一、工程及地质概况

1.1工程概况

广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程北干一标段由广东水电二局股份有限公司承建。该标段范围为广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程北干渠I标北干渠起点至屯武渡槽进口段（桩程、排水涵洞工程、六浪及文武排洪渡槽工程、桥巩支渠及古亮支渠分水闸工程、节制闸工程、泄水闸工程、上雷及良塘泵站工程等建筑物，线路全长29.44km。

工程由明渠段和隧道段组成，其中明渠段总长5.697km（其中进口明渠段长2.48km，出口明渠段长3.217km），隧道总长为23.748km（包括钻爆法施工隧道，长7.639km，TBM法施工隧道，长16.109km）。工程内容还涵盖渡槽3座、机耕桥5座、涵洞2座、泵站2座、水闸5座等水工建筑物施工以及隧道穿合山采空区回填灌浆工程施工。

1.2地层岩性

隧道地面高程190-250m。地势4起伏、陡峻。隧道围岩依次为三叠系罗楼组下部薄层状泥质条带灰岩；二叠系上统大隆组薄层状砂泥岩、硅质岩、灰岩；合山组薄层状含燧石灰岩夹泥页岩，含1~5层煤层，其中三煤、四煤厚度变化在1~4m之间；二叠系下统茅口阶、栖霞阶中厚~厚层状灰岩，含燧石灰岩。

1.3地质构造

受褶皱和断层影响，岩层扭曲岩层产状变化大，岩体完整性差~破碎。断层F5-1、F5-2及F5-3破碎带宽度分别为3~5m、3~8m和10~20m，洞线一带地表出露破碎带以钙泥质胶结为主，胶结较好，呈弱风化状态，局部溶洞及风化夹层发育。

1.4水文地质条件

地下水位一般高于洞顶80~100m。

1.5隧道围岩分类及稳定性评价

本次预报区域为：16+546~16+446，所处位置见图1。根据设计资料显示，该区域属III类转IV类围岩，围岩基本稳定。

图1 预报区域示意图

为了确保施工安全，进行超前地质预报，预报范围为16+546~16+446。

二、预报依据、目的、项目及方法

2.1、预报依据

（1） 《公路隧道施工技术细则》 JTG/T F60-2009

（2） 《公路工程物探规范》JTG/T C22-2009

（3） 《铁路隧道超前地质预报技术规程》Q/CR 9217-2015

2.2、预报目的

本次预报的主要目的应在施工前期地质勘查的基础上，进步一查明掌子面前方100m范围内围岩的地质情况，进而预测前方的不良地质以及隐伏的重大地质问题，包括：断层及影响带、节理裂隙发育带、岩溶等情况，判定等不良地质的位置、形式、规模。避免并降低地质灾害发生的风险。同时为编制竣工文件提供可靠的地质资料，为信息化设计和下一步施工提供可靠依据。

2.3、预报方法

六浪隧道出口（16+546~16+446）的围岩岩性主要为三叠系罗楼组下部薄层状泥质条带灰岩；二叠系上统大隆组薄层状砂泥岩、硅质岩、灰岩；合山组薄层状含燧石灰岩夹泥页岩，岩体属于较完整性岩体，围岩整体稳定较好。受F5-1断裂构造带影响，在施工过程中可能存在软岩破碎、变形、汇水突涌等地质灾害，但不存在伴煤瓦斯灾害问题。因此隧道地质问题主要是破碎带塌方、围岩掉块和裂隙地下水涌出等问题。

六浪隧道出口地质较复杂，本次将采用弹性波地质预报方法进行探测。

三、隧道弹性波探测

3.1、方法原理

TSP（Tunnel Seismic Prediction ahead）法，即隧道前方地震预报或超前地质预报，它的基本原理如下：

在隧道掌子面附近边墙一定范围内布置激发孔，通过在孔中人工激发地震波，所产生的地震波以球面波的形式在隧道围岩中传播，当围岩波阻抗发生变化时（例如遇岩溶、断层或岩层的分界面），一部分地震波将会被反射回来，另一部分地震波将会继续向前传播。反射的地震波由高精度的接收器所接收并传递到主机形成地震波记录。

图2  TSP法工作原理示意图

对TSP305 Plus仪器采集的数据利用TSPwin软件进行处理，可以获得隧道掌子面前方的P波、SH波和SV波的时间剖面、深度偏移剖面、岩石的反射层位、物理力学参数、各反射层能量大小等中间成果资料，同时还可得到反射层的二维和三维空间分布，根据上述资料预报隧道掌子面前方的地质情况，如溶洞、软弱岩层、断层、裂隙及富水情况等不良地质体。

3.2、仪器设备

TSP305 Plus仪器主要由三分量检波器、记录单元及起爆装置组成。三分量检波器用来接收地震波信号；记录单元将接收到的地震波信号进行放大、模数转换和数据记录，同时还进行测量过程控制；本次探测使用24磅大锤人工激发地震波。 

3.3、测线布置

在隧道的左边墙位置布置一个地震波信息接收孔，孔径为50mm，左边墙孔深约1.5m，孔高约1.5m；在左边墙，按约1.3m的间距布置24个激发点位，分别用人工方式激发地震波。

四、结论

本次预报时掌子面里程为：16+546，预报里程范围为16+546～388段（即掌子面前方120米），预报结论如下：

备注：1、掌子面里程以施工单位现场告知为准。

2、应特别说明的是：围岩级别的确定涉及到岩（土）的完整程度、坚硬程度、地下水、地应力及隧道埋深等因素，地震波速与围岩级别虽有一定的间接相关关系，但目前还没有建立起它们之间直接的相关关系，因此，仅依据TSP法资料还无法准确确定围岩级别，本报告提供的围岩级别仅供参考。

五、建议

施工中易产生局部塌方、掉块、渗水等地质灾害。施工过程中应采用加深炮孔和超前地质钻探对该段围岩破碎情况，含水量等情况做进一步探测，同时应短进尺、多循环、及时支护，并做好防排水措施，防止局部坍方、掉块、漏水等工程地质问题发生，确保工程质量及施工安全。建议下次预报里程为16+388，提请施工单位提前通知我部。

六、附图

TSP法反射层位及物理力学参数成果图 见图3

16+546掌子面照片 见图4