壁板坡隧道富水逆斷層綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)踐

曾　鵬，鐘勇奇，江星宏，楊新安

(1.中鐵五局集團(tuán)第四工程有限公司，廣東韶關(guān)　512031；2.同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海　201804)

?

壁板坡隧道富水逆斷層綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)踐

曾鵬1，鐘勇奇1，江星宏2，楊新安1

(1.中鐵五局集團(tuán)第四工程有限公司，廣東韶關(guān)512031；2.同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201804)

摘要：壁板坡隧道為滬昆客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)最長(zhǎng)隧道，洞身被3條逆斷層帶切割，圍巖破碎，地下水發(fā)育，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，針對(duì)壁板坡隧道富水逆斷層帶，建立超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系。在分析總結(jié)已有超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從短距離預(yù)報(bào)和中、長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)的角度，建立適用于壁板坡隧道復(fù)雜地質(zhì)條件的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系。在隧道大角度穿越楊梅山-小達(dá)村逆斷層中，以TSP長(zhǎng)距離預(yù)測(cè)、紅外探水短距離預(yù)測(cè)、超前地質(zhì)鉆探復(fù)核預(yù)測(cè)的方式，準(zhǔn)確探知施工中可能出現(xiàn)的富水破碎帶的位置和富水程度，為防范施工風(fēng)險(xiǎn)，確保施工安全提供了可靠依據(jù)，驗(yàn)證了該超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系的可靠性及其效果。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；超前地質(zhì)預(yù)報(bào)；富水逆斷層；巖溶；綜合預(yù)報(bào)技術(shù)

壁板坡隧道全長(zhǎng)14 756 m，為國(guó)內(nèi)在建高鐵特長(zhǎng)隧道之一，是滬昆客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)全線(xiàn)控制性工程。隧道集高承壓水、巖溶、斷層破碎帶、煤層瓦斯、采空區(qū)、高地應(yīng)力、巖爆等不良地質(zhì)于一體，屬一級(jí)高風(fēng)險(xiǎn)隧道，施工難度和安全風(fēng)險(xiǎn)極大，工期緊張，施工壓力大。

地質(zhì)工作是隧道工程的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確掌握隧道地質(zhì)情況對(duì)確定施工方案，保證施工進(jìn)度和施工安全有重要意義[1]。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)作為災(zāi)害預(yù)防的常規(guī)方法，合理有效的使用具有重要意義。不成體系的超前探測(cè)不能準(zhǔn)確探知不良地質(zhì)體，易導(dǎo)致施工盲目，發(fā)生安全事故。如宜萬(wàn)鐵路馬鹿箐隧道和野三關(guān)隧道突水事故。結(jié)合多種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)、取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互驗(yàn)證、相互補(bǔ)充，建立適合于探測(cè)壁板坡隧道富水?dāng)鄬拥木C合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系，是施工安全的重要保障[2-3]。

結(jié)合目前超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的實(shí)踐成果，從短距離預(yù)報(bào)和中、長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)的角度出發(fā)，建立了適用于不同圍巖條件的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系，并結(jié)合壁板坡隧道平導(dǎo)大角度穿越楊梅山-小達(dá)村逆斷層的成功預(yù)報(bào)，驗(yàn)證了所采用的預(yù)報(bào)體系的準(zhǔn)確性和適用性，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工超前預(yù)報(bào)有指導(dǎo)意義。

1綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系在國(guó)內(nèi)隧道工程中已有多年實(shí)踐，如宜萬(wàn)鐵路隧道、廈門(mén)海底隧道、青島膠州灣海底隧道等。壁板坡隧道斷層帶圍巖破碎富水，需結(jié)合該隧道的深埋、斷層破碎、富水等特征，借鑒已有工程經(jīng)驗(yàn)，綜合分析各種探測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，建立適用于壁板坡隧道的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系[4-8]。

