TSP法隧道超前地質預報技術研究與應用

牟元存， 李星， 高樹全， 王凱

（中鐵二院成都工程檢測有限責任公司 工程檢測一所，四川 成都 610031）

0 引言

目前，我國鐵路隧道超前地質預報技術體系包含的方法有地質調查法、物探法、鉆探法和超前導坑法，其中物探法中又有地震波反射波法、地質雷達法、瞬變電磁法、激發極化法等。由于各種物探方法有其優缺點和適用范圍，針對不同的不良地質情況采用最優化的預報方法組合模式，能夠事半功倍提高預報準確率［1-6］。為此，在大量隧道超前地質預報工作實踐的基礎上，開展了隧道掌子面前方超前地質預報物探成套技術研究，基于TSP法結合大量的工程實踐總結和數值模擬正反演情況進行闡述。

眾所周知，TSP彈性波反射法屬長距離預報的物探手段，一般當隧道開挖有60 m 左右空間時，可布置觀測系統開展TSP 法超前預報工作，在絕大多數環境下，其預報距離在100 m以上。采用該方法不僅能對斷層破碎帶等面狀不良地質體進行預報，也能對巖溶等不良地質體有一定的預報效果，但對斷層等面狀不良地質體的預報效果優于巖溶等三維不良地質體。通過TSP法［7-8］隧道掌子面超前地質預報的正反演數值模擬，研發了TSP正演數值模擬軟件，形成了典型不良地質體的TSP正反演圖譜，通過數值模擬結合大量的現場預報實踐提出了TSP最大有效探測距離，總結了巖石動態楊氏模量與隧道圍巖級別之間的大致對應關系。

1 技術路線

研究的技術路線為編制完成正演數值模擬計算軟件，在軟件模型中人為添加斷層、溶洞等不良地質體。……