第1章 绪论
1.1 隧洞工程建设中存在的主要工程地质问题
我国岩溶地层分布广泛，特别是西南地区，在贵州、云南、重庆、四川、湖北西部、湖南西部、广东北部这一连片的地区，岩溶分布面积达50多万km2，岩溶类型众多，为国内外所瞩目。而且，贵州省处在这片岩溶地区的核心部位，岩溶分布面积占全省面积的74%。由于碳酸盐岩裸露于地表，受地面水和地下水的溶蚀作用，发育着各种类型的岩溶地貌和岩溶形态，给工程建设带来一定的复杂性。
我国20世纪60—70年代，在西南修建的贵昆、成昆、襄渝铁路等均遇到大量岩溶问题。贵昆铁路梅花山隧洞施工中遇到地下河及大型溶洞，最后的解决措施是在隧洞中修隔水墙，阻截暗河；襄渝铁路大巴山隧洞在通过寒武统石龙洞灰岩含水层时，突然揭露一溶洞引起突泥、突水事故，最大涌水量为150000m3/d，中断施工3个月；京广铁路大瑶山隧洞的岩溶突水形成泥石流，给营运造成长期的危害；京珠高速公路石门坳隧洞右线在施工过程中，因对前方地质资料掌握不足，开挖遇到溶洞灾害，引发大涌水造成停工等一系列损失。
近年来在西部修建的水工隧洞、铁路隧洞、公路隧洞中也都发生过因岩溶造成的不同程度的地质灾害，有的甚至造成重大事故。如广安—重庆高速公路华蓥山隧洞施工中多处发生岩溶突水突泥，引起两条地下河的灌入隧洞。渝怀铁路园梁山隧洞发生特大岩溶涌水，对施工造成极大的影响。
几乎所有隧洞施工都会受到地质灾害的侵扰，只是不同隧洞所处的地质环境不同，所遇到的灾害类型不同而已。隧洞设计与施工之前，要对拟建隧洞工程地段的工程地质条件进行详细勘察，但由于岩溶地质条件的复杂性和勘查资源投入有限，勘查手段少，使得勘察所获得的资料与隧洞开挖后实际揭露出来的情况有较大出入。由于对掌子面前方地质条件了解不清，给隧洞施工就带来很大的盲目性，施工中经常出现预料不到的塌方、冒顶、涌水等事故。这些事故一旦发生，轻则影响工期，增加工程投资；重则砸毁机械设备，甚至造成人员伤亡，而且事故发生后的处理工作难度较大。如何解决这一难题，备受世界各国隧洞工程界的关注。
若能准确地在隧洞掘进中提前了解掌子面前方围岩结构变化及地质灾害情况，如预报掘进前方是否有岩溶、断层破碎带等不良地质构造，以及这些构造的几何形态、产状、规模大小等，根据所掌握的地质构造情况，可及时合理地安排掘进进度、修正施工方案、安排防护措施、避免险情发生。这正是隧洞施工超前地质预报的任务及意义所在。
目前我国在岩溶地区正在修建大量的隧洞，并开展了隧洞超前地质预报工作，总结并提炼这些成果对岩溶地区长引水隧洞、长大铁路隧洞、公路隧洞及相关的地下工程修建都有普遍的极其重要的现实意义。