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，根據(jù)時(shí)間和空間距離可分為短距離預(yù)報(bào)和中長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)，按實(shí)施方法可分為超前鉆探和物探方法。在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的各種方法中，TSP作業(yè)快，測(cè)距長(zhǎng)，成本低，適用于中、長(zhǎng)距離預(yù)測(cè)；地質(zhì)鉆探預(yù)測(cè)精度高，費(fèi)用高，適用于特殊區(qū)段復(fù)核預(yù)測(cè)；地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)距離短，速度快，成本低，對(duì)隧道及周?chē)斩?、含水狀況預(yù)測(cè)精度高，適用于短距離預(yù)測(cè)；紅外探水靈敏度高，解譯快，適用于短距離預(yù)測(cè)；常規(guī)地質(zhì)法成本低，速度快，不占用施工時(shí)間，能全面獲得工作面巖性，適用于短距離預(yù)測(cè)[9-13]。常用隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

表1　常用隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)

本文采用的超前預(yù)報(bào)體系包括宏觀預(yù)測(cè)、長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)、短距離預(yù)報(bào)、復(fù)核預(yù)報(bào)4個(gè)階段，該體系的流程見(jiàn)圖1。體系從隧址區(qū)域構(gòu)造資料、地質(zhì)勘探資料出發(fā)，通過(guò)工程分析，粗略得到隧道區(qū)域地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)狀態(tài)，進(jìn)而確定隧道穿越區(qū)域的圍巖等級(jí)、災(zāi)害等級(jí)、災(zāi)害類(lèi)型。宏觀預(yù)測(cè)隧道內(nèi)斷層、巖溶、地下水、煤層、瓦斯等不良地質(zhì)體可能的分布區(qū)域和分布規(guī)模。

圖1　超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系[10]

結(jié)合TSP203、陸地聲納等遠(yuǎn)距離探測(cè)儀器，預(yù)測(cè)隧道開(kāi)挖面前方大范圍區(qū)域可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)，初步確定斷層破碎帶、巖層分界面，溶洞等不良地質(zhì)體的位置、產(chǎn)狀和富水程度。

結(jié)合地質(zhì)雷達(dá)、紅外探水等短距離預(yù)報(bào)方法，對(duì)遠(yuǎn)距離地質(zhì)預(yù)報(bào)探得的不良地質(zhì)體進(jìn)行針對(duì)性探測(cè)，確定前方地層的巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水狀態(tài)，確定不良地質(zhì)體位置、規(guī)模和不良程度。為調(diào)整圍巖等級(jí)、支護(hù)手段和支護(hù)參數(shù)提供依據(jù)。

采用超前地質(zhì)鉆探對(duì)可能引發(fā)災(zāi)害的不良地質(zhì)體進(jìn)行驗(yàn)證探測(cè)，獲得巖性參數(shù)、巖層產(chǎn)狀和影響范圍，采取專(zhuān)項(xiàng)措施對(duì)不良地質(zhì)體進(jìn)行處理，勘探處理后圍巖條件，判斷其是否滿(mǎn)足開(kāi)挖要求，若滿(mǎn)足則預(yù)報(bào)進(jìn)入下一循環(huán)。

1.1地質(zhì)預(yù)報(bào)方法

1.1.1地質(zhì)素描法

地質(zhì)素描是利用素描的方法描述開(kāi)挖面的圍巖特性、構(gòu)造特性和含水狀態(tài)。通過(guò)地質(zhì)素描，了解區(qū)域地質(zhì)和附近巖體構(gòu)造單元及其特征，以及工程范圍內(nèi)的地層巖性、圍巖類(lèi)別、地下水發(fā)育特征等。

1.1.2紅外探水

紅外探水是根據(jù)一切物質(zhì)都在向外輻射紅外電磁波的現(xiàn)象，通過(guò)接收和分析紅外輻射信號(hào)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的物探方法，有效預(yù)報(bào)距離在30 m以?xún)?nèi)。紅外探水具有探測(cè)速度快，不占用施工時(shí)間，資料分析快，能有效預(yù)報(bào)工作面前方有無(wú)隱伏含水體，但對(duì)含水層的位置、富水狀態(tài)、水壓、出水量卻無(wú)法預(yù)知。

