研究了不同超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的特點(diǎn)和適用范圍，提出了綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)“三結(jié)合”的基本原則，建立了混凝土泵送管道不良地質(zhì)綜合超前預(yù)報(bào)方法和技術(shù)體系。基于開挖驗(yàn)證結(jié)果對隧道預(yù)測結(jié)果的反分析，提出了提高超前地質(zhì)預(yù)測精度的方法和不良地質(zhì)識別標(biāo)準(zhǔn)?；?18涌水綜合預(yù)測實(shí)例和隧道出口地下河預(yù)測，提出了優(yōu)化的隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。研究了高風(fēng)險(xiǎn)混凝土泵管突出的影響因素及其基本力學(xué)機(jī)理，分析研究了動(dòng)力擾動(dòng)誘發(fā)突水的突變機(jī)理，給出了相應(yīng)的突變演化路徑和突水判據(jù)，為突變控制方法的研究奠定了基礎(chǔ)。研究了巖溶裂隙水作用下泵管巖石的裂紋擴(kuò)展機(jī)理。分析了巖溶裂隙水作用下的單裂紋擴(kuò)展機(jī)理、爆破裂紋萌生和擴(kuò)展機(jī)理以及相鄰裂紋的貫通機(jī)理。數(shù)值模擬驗(yàn)證了計(jì)算模型。本文研究了巖溶水突出的耦合突變機(jī)理和非線性研究，分析研究了層狀巖溶水的突變機(jī)理、大公缺陷滲透不穩(wěn)定性的突變機(jī)理和動(dòng)荷載誘發(fā)圍巖涌水的非線性突變機(jī)理?；谙冗M(jìn)的預(yù)測技術(shù)和監(jiān)測測量信息化施工技術(shù)，對混凝土泵送管道進(jìn)行了系統(tǒng)分類，開展了強(qiáng)巖溶發(fā)育地質(zhì)條件下穿越不同類型溶洞的隧道施工技術(shù)研究。通過對馬朝東地下河涌水和堵塞的分析研究，確定了穿越地下河的拱涵施工方案和工藝。為配合壓入式通風(fēng)技術(shù)，有效改善隧道施工的安全環(huán)境，設(shè)計(jì)了移動(dòng)式空氣幕式排煙除塵裝置。