隧道突水突泥致灾构造及其多尺度精细观测技术

来源：中国血液净化杂志2018年第10期北京时间：

作者：李晓昭, 黄震, 许振浩, 凡净, 宋金龙, 张培兴, 鲁俊杰

单位：1. 南京大学 地球科学与工程学院, 江苏 南京 210093;2. 中国地质科学院 地球深部探测中心, 北京 100037;3. 中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室, 江苏 徐州 221116;4. 江西理工大学 资源与环境工程学院, 江西 赣州 341000;5. 山东大学 岩土与结构工程研究中心, 山东 济南 250061

摘要：隧道突水突泥致灾构造作为灾害发生的控制因素，具有复杂的多尺度特性，而深长隧道山高洞长、传统野外地质踏勘面临艰难险阻且不能满足精度要求。通过百余例隧道突水突泥案例的统计分析与现场调研，识别概化了2类5种隧道突水突泥致灾构造，即富水夹泥断裂带（富水断裂破碎带及夹泥断裂带）与充水充泥岩溶体（深部充水岩溶、表层裂隙岩溶带及充填岩溶洞穴），总结分析了不同突水突泥致灾构造的典型地质特征，提出了不同突水突泥致灾构造的判别理论方法。其中，气候湿热的碳酸盐岩地区表层裂隙岩溶带也可能诱发隧道突水突泥灾害。针对突水突泥致灾构造的复杂和多尺度特性，从大尺度到小尺度整体剖分地质结构，结合无人机高空航测、数字摄影测量、钻孔电视等先进技术手段，探索了隧道突水突泥致灾构造的多尺度精细观测技术，提出了一套空中（Air）-地表（Outcrop）-孔中（Borehole）-隧道（Tunnel）的地质行迹与致灾构造观测方法（AOBT），并在多个隧道工程中进行应用。结果表明：空-地-孔-隧（AOBT）地质行迹与致灾构造观测技术可实现不同尺度结构面的高精度、快速测取，改进了传统地质调查方式。研究成果可为隧道突水突泥灾害防控提供参考。

关键词：隧道工程,突水突泥,数字观测,致灾构造,多尺度,精细化

基金资助：国家重点基础研究发展计划（\"九七三\"计划）项目（2013CB036001）；国家自然科学基金项目（41702326）；博士后创新人才支持计划项目（BX201700113）；中国博士后科学基金项目（2017M620205）；江西省自然科学基金项目（20171BAB206022）；深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目（SKLGDUEK1703）