1.1.3超前地質(zhì)鉆探

超前地質(zhì)鉆分為沖擊鉆和回轉(zhuǎn)取芯鉆，一般地段采用沖擊鉆，每循環(huán)可鉆30～50 m。可通過(guò)沖擊器的響聲、鉆速及其變化、巖粉、卡鉆情況、鉆桿振動(dòng)情況、沖洗液的顏色及流量變化等粗略探明巖性、巖石強(qiáng)度、巖體完整程度、溶洞、暗河及地下水發(fā)育狀況。超前地質(zhì)鉆探是有效、直觀、準(zhǔn)確的超前預(yù)報(bào)方法，但其占用工作面，影響掘進(jìn)效率。

1.1.4TSP

TSP超前預(yù)報(bào)方法屬于多波多分量高分辨率地震反射法。通過(guò)小藥量爆破產(chǎn)生地震波信號(hào)沿隧道方向以球面波的形式傳播，在巖體界面處被反射，通過(guò)計(jì)算分析接收的反射信號(hào)可獲得各種圍巖結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀，以及巖石的彈性模量、密度、泊松比等參數(shù)。TSP具有長(zhǎng)距離探測(cè)的能力，有效探測(cè)距離可達(dá)150～300 m，能對(duì)掌子面前方巖性變化的巖溶、斷層、軟弱面或含水層等做出定性探測(cè)，但難以對(duì)突涌水量和水壓進(jìn)行定量預(yù)測(cè)

2楊梅山—小達(dá)村斷層探測(cè)實(shí)踐

壁板坡隧道不良地質(zhì)中，楊梅山—小達(dá)村逆斷層距洞口最近，規(guī)模最大，且與大羅沖斷層相近，施工風(fēng)險(xiǎn)大，在施工中采取綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)來(lái)預(yù)報(bào)圍巖狀態(tài)，保障施工安全。

2.1概況

楊梅山—小達(dá)村斷層為一高角度的壓性逆斷層，規(guī)模較大，斷層走向北偏東10°～40°，傾向南東，傾角31°～70°，斷距達(dá)700～2 000 m。斷層上盤(pán)為石炭系灰?guī)r，下盤(pán)為二疊系玄武巖及茅口組灰?guī)r。斷層破碎帶寬100～150 m，帶內(nèi)節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，可見(jiàn)斷面擦痕，地貌上為斷層崖。

圖2　隧道縱斷面巖性

楊梅內(nèi)—小達(dá)村斷層的推斷范圍為隧道DK890～DK891段，圍巖縱斷面特征如圖2所示。隧道穿越圍巖從左到右依次為：石炭系下統(tǒng)大塘組上司段(C1ds)灰?guī)r夾白云巖、頁(yè)巖；石炭系下統(tǒng)巖關(guān)組(C1y)泥質(zhì)灰?guī)r夾頁(yè)巖；峨眉山玄武巖組(P2β)泥巖夾砂巖。楊梅山-小達(dá)村斷層不僅是斷層破碎帶，也是非可溶巖與非可溶巖的接觸帶。

楊梅山-小達(dá)村斷層處于Ⅰ2水系統(tǒng)中，該系統(tǒng)地表上屬北盤(pán)江水系，該系統(tǒng)含水層富水性較好，由南向北沿途有泉點(diǎn)出露，泉點(diǎn)高程高，地下巖溶水較發(fā)育，且具有一定承壓性，隧道施工中發(fā)生涌水、突水、突泥等地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)較高。

2.2綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

楊梅山—小達(dá)村斷層區(qū)段圍巖破碎，巖溶地下水發(fā)育，災(zāi)害等級(jí)高，在施工中需采取綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系來(lái)保障施工安全[14-15]。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采取TSP先行，紅外探水緊跟，超前地質(zhì)鉆驗(yàn)證的方式進(jìn)行。

2.2.1TSP

(1)TSP探測(cè)主要參數(shù)

掘進(jìn)面位置為PDK980+267時(shí)實(shí)施TSP探測(cè)，設(shè)計(jì)為24個(gè)炮孔，2個(gè)接收器接收，位于隧道里程PDK980+198處。通過(guò)試驗(yàn)，確定采用藥量為75～100g乳化炸藥。采用X-Y-Z三分量接收數(shù)據(jù)，采樣間隔62.5 μs，記錄長(zhǎng)度451.125 ms。實(shí)際激發(fā)24炮，記錄合格24炮，可用于數(shù)據(jù)處理和解釋。炮眼布置如圖3所示。

