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贵州是我国喀斯特地貌分布最广泛的省份之一，充足的降水和地表的石灰岩岩层为岩溶发育提供了适宜条件。在隧道施工过程中，因岩溶发育和岩层变化导致的突水突泥、冒顶塌方等事故经常会造成较大的人员伤亡和经济损失。TSP技术是一种应用于整个隧道长距离、大范围探测的超前地质预报方法，其主要目的是探测掌子面前方100～150m内大的断层及其破碎带、岩性接触带、岩层分界面、裂隙发育、岩溶等情况，可以粗略划分地层界限、围岩等级，目前超前地质预报各类技术属于应用最普遍的技术方法[1-3]。

1 工程背景

阳山隧道位于贵州省毕节市七星关区南部新区北部，穿过阳山森林公园，最大埋深为190m。工程区域处于南岭东向构造带的北部，川黔南北向构造带和滇西南北向构造带之间，分布有人工填积层、第四系残坡积层、三叠系上统须家河组和三叠系中统关岭组地层。隧道南线起止里程为SK0+490～SK2+331，长为1841m。因隧道灰岩段岩溶发育，灰岩与砂岩交界的岩性接触带裂隙发育、岩体破碎、自稳性差，并且导水裂隙发育，有突水和涌水的可能，对隧道施工造成了很大的安全隐患[4]。

2 TSP工作原理

TSP技术采用了回声测量的地震波反射原理[5]。通常在隧道的边墙上开凿一定数量的炮孔，用微量炸药激发产生地震波，利用其在岩石中以球面波形式传播的方式对掌子面前方未开挖的一定范围进行探测。当地震波遇到断层及其破碎带、岩性接触带、岩层分界面、裂隙发育、岩溶等不良地质体时，能够反射回一些地震信号，而其他信号会折射到前方介质中，那些返回的地震波信号可以采用高灵敏度的地震检波器收集。……