TRT法在隧道超前地质预报中的应用

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1、公路交通技术2013年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct．2013No．5TRT法在隧道超前地质预报中的应用吴勇，吴丰收，花晓鸣，彭跃(1．四JiI南渝高速公路有限公司，四川南充637000；2．中铁西南科学研究院有限公司，成都611731)摘要：TRT法超前地质预报系统，采用多点激发和多点接收的三维全空间反射层析成像技术，能获得隧道前方三维全息图，能更立体直观地反映前方异常体大小、规模及特性，大大提高小断层、小构造的探测能力。由于是采用的人工震源，还可避免使用炸药带来的安全隐患。介绍TRT法技术原理与工作方法，结合实际隧道地质超前预报实例验证其

2、预报良好效果，并总结TRT技术优缺点。关键词：隧道；地质预报；TRT；层析扫描成像文章编号：1009-6477(2013}o5—0108—04中图分类号：U459．2文献标识码：BApplicationofTRTMethodinAdvanceGeologicalPredictionofTunnelsWUYong，WUFengshou，HUAXiaoming，PENGYue近年来，随着我国交通事业的快速发展，铁路、泛认可]。高速公路的投入日益增多，隧道建设也随之增加，特随着信息技术飞速发展和推广，隧道超前地质别是增加了不少长大高风险隧道。隧道施工过程预报技术无论是在方法、仪器设备上，还是在数据

3、处中，由于前方地质情况多变，经常遇到断层、破碎带、理方面都有了长足进步，隧道超前地质预报也逐渐岩溶、煤层采空区等地质灾害，这些灾害往往会影响发展成“以地质法为基础，长、中、短工程物探方法施工进度，造成人员伤亡，产生严重的经济损失。因为主要手段的综合预报方法”[4-5]。长距离超前地此，在实际隧道施工过程中，掌子面前方超前地质预质预报方法主要有TSP地震预报法、断层参数预测报就显得非常重要，它不仅能很大程度地减少灾害法、地面地质体投射法等，目前多采用TSP地震预报发生，还能指导和修正开挖和支护设计方案，从而确法。对于TSP地震预报法，虽然可以获得前方地层保工程质量。的地质力学参数，预报准确，但

4、需要炸药、雷管等耗隧道施工期进行超前地质预报由来己久。早在材，具有一定的安全隐患。因此，本文提出能生成三20世纪5O年代，前苏联学者采用直流电法用于煤维立体图，具有无线接收功能，采用人工震源的TRT矿井下探测，成功解决了煤层小构造和冲刷带探测、法来进行隧道长距离超前地质预报，并对其加以研矿井水文地质条件调查等与矿山安全、生产相关的究地质问题。上世纪70年代，世界各国多采用导坑先行或平行导坑先行，以及超前水平钻法来了解前方1隧道超前地质预报技术现状不良地质体及严重涌水段，成功摆脱隧道施工中对目前，国内外隧道超前地质预报使用的探测方地址情况认识不详的被动局面。8O年代是隧道超法主要有探地雷达法(

5、GroundPenetratingRadar)、前地质预报快速崛起时期，世界多国开展超前地质高密度电法(High-densityElectricalMethod)⋯、电预报工作，如日本开始研究开挖前方地质预报、西德测深法(ElectricalSounding)、瞬变电磁法(transient研究掌子面附近动态的详细调查等J。我国直到electromagneticmethod)和浅层地震法(Shallow上世纪80年代才在大瑶山隧道、南岭隧道、军都seismicmethod)等。虽然这些方法都被用于隧道山隧道等施工中开始其研究和试验工作J。90年地质预报，但因其方法理论或仪器设备的限制，对隧代

6、我国引进了隧道地震预报系统(TSP)，在深圳中道超前地质预报都有局限性。目前，国内隧道超前东部供水源隧道、内昆线闸上隧道、梅坎铁路松南地质预报主要采用探地雷达法和地震波法，探地雷隧道等隧道工程上应用，并得到工程技术人员广达法主要用于短距离超前地质预报，地震波法主要收稿日期：2013—04—14作者简介：吴勇(1980一)，男，四川省广安市人，本科，工程师2013年第5期吴勇，等：TRT法在隧道超前地质预报中的应用109用于中、长距离超前地质预报。探地雷达法的优点是高效、便携、高精度、信号连续采集等，使用屏蔽天线测试对环境要求不高，影响性小，同其他方法相比具有很大优势，但缺点是测试距离短。地震

7、波法虽然数据采集速度快，但抗干扰能力差，耗时长，且使用炸药也有一定安全隐患，但因其探测深度大，在隧道内应用也有一定优势。图1TRT探测原理由于隧道是一个特殊结构，三维空间有限，物探方法应用存在一定的限制和干扰，主要体现在以下2．2数据采集u几方面¨：隧道内空间狭小，测试展开难度大；隧道TRT法采用层析扫描成像技术，形成立体、直观底板及四周围岩密实、坚硬，电极、传感器等埋设难的三维立体图，因此对数据的采集要比T