圖3　炮孔布置(單位：m)

炮孔布置時(shí)，接收器距地面高度1.5 m，孔徑50 mm，孔深2.0 m，向上傾斜5°～10°，距離掌子面約65 m，在隧道左、右邊墻各1個(gè)，用錨固劑固結(jié)。各炮點(diǎn)與接收器孔基本在同一水平面，共24個(gè)，沿徑向布置，直徑40 mm，孔深1.4～1.9 m，向下傾斜5°～20°(激發(fā)時(shí)水封填炮孔)，在隧道的左邊墻，第一個(gè)炮孔距離接收器20 m，其余炮孔間距約1.5 m。

(2)TSP成果解譯

TSP探測(cè)結(jié)果如圖4所示，圖中上部為T(mén)SP探測(cè)獲得的圍巖參數(shù)信息，下部為2D成果圖。對(duì)比分析波速、泊松比、密度及靜態(tài)楊氏模量在探測(cè)里程的波動(dòng)規(guī)律，可將結(jié)果分為3段，圖中以黑線(xiàn)隔開(kāi)區(qū)分，具體如下。

①PDK980+267～PDK980+314(47 m)

此段各項(xiàng)參數(shù)信息小幅波動(dòng)，2D成果圖中圍巖模量介于淺藍(lán)與淺紅間，圍巖完整性較好。在里程DK980+280～YDK980+294處，波速、泊松比降低，密度、模量突變，局部圍巖較破碎，并有小規(guī)模巖溶發(fā)育，弱富水，施工中應(yīng)及時(shí)支護(hù)。

②PDK980+314～PDK980+349(35 m)

此段各項(xiàng)參數(shù)信息不規(guī)律大幅波動(dòng)，P波速度小幅下降，泊松比小幅增減，2D成果圖中紅藍(lán)相間，圍巖破碎，裂隙較發(fā)育，弱～中等富水。其中PDK980+335～PDK980+343段(圖中矩形框范圍)，各項(xiàng)圍巖參數(shù)陡降陡升，存在溶洞或溶蝕裂隙，施工時(shí)需采用超前鉆探進(jìn)行核實(shí)，注意防排水。

③PDK980+349～PDK980+377(28 m)

此段P波波速下降明顯，泊松比陡降，圍巖較破碎～破碎，局部裂隙較發(fā)育，巖溶弱發(fā)育，較富水，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度。

圖4　TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果

2.2.2紅外探水

平導(dǎo)里程PDK980+310處紅外探水測(cè)線(xiàn)布置如圖5所示。掌子面探測(cè)布設(shè)4條測(cè)線(xiàn)，每條測(cè)線(xiàn)均布6個(gè)測(cè)點(diǎn)?？v向測(cè)線(xiàn)布設(shè)在底板中部、右邊墻腳、右邊墻、拱頂、左邊墻、左邊墻腳，每條測(cè)線(xiàn)均布12個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距為5 m。

圖5　紅外測(cè)線(xiàn)布置

(1)開(kāi)挖面巖體上布置24個(gè)測(cè)點(diǎn)的紅外輻射場(chǎng)強(qiáng)值如表2所示，橫縱向極差最大分別為25、27 μW/cm2，整個(gè)工作面最大值為263 μW/cm2，最小值為234 μW/cm2，差值為29 μW/cm2。一般認(rèn)為紅外探測(cè)理論安全值為10 μW/cm2，其橫縱向極差均遠(yuǎn)大于此，可判定工作面前方極可能存在出水點(diǎn)。

表2　工作面紅外探測(cè)記錄　μW/cm2

(2)現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)左邊墻腳、左邊墻、拱頂、右邊墻、右邊墻腳、底板中線(xiàn)的輻射場(chǎng)強(qiáng)值如圖6所示。在隧道里程PDK980+255～PDK980+285范圍，紅外強(qiáng)度緩慢上升，里程PDK980+285～PDK980+310范圍，紅外強(qiáng)度呈指數(shù)上升，由此可判定隧道前方富水，而拱頂和右邊墻止升幅度較大，由此可推測(cè)，水流位置為斷面右上方。

