质预报方法选择方面,将层次分析法用于物探法预报方案中的重要性权重计算,建立了一套基于层次分析法的物探法超前地质预报体系。层次分析模型中包含了影响隧道超前地质预报物探法选择的所有因素,首次预报考虑了所有影响因素选择一种物探法进行预报,当首次预报发现不良地质时则针对不良地质特征通过层次分析法再选择一种物探法进行复测,通过两种及以上物探法尽可能消除预报多解性,提高预报准确性。