碳酸盐岩地层作为可溶性岩，在我国广阔的疆土上广泛分布着，总面积大约346万K㎡，其中裸露于地表的碳酸盐岩占总量的四分之一以上，在具有溶蚀性水的作用下，形成各种类型的岩溶地貌和岩溶形态。在岩溶地区修建隧道，断层破碎带、岩溶洞穴、岩溶陷落柱、岩性不整合接触带、软岩、各种矿产采空区岩爆及地下水等隧道地质灾害常有遇见，已造成隧道岩溶涌水、涌泥、顶板岩溶充填物陷落塌方、底板塌陷等大量事故，轻则影响隧道正常施工，延误工期，重则造成机器损坏、人员伤亡及重大的经济损失。　　 长乐山隧道位于大广南高速公路黄石至通山段，隧道顶部山顶岩溶裂隙发育，局部平坦处发育有岩溶洼地和岩溶落水洞。隧道区地层主要由三叠系下统大冶组(T1d)灰岩组成，受构造影响，隧道区发育长乐山断裂F4、F5，均为压性逆断层，断裂内围岩破碎，其与隧道相交的直接影响长度近百米。隧道区基岩裂隙水、岩溶裂隙水和构造裂隙水较发育。隧道开挖前方将有可能面临着断层破碎带、岩溶突水、突泥、顶板溶洞充填物陷落冒顶、底板塌陷等地质灾害问题的威胁。与长乐山隧道相交有两个断裂内围岩破碎的压性逆断层以及隧道上方地表岩溶裂隙非常发育、岩溶洼地、岩溶漏斗影响范围较大，且与其在平面上成40°相交的盛洪卿隧道在2006年夏天发生涌水淹没铁路事故，可能存在的岩溶地质灾害严重影响着长乐山隧道安全快速施工。因此有必要在研究长乐山隧道岩溶发育特征的基础上进行超前地质预报，保证隧道安全快速施工。　　 本文首先根据隧道所在区域岩溶发育特征，总体把握隧道穿越山体岩溶发育情况，然后根据山体地表岩溶发育特征、地质资料和勘察报告，研究长乐山隧道岩溶发育特征，分析隧道区地下岩溶发育情况，确定需要预报的重点地段，然后根据可能出现的不良地质物性差异特点和隧道施工方案，选择适用的物探方法组成合适的超前预报模式，在对预报结果作解译时，要以地质分析结果和以开挖段地质情况为基础，以物探预报结果为主体，最后对比实际开挖情况与预报结果，验证预报结果准确率，总结预报成功的经验，分析预报失误的原因，为下一次预报积累经验。　　 具体如下：　　 (1)收集现有的区域地质资料，包括前人做的专题研究、区域地质构造图和地区矿产研究等，对长乐山岩溶发育情况作总体认识；根据地质勘察结果，对隧道沿线的地质情况进行踏勘复核，全面和深刻的认识长乐山岩层分布情况、构造发育情况、地表水系发育情况等，定性预测隧道可能揭露的不良地质，分析其物性差异的特点，选择合适的物探方法；同时着重调查隧道沿线岩溶发育的各个影响因素差异情况，寻找控制岩溶不均一发育的主要控制因素，划分隧道各段岩溶发育情况，确定重点预报地段，结合隧道施工方案，制定超前地质预报方案。　　 (2)对确定的重点预报地段采用长距离的TSP200探测方法，主要是对地质调查中发现的两条断层进行确认，具体搞清楚断层的规模、破碎带宽度，破碎带物质的密实程度、断层的含水性以及断层的具体位置和产状，同时根据地震波在岩溶处和含水体的反射特征，粗略掌握预报地段岩溶和含水体发育情况，指导地质雷达和红外探测进行预报和验证，结合几种预报成果综合解释前方围岩的地质情况。　　 (3)TSP200等地震反射波探测法对不良地质在地震波速异常方面反映灵敏，而岩溶发育地段和含水地段在介电性质和温度方面表现明显的物性异常，因此TSP200在预报岩溶发育地段和含水地段的结果可靠性仍没满足施工的要求，对其探测异常区使用地质雷达和红外探测跟踪探测，进一步验证预报效果，提高预报结果的准确率。　　 (4)现场记录隧道开挖地质情况，从不良地质的位置和性质方面与实际地质情况对比，根据对比结果，分析出现预报不准确的原因，总结成功预报的经验，为下一次超前地质预报提供经验。　　 本文在研究长乐山隧道岩溶发育特征与超前地质预报过程中得出以下几条结论：　　 (1)不同的岩溶地区，存在着岩溶不均一发育的共性和岩溶形态千差万别的个性；影响岩溶发育的因素有许多，而岩溶水对可溶性岩的选择性优先溶蚀和侵蚀是受某些主要因素控制，研究某地区的岩溶发育特征关键就是确定这主控因素。经过相关调查研究，长乐山隧道岩溶发育的主控因素是地形和地质构造。　　 (2)根据长乐山隧道的工程地质条件和岩溶发育特征研究，掌握了隧道沿线可能遇到的含水体为裂隙水和岩溶水，从地质角度分析，裂隙水赋存于裂隙发育区，岩溶水赋存于岩溶发育地段，因此可以根据红外探测结果从侧面一定程度上预报隧道前方的地质情况。　　 (3)物探方法在某些方面对探测对象进行假设或理想化，单一的物探结果存在多解性。长乐山隧道以TSP200、地质雷达和红外探水三种物探方法搭配进行探测，从不良地质物性差异的更多方面提供解释预报结果的依据，有效地降低了物探结果的多解性，提高了物探预报有效率。　　 (4)对长乐山岩溶特征进行研究，宏观预测各段岩溶发育情况和岩溶形态，为确定超前预报方法和预报重点地段以及综合解释物探预报结果提供了依据，在长乐山隧道超前地质预报中收到了理想效果，保证了隧道安全施工，减少对隧道施工的影响，提高预报费用的有效使用率，体现了以地质法为基础的综合超前预报是可行的。　　 本文研究内容属于工程应用性研究，基础理论与工程实践紧密结合，在深入分析地质资料和野外地质调查的基础上，结合岩溶发育相关理论，分析隧道沿线岩溶发育情况，指导超前地质预报和成果解释，经过预报结果现场对照后，积累了相关经验，是一条行之有效的预报方式，具有较为重要的工程实践价值。