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在深埋长隧道的施工中时常会遭遇破碎带、岩溶、富水带等复杂地质体,而这些不良地质体往往因未提前获知或处理不当,最终导致掌子面发生涌水、失稳,甚至是塌方和掩埋等严重事故。一旦发生以上这些地质灾害,轻则会造成工程的质量事故和施工的进度滞后,重则会造成大量的人员伤亡、隧道自身的损毁以及重大的经济损失。根据本文案例中牛峪南坪隧道前期的地质勘察资料可知,隧道局部地层中存在富水带、破碎带和裂隙带,甚至可能存在溶洞等复杂地质体。为了保障施工任务的顺利实施,避免和减少可能发生由以上复杂地质体造成的事故,故将超前地质预报技术引入到本工程中。以牛峪南坪隧道超前预报的工作为依托,结合国内外的相关研究成果,综合研究了超前地质预报的基本原理及其应用。通过对该隧道工程概况的深入分析,再利用地质雷达仪器进行实地探测开展相关的预报工作。之后将雷达的探测结果与开挖后揭露的围岩特性作对比分析,最终验证了地质雷达法针对以上复杂地质体的探测结果是比较理想的,并且其探测的准确率可达80%以上。针对本工程中所遇到的岩溶问题,利用FLAC3D软件模拟隧道开挖时遇到不同形状和位置的溶洞。通过对模拟结果的分析和研究,最终得出在相同长度和近似体积的条件下两种形状和五种位置的溶洞对围岩开挖变形影响的一般规律为:当长方体和圆柱体溶洞出现在掌子面左右边墙外附近位置时对掌子面的围岩变形影响较小;而当两种溶洞出现在拱顶和仰拱附近位置时,围岩开挖后的变形量十分大;长方体溶洞在五个位置时的围岩位移量最大值在整体上略大于圆柱体溶洞的变形。最终得到的数值模拟研究成果可以应用于隧道支护形式和参数的调整、施工工艺的改进等。