摘要：在隧道施工领域，地质条件的复杂性往往给施工安全带来巨大挑战。特别是在岩溶地区，传统的地质超前预报技术常常因误报率高而难以满足施工需求。同度物探的TST隧道地质超前预报技术凭借其基于散射理论的独特优势，成功解决了这一难题，为隧道施工提供了精准的地质信息保障。

在隧道施工领域，地质条件的复杂性往往给施工安全带来巨大挑战。特别是在岩溶地区，传统的地质超前预报技术常常因误报率高而难以满足施工需求。同度物探的TST隧道地质超前预报技术凭借其基于散射理论的独特优势，成功解决了这一难题，为隧道施工提供了精准的地质信息保障。

图1 隧道地质超前预报观测模型

沪昆铁路：复杂地质条件下的施工挑战

新建沪昆铁路是我国交通网中“五纵五横”运输大通道的重要组成部分，对于区域经济发展具有重大意义。然而，沪昆线西段主要位于云贵高原及其边缘过渡地带，地质构造复杂，构造线密集，断层发育。岩溶、煤层瓦斯、采空区、液化砂石、软质岩风化剥落等不良地质条件频发，给隧道施工带来了巨大的安全隐患。在这种复杂的地质环境下，超前地质预报技术成为保障施工安全的关键。

图2 反射与散射混合理论模型

传统技术的局限与TST技术的突破

传统的基于地震反射理论的地质超前预报技术虽然预报长度大、工作效率高，但在岩溶等小型地质构造的预报上存在明显不足。岩溶地区的小型地质构造，如岩溶、围岩裂隙等，其体积小、表面极不规则，难以形成有效的反射信号，导致传统技术的误报率较高。针对这一问题，同度物探的TST地质超前预报系统应运而生。

TST技术基于散射地震成像技术，能够有效捕捉散射波的传播特征。散射波在遇到小尺度离散地质体时，会向四面八方传播，虽然能量较弱，但频率偏高。TST技术通过反射与散射的混合模型，将散射波和反射波分别进行偏移归位，从而得到隧道掌子面前方的真实地质情况。这一技术突破了传统反射理论的局限，为岩溶地区地质超前预报提供了新的解决方案。

TST技术的数据处理与解释原理

TST技术的数据处理和解释原理基于波速图像与偏移图像的综合分析。波速的分布可用于推断掌子面前方岩体的力学性状：岩体波速高表示岩体结构完整致密，弹性模量高；波速低则代表岩体破碎，裂隙含水。构造偏移图像则反映了地质结构的组合图像和地层性质的变化。在偏移图像中，反射条纹密集的地段结构复杂、构造发育，对应波速图像中的低波速带；而构造条纹少的地段围岩均匀致密，对应高波速带。

此外，TST技术还能结合水文地质资料对岩体含水性进行预报。如果隧道标高在地下水位之下，则可判定断裂带和破碎岩体富含地下水；如果隧道标高在地下水位之上，则断裂带和破碎岩体仅可能含少量水或季节性含水。通过色彩分明的蓝红线条，TST偏移图能够清晰地表示软硬岩体界面，红色线条代表正的波速异常，蓝色线条代表负的波速异常，红蓝条纹密集出现区域则代表断裂带或溶洞。

实践中的应用与展望

在实际应用中，同度物探的TST技术已经在多个岩溶地区隧道施工中取得了显著成效。通过精准的地质预报，TST技术为施工团队提供了可靠的地质依据，有效避免了工程事故的发生。然而，TST技术在实践过程中也面临着一些挑战。由于其处理手段多、方法灵活，人机交互过程中的人为因素可能会对预报结果产生影响。因此，未来的研究中需要建立标准化的数据处理流程，以减小人为因素的干扰。

同度物探将继续致力于技术创新，不断优化TST技术，为隧道施工提供更加精准、可靠的地质预报服务。我们期待与同行加强交流，共同推动地质超前预报技术的发展，为我国交通基础设施建设贡献更多力量。

来源：同度物探