圖6　隧道縱向紅外輻射強(qiáng)度

結(jié)合(1)、(2)節(jié)所述及已開(kāi)挖揭示的圍巖情況推測(cè)里程PDK980+310～PDK980+340富水，可能在平導(dǎo)右上方有出水點(diǎn)。

2.2.3超前地質(zhì)鉆探

TSP和紅外探水結(jié)果顯示，平導(dǎo)里程PDK980+310～PDK980+340范圍內(nèi)圍巖破碎，富水程度高，可能危及施工安全，需采用超前地質(zhì)鉆進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)合工程實(shí)際，采用沖擊鉆方案，根據(jù)鉆進(jìn)參數(shù)、出水量、巖屑情況判定前方圍巖破碎程度和富水狀態(tài)。

鉆進(jìn)參數(shù)中推進(jìn)力、鉆孔速度、回轉(zhuǎn)數(shù)、扭矩與鉆進(jìn)深度的關(guān)系見(jiàn)圖7，可見(jiàn)，鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆進(jìn)速度波動(dòng)大，鉆孔過(guò)程中偶爾出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，推進(jìn)力波動(dòng)頻繁，圍巖破碎，節(jié)理裂隙較發(fā)育。平導(dǎo)PDK980+313～PDK980+315、PDK980+323～PDK980+326、PDK980+342～PDK980+344里程范圍內(nèi)，扭矩大幅下降，存在軟弱夾層或溶蝕洞穴，由流出巖屑判定為泥巖夾層。鉆進(jìn)結(jié)束終孔時(shí)，有較大水流流出，前方巖層存在承壓水體。超前鉆探結(jié)果顯示：平導(dǎo)里程PDK980+310～PDK981+346范圍內(nèi)，巖層以灰?guī)r為主，巖質(zhì)較堅(jiān)硬，中厚層狀，局部夾泥巖，施工時(shí)進(jìn)一步采用加深炮孔進(jìn)行探測(cè)，并加強(qiáng)突泥、突水災(zāi)害防范。

圖7　鉆探成果

3探測(cè)結(jié)果與評(píng)價(jià)

如圖8所示，平導(dǎo)進(jìn)口工作面PDK980+342巖性揭示為中風(fēng)化灰?guī)r，巖體破碎，溶蝕發(fā)育，較堅(jiān)硬。順層節(jié)理發(fā)育，間距為0.3 m，層間夾黃色黏土，節(jié)理方向與隧道軸向呈45°夾角。工作面右上方有股狀出水，具有承壓性，水量較大，水質(zhì)渾濁，需加強(qiáng)防排水。開(kāi)挖面穩(wěn)定性一般，整體為Ⅴ級(jí)圍巖，需加大支護(hù)強(qiáng)度。

圖8　開(kāi)挖揭示隧道工作面

結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和工作面開(kāi)挖揭示情況，可以得出，在大角度穿越楊梅山—小達(dá)村斷層中，綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系的應(yīng)用，能準(zhǔn)確探知工作面前方一定范圍內(nèi)不良地質(zhì)體的類(lèi)型和程度，為施工提供預(yù)警，保障施工安全。

4結(jié)語(yǔ)

(1)通過(guò)對(duì)比分析不同超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的適用性、優(yōu)缺點(diǎn)和預(yù)測(cè)范圍，建立了綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系，并在壁板坡隧道工程中成功應(yīng)用。

(2)楊梅山—小達(dá)村斷面規(guī)模大、巖層破碎、地質(zhì)災(zāi)害可能性大。施工中采用了TSP、紅外探測(cè)和超前地質(zhì)鉆探相結(jié)合的綜合地質(zhì)探測(cè)和預(yù)報(bào)方法，預(yù)報(bào)斷層分布、破碎情況、富水程度與開(kāi)挖揭示相近，證明綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系的準(zhǔn)確性高，效果好。

(3)不同的隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)受限不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)，只有開(kāi)展多層次、多手段的綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，并貫穿于施工全過(guò)程，才能提高超前地質(zhì)預(yù)報(bào)精度，保障復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工安全，降低工程風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉輝，張智超，王林娟.2004～2008年我國(guó)隧道施工事故統(tǒng)計(jì)分析[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，20(1):96-100.

