1．探测原理
隧道地震波超前预报原理是利用地震反射波和绕射波原理，对隧道掌子面前方的地质条件进行探测。由震源产生的地震波向隧道前方传播的过程中，遇到岩体中相对大的声阻抗界面会产生反射波，遇到相对小的声阻抗界面会产生绕射波，统称为地震回波。利用设备采集隧道围岩中界面的地震回波，通过专业处理系统提取回波的界面位置、空间分布、回波极性和回波能量等信息，并结合隧道地质勘察资料综合分析，实现隧道地质超前预报目的。
现场需要采用三分量检波器实现空间地震回波的矢量检测和纵横波采集，保证处理系统利用多波多分量进行全波震相分析和极化波计算，获得2维和3维空间的偏移归位图、断面扫描图，获得界面回波位置和界面空间分布，以及界面间岩体性质等预报资料。
2．预报设备系统
本次隧道地质预报工作，采用TGP12隧道地质超前预报系统(TGP 即Tunnel Geology Prediction 的英文缩写，以下简称TGP系统)。TGP系统由北京市水电物探研究所开发研制，经过国内著名隧道专家组织的评审,鉴定为具有国际先进技术水平，是隧道和地下工程广泛应用的地质超前预报系统。
3．预报数据采集工作
数据采集工作包括：激发孔和接收孔的布置、药卷同步信号制作、接收探头安装、仪器采集参数设置、和隧道施工地质调查5个内容。
① 激发孔应选择在构造界面与隧道夹角小的一侧洞壁，离掌子面3-5米开始，高度1.2米左右，以2米间距连续布置20至24个。之后退20米至30米在隧道左右洞壁的相同里程各布置一个接收孔。接收孔与激发孔深度为2米，接收孔为水平孔，激发孔略向下倾以方便注水。
② 炸药激震的同步信号采取开路触发方式，即爆炸的同时触发仪器采集，保证地震波信号的时间精度。药量控制在75克至100克，各孔药量一致，如果采用高爆速炸药有利于产生高频地震波信号。
③ 接收探头采用定向工具安装和采用黄油直接耦合钻孔壁，有利于提高接收信号的信噪比。
④ 仪器采集参数设置的原则：软岩采样率选择0.1ms档, 硬岩采样率选择0.05ms档，通过选择采样点数保证地震记录长度不小于200ms。
⑤ 施工地质调查针对炮孔段和掌子面岩体进行，详细记录岩体的工程地质和水文地质特征，认真填写《TGP现场数据记录表》。
