黔山秀水间，沪昆铁路西段工程正在攻坚克难。这条连接东西的交通大动脉，在云贵高原段面临着极为复杂的地质挑战——岩溶、煤层瓦斯、采空区等多重风险交织出现。

在这样的地质条件下进行隧道施工，风险无处不在。而TST超前地质预报技术的应用，为这类高风险隧道工程织就了一张坚实的“安全网”。

风险认知：岩溶隧道的施工之困

斗磨隧道作为沪昆全线的一级风险隧道，其地质条件之复杂颇具代表性。隧道穿越区域以碳酸盐、含煤地层分布为主要特征，具有典型的溶蚀槽谷地貌。地表溶槽、溶蚀地貌景观遍布，地下则暗藏玄机。

传统的施工方法在这里面临巨大挑战：突如其来的涌水可能淹没坑道；隐蔽的溶洞可能导致塌方；不可预见的破碎带可能引发支护失效。在没有准确地质预报的情况下，施工只能依靠经验摸索前进，安全风险极大。

技术赋能：从被动应对到主动预警

TST技术的引入，彻底改变了岩溶隧道施工的安全管理范式。该系统能够对掌子面前方150米范围内的地质情况进行精确探测，为施工决策提供了宝贵的时间窗口。

在斗磨隧道进口平导施工中，TST系统成功预报出三个不同的地质区段。特别是在存在风险的区段，系统明确指示围岩稳定性和完整性较差，存在溶洞或破碎带。这些预警信息让施工单位得以提前制定专项施工方案。

精准防控：分级应对的施工策略

基于TST预报结果，施工单位采取了分级应对的防控策略。对于围岩完整性较好的III级区段，按正常工序推进；对于存在风险的IV级区段，则立即启动强化措施：加强初期支护、调整掘进参数，并采用地质雷达等进行补充探测。

这种差异化的施工策略实现了安全与效率的平衡。既避免了在稳定岩层中的过度支护造成的浪费，也确保了风险区段的安全可控。

协同验证：多重技术的力量叠加

TST技术并非孤立使用，而是与地质雷达、红外探水、超前水平钻探等技术形成协同效应。在大独山隧道1#横洞的施工中，TST首先识别出风险区段，随后地质雷达进行了精细探测，进一步确认了岩层破碎和含水情况。

这种“粗筛+精检”的工作模式，既保证了预报范围的全覆盖，又实现了重点风险的精细探查。不同技术手段的相互验证，大大提高了地质预报的可靠性。

过程管控：动态调整的安全管理

TST技术的应用还推动了隧道施工安全管理的动态化升级。传统的安全管理多基于静态的地质勘察资料，而TST实现了施工过程中地质风险的实时识别和动态评估。

在大独山隧道的实践中，每掘进一定距离就进行一次TST探测，形成连续的地质预报序列。这种“探测-施工-再探测”的循环模式，能够及时捕捉地质条件的变化，动态调整支护参数和施工工艺。

大独山隧道1#横洞速度曲线

使用前方回波地震数据和分析得到的速度分布，进行深度偏移成像，得到如图6 所示的TST 构造深度偏移成像，它反映了掌子面前方的地质构造特征。

注：图中黑色小框为检波器孔和爆破孔布置点

大独山隧道1#横洞地质构造偏移成像

经济性与安全性的统一

从表面看，TST技术的应用增加了工程投入，但其创造的综合效益十分显著。提前识别地质风险可以避免工程事故带来的巨大损失，优化支护设计能够节约工程材料，精准的施工组织可以减少工期延误。

在斗磨隧道的实践中，通过TST预报指导的支护优化，预计节约工程造价近百万元。更重要的是，整个施工过程未发生一起因地质不明导致的重大安全事故。

应急响应的前移

TST技术还将隧道施工的应急管理从“事后应对”前移到“事前预防”。基于准确的地质预报，施工单位能够在风险发生前就制定详细的应急预案，准备充足的应急物资，组织针对性的应急演练。

在预报有岩溶水风险的区段，施工方会提前布置排水设施、准备堵水材料；对于可能存在瓦斯的区段，则会加强通风和监测。这种基于精准预报的应急准备，大大提升了隧道施工的抗风险能力。

随着我国交通网络向西部复杂地质区的不断延伸，TST这类精准可靠的地质预报技术将发挥越来越重要的作用。它不仅是当前岩溶隧道施工的“安全卫士”，更是未来隧道建设智能化发展的技术基础。

本次在岩溶区铁路隧道超前地质预报中采用基于散射理论的TST 技术,基本查明了掌子面前方150m内地质情况预报范围内的地质情况,探明了隧道掌子面前方岩溶裂隙的分布范围和规模以及发育情况,预报的结果与实际情况基本一致,为施工方提前采取支护措施提供了准确的地质依据,避免了工程事故的发生。

对于岩溶发育等地质构造复杂地区,利用TST超前地质预报系统对掌子面前方地质灾害体分布和地下水情况进行探测，能够有效、准确的进行隧道超前地质预报。