河北
图2 大独山隧道1#横洞地质构造偏移成像
大独山隧道全长11882m，进口里程DK852+772，出口里程DK864+654，为单洞双线隧道，隧道可能溶岩长度为9063m，占全隧长度的76%。大独山隧道位于地处黔西高原向黔中丘陵过渡地带，属构造剥蚀、溶蚀中低山地貌，总体来看，地势北西高南东低，具构造剥蚀～溶蚀地貌特点。
大独山隧道洞身断层破碎带发育，区域断层7处，物探解译断层11处，下穿1处暗河（位于隧道拱顶上约43m），部分段落隧道处于水平循环带内，部分段落处于季节交替带，洞内为人字坡。该隧道地质复杂，为I级风险隧道。
TST数据处理结果及地质解释
按TST数据处理流程处理后得到大独山隧道1#横洞H1D1K0+808掌子面前方150m内的地质体围岩波速曲线图、偏移图像如图1：
图1 大独山隧道1#横洞速度曲线
使用前方回波地震数据和分析得到的速度分布，进行深度偏移成像，得到如图2 所示的TST 构造深度偏移成像，它反映了掌子面前方的地质构造特征。
注：图中黑色小框为检波器孔和爆破孔布置点
对比图1、图2，结合掌子面开挖情况和地质资料综合分析，得到如下结论：在H1D1K0+808～H1D1K0+760附近围岩稳定性和完整性较差，岩溶裂隙较发育，岩体较破碎，有水，在隧道中轴线右侧，疑存在充填型岩溶裂隙；在H1D1K0+760～H1D1K0+658段围岩稳定性和完整性好，裂隙稍发育。详见表2
表2 大独山隧道1#横洞TST地质超前预报结果
根据以上预报结果，建议施工方在H1D1K0+808～H1D1K0+760段应加强支护并采用地质雷达、红外探水仪或加深炮眼方法对掌子面前方地质灾害体分布和地下水情况进行探测。
地质雷达探测结果与TST结果对比验证
根据超前地质预报结果，施工方采用短进尺向前开挖，发现向前开挖岩体逐渐破碎并有裂隙水出现。开挖到H1D1K0+784，施工方在掌子面进行了地质雷达探测，探测结果为：在掌子面前方0～10m深度范围内：电磁波反射信号较强，频率中等，同相轴较为连续，有断续。判断此区段内岩层较破碎，岩层含水，可能有夹层。在掌子面前方10～30m深度范围内电磁波反射信号较强，频率中等，同相轴较为连续，有断续，初步判断此区段内岩层裂隙发育，局部为破碎带或填充物，岩层含水，可能有夹层。
通过TST预报结果与实际开挖情况、地质雷达探测结果相互对比应证，可以看出我们所做的预报结果与地质雷达结果基本符合，说明TST预报结果是准确的，建议是合理的。
结论与讨论
不同于基于反射理论的TSP等技术，在岩溶发育等地质构造复杂地区,利用TST超前地质预报技术能够对掌子面前方地质情况有效、准确的进行预报。克服了基于反射方法的超前预报技术，如TSP技术造成的误报、漏报问题。本文应用基于散射理论的TST技术为岩溶发育地区开展超前地质预报提供了成功经验。在岩溶区铁路隧道超前地质预报中采用基于散射理论的TST 技术,基本查明了大独山隧道1#横洞掌子面前方150m内地质情况预报范围内的地质情况,探明了隧道掌子面前方岩溶裂隙的分布范围和规模以及发育情况,预报的结果与实际情况基本一致,为施工方提前采取支护措施提供了准确的地质依据,避免了工程事故的发生。
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