突水突泥地質災害的地質前兆預測

地下工程施工中，不可避免地會破壞隱伏的含水構造，導致導水通道與開挖臨空面相連通或處于準連通狀態，進一步的擾動會誘發地下水或與導水通道水力聯系的其他水體突然涌入開挖區，發生突水突泥災害。突水突泥發生一般有先兆，是可預測預報的。突水突泥地質災害的先兆包括地質調查前兆、物探勘察的含水先兆以及臨突水前的前兆。

1.突水突泥地質災害的地質調查前兆特征

在地下工程施工過程中，可通過觀測鉆孔出水情況或分析開挖揭露圍巖的變化情況，獲取一定的突水前兆信息，從而避免突水災害。

① 當采用超前鉆孔探測時，鉆進速率突然增大，鉆孔開始出現噴水現象，噴距比較大，且呈渾濁狀態或時噴時停者。

② 在開挖過程中：掌子面附近圍巖出現銹狀，且開始出現環狀滴水或滲水現象者；揭露巖體的巖性發生突變者，弱可溶巖進入強可溶巖的邊界部位；開挖過程中，發現黏土量增多，而涌水量有減小的趨勢或出現大量的剝落碎塊，掌子面無涌水現象者；突然遇到斷層破碎帶、褶曲向斜、裂隙密集帶或巖溶管道不良地質，且揭露圍巖明顯濕化者。

③斷層破碎帶前兆:巖層中伴有牽引褶曲、弧形節理組成的小型帚狀構造或反傾節理裂隙的出現，節理組數急劇增加可多達6～12組；開始有壓碎巖、碎裂巖的出現，巖石強度明顯降低；鄰近富水斷層下盤泥巖、頁巖等隔水層明顯濕化、軟化或伴有淋水現象和其他水流痕跡。

④ 臨近大型溶洞水體或暗河前兆:鉆孔中涌水量劇增，且夾有泥沙或小礫石，或有涼風冒出，洞中有較大的流水聲；施工過程中小溶洞出現的頻率增加且多有水流、河沙或水流痕跡，裂隙、溶隙間含有較多的鐵染銹或夾黏土，巖層明顯濕化、軟化，或伴有淋水現象。

⑤巖溶管道前兆:非斷層破碎帶出現巖層內傾牽引現象或內傾小斷層，附近巖層易發生疏松、變暗等氧化現象，且可使巖層潮濕或泥化。

⑥淤泥帶的前兆:頻繁出現鐵染銹裂隙或有水、無水小溶洞；若淤泥帶中含水較多，鉆孔中的用水量劇增且渾濁，并夾有大量泥沙和棱角尖銳的小碎石。

⑦ 鄰近人為坑洞積水的前兆:掌子面空氣變冷或出現霧氣，巖層明顯濕化、軟化，或伴有淋水現象以及嘶嘶的水聲，巖層裂隙有涌水現象；若為煤層老窯積水，則巖層中有暗紅色水銹的出現。

2 突水突泥地質災害在地球物理勘探中的前兆特征

巖溶水體和不良地質體的存在是突水突泥地質災害發生的前提，當地下工程開挖鄰近它們時，其在電場、磁場和地震波等地球物理信息場上有一定的響應特征，即表現為特殊的前兆信號，通過其辨識，可發現這些前兆信息：地質雷達波通過地下水、含水溶洞及富水介質等含水體后，高頻成分被吸收，含水層的反射波的優勢頻率會降低；電磁波通過含水裂隙或富水破碎帶時，其電導率遠大于無水巖石，因此雷達波的反射強烈；雷達波遇含水層的反射波相位，相對于入射波相位差180°。

3 應對突水突泥地質災害的對策

突水突泥地質災害事故的絕大部分在實行綜合超前地質預報與預警機制后是可以避免的，是有前兆可預測預報的，為了預防和避免突水突泥災害事故。由于地質條件的復雜性和物探結果的多解性，單一的預報方法難以保證結果的準確性，且不同的預報方法所得的結果也有所差異，因此，為提高預報的準確性和精確度，實施綜合超前地質預報，揚長避短、相互補充。對施工前方的地質情況進行預報進行長、中和短距離超前綜合預報的方式可以避免災害的發生。