速度的获取对于准确的进行地震超前预报至关重要。但是调查目标与测线近乎垂直，再加上隧道空间的局限性，观测系统布置不规则，可采集到的具有利用价值的数据也是有限的，极大的增加了在隧道进行速度分析的难度。现今流行的各种超前预报方法与对速度参数也多是靠经验估计，或者直接采用均匀速度。因此如何利用有限的隧道数据进行较为准确的速度分析是当前急待解决的问题。　　 本文讨论了在非水平、非规则观测系统情况下反射波旅行时间的求取方法，并将其应用到隧道速度分析中。讨论了观测系统的布设对速度扫描的影响，并从中选取了适应于隧道地质超前预报的最佳观测系统。设计了两层及三层各种界面倾角的速度模型，模拟了最佳观测系统下的地震记录，并利用本文所述的方法进行了速度扫描。对速度扫描结果进行了详细的分析和对比，并总结了隧道地震速度分析的规律。最后，将文中所述的分析方法应用于实际隧道资料，获得了比较理想的速度分析效果。　　 通过研究本文得到以下结论:速度分析之前，切除直达波，面波等记录能量有利于进行速度分析。在隧道观测系统布置时，应该尽量极大整个观测系统的横向展布，有条件的情况下，最好采用双侧壁布设的方法。在速度扫描时我们可以通过速度谱能量的分布情况来判断界面倾向，用最佳扫描轴的扫描速度计算层速度会比用平均速度更加准确。在界面倾角平行于掌子面的情况都速度分析最为不利。我们发现随着模型角度的增大，层速度扫描结果越来越准确。最后，通过对实际数据进行速度分析说明了本文所述方法有效可行，能够较准确的获得掌子面前方的速度结构。