1 引言

TBM 掘进速度快、自动化程度高，能够大大加快隧洞工程的施工进度， 近年来在长引水隧洞施工中的应用越来越广泛[1]。 大部分隧洞尤其是大埋深、长距离隧洞途径的山体围岩地质状况往往十分复杂。地质问题导致的TBM 卡机情况时有发生，一旦出现卡机，脱困所需的时间往往需要数周到数月之久，严重影响施工进度，同时前方围岩状况不明也存在较大的安全隐患。 掌子面前方不良地质条件是事故发生的主要原因[2]，因此， 对于围岩状况的超前地质预判和提前应对处理十分必要。 TST 超前预报技术是目前较为成熟的超前地质预报方法之一，在隧道施工中被广泛使用。

2 工程概述及地质情况简述

圣加旺水电站位于圣加旺河干流， 距离秘鲁首都利马直线距离约740 km，该电站坝高约8 m，额定水头630.71 m，安装2 台冲击式水轮发电机，总装机容量209.3 MW。 电站引水隧洞长14 773 m， 后半段Y6+000~Y14+773 m 段采用一台敞开式TBM 掘进施工，总长8 773 m，其开挖直径5.8 m。

前期地质勘探结果表明TBM 施工段主要为板岩、片岩岩体，为弱-微透水岩体。 其中片岩约占64%，板岩约占36%。 板岩抗压强度60~90 MPa，片岩抗压强度75~110 MPa，以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，局部有Ⅳ、Ⅴ类围岩。

按地貌、构造、节理发育情况、洞室围岩特性、水文地质特征等特征，将引水隧洞TBM 围岩分为2 个工程地质段，见表1。

表1 圣加旺水电站引水隧洞TBM施工段围岩工程地质评价

3 TST超前预报基本原理

TST（Tunnel Seismic Tomography），是隧道散射地震成像技术的简称，该技术可对前方未开挖段围岩情况进行预测，地震波激发与接收系统布置在已开挖洞段隧道两侧的围岩中[3]。……