[2]李術(shù)才，劉斌，孫懷鳳，等.隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2014，33(6):1090-1113.

[3]陶志剛，張斌，何滿(mǎn)潮. 羅山礦區(qū)滑坡災(zāi)害發(fā)生機(jī)制與監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2011(S1):2931-2937.

[4]王盡忠.TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在中天山隧道1號(hào)斜井雁行式斷裂帶探測(cè)中的應(yīng)用[J].國(guó)防交通工程與技術(shù)，2013，11(5):66-68.

[5]薛翊國(guó)，李術(shù)才，蘇茂鑫，等.隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方法研究[J].巖土力學(xué)，2011，32(8)：2416-2422.

[6]羅利銳，劉志剛，閆怡沖.超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的提出及其發(fā)展方向[J].巖土力學(xué)，2011(S1)：614-618.

[7]薛翊國(guó)，李術(shù)才，蘇茂鑫.青島膠州灣海底隧道含水?dāng)鄬泳C合超前預(yù)報(bào)實(shí)踐[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2009，28(10):2081-2087.

[8]胡輝榮.TSP203 Plus超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)在高竹頂隧道斷層中的應(yīng)用[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2011(5):1-4.

[9]蘇茂鑫，錢(qián)七虎，李術(shù)才，等.一種巖溶地質(zhì)條件下的城市地鐵超前預(yù)報(bào)方法[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2011，30(7):1428-1434.

[10]舒森.巖溶隧道突水突泥預(yù)報(bào)綜合評(píng)估[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2015(4):72-79.

[11]王利偉，徐永明.綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在隧道施工中的應(yīng)用探討[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2014，58(S1):164-167.

[12]梁樹(shù)文.寶蘭客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)黃土隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2015，59(3):87-90.

[13]王振宇，程圍峰.基于掌子面編錄和地質(zhì)雷達(dá)的綜合超前預(yù)報(bào)技術(shù)[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010，29(A02):3549-3557.

[14]原小帥，張慶松.TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)異常地震波信號(hào)[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)：工學(xué)版，2009，39(4):53-56.

[15]張慶松，李術(shù)才.公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)用現(xiàn)狀與技術(shù)分析[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2008，4(4):766-771.

Advanced Geological Prediction of Water-rich Reverse Faults in Tunnel Wall Slope

ZENG Peng1， ZHONG Yong-qi1， JIANG Xing-hong2， YANG Xin-an2

(1.The Forth Engineering Co.， Ltd.， China Railway No.5 Engineering Group， Shaoguan 512031， China; 2.Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education， Tongji University， Shanghai 201804， China)

Abstract：Bibanpo extra-long tunnel is the longest tunnel on Shanghai-Kunming high-speed railway. The tunnel body is cut by three by faults with broken surrounding rock， rich groundwater and complex engineering geological conditions. An advanced geological prediction system is established in perspective of short-term forecasting and medium and long-term forecasting for such a tunnel. The system uses TSP for long range forecasting， infrared exploring meter for short range and geological drilling to accurately detect the location of water-rich broken zone and the degree of water content， providing an important basis for construction plan and tunnel safety and verifying the effectiveness of the system in engineering application．

Key words：Railway tunnel; Advanced geological prediction; Water-rich reverse fault; Karst; synthetic prediction technique

文章編號(hào)：1004-2954(2016)05-0079-05

收稿日期：2015-07-28； 修回日期：2015-08-30

基金項(xiàng)目：中鐵五局集團(tuán)科技研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃課題(2012005)

作者簡(jiǎn)介：曾鵬(1978—)，男，工程師，E-mail：184634347@qq.com。

中圖分類(lèi)號(hào)：U452.1+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.05.017