曾云川， 刘建兵， 聂利超

(1. 云桂铁路云南有限公司， 云南 昆明 650011； 2. 山东大学， 山东 济南 250100)

0 引言

随着我国经济的不断发展和交通强国战略的实施，我国的交通基础建设迎来了新的发展阶段，隧道及地下工程领域发展到了一个黄金机遇期。目前，我国已建成27 000 km铁路、公路隧道，未来10年将新建隧道上万km。我国已成为世界上隧道(洞)修建数量最多、规模最大、发展速度最快的国家[1-3]。随着隧道数量的不断增加，隧道建设向长距离、大埋深的方向发展，TBM以其较快的掘进速度、相对安全的施工优势，在隧道修建中发挥着不可替代的作用。但是，TBM在进行隧道开挖过程中，面临的困难和挑战日益突出，隧道内部地层岩性等变化层出不穷，TBM无法准确预知前方的不良地质信息而容易发生隧道坍塌、突水突泥等地质灾害[4]，造成不必要的经济损失，甚至发生TBM卡机事故，严重影响施工进度和人身安全。所以，对于TBM施工隧道掌子面前方不良地质体的探测和预报已刻不容缓[5]。

国内外研究者对于隧道的超前探测做出了大量的研究，研发了许多超前探测方法，例如超前钻探、地震波法、地质雷达法、激发极化法、瞬变电磁法等[6]。瞬变电磁法和地质雷达法等电磁类方法因受到TBM强烈电磁以及金属体的干扰难以应用于TBM隧道中。地震波法首先被应用于TBM隧道，例如： Petronio等[7]提出了隧道随钻地震超前探测技术(TSWD)，用于TBM隧道的超前探测； 德国GFZ公司研制的ISIS技术，利用气锤产生脉冲信号，可以实现主动源超前探测[8]；……