TGP206超前地质预报系统在大王顶隧道中的成功应用

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1、公路交通技术2011年4月第2期TechnologyofHighwayandTranspo~Apr．2011No．2TGP206超前地质预报系统在大王顶隧道中的成功应用刘奕辉(广东省长大公路工程有限公司，广州510620)摘要：对TGP206超前地质预报系统的原理和使用方法进行阐述。结合大王顶隧道施工，介绍TGP206超前地质预报系统在公路隧道施工中的数据处理方法和预报效果，可供类似公路隧道施工参考。关键词：公路隧道；超前地质预报；应用文章编号：1009—6477(2011)02—0129—03中图分类号：U459．2文献标识码：BSuccessfu

2、lApplicationofTGP206GeologicalPredictionSysteminDawangdingTunnelTILIYih11i面、构造破碎带、节理裂隙、充填泥质物形成的软弱1工程概况夹层、岩溶和岩溶发育带等，会产生弹性波的反射、大王顶隧道是珠江三角洲经济区外环公路江绕射和散射，发生波型变换、衰减、干涉等现象。这门一肇庆高速公路(简称江肇高速公路)的控制性种反射波由布置在隧道围岩内的检波装置接收下工程。该隧道位于佛山市高明区，采用双向6车道，来，并输入到仪器中进行信号放大、数字采集和处左、右线分离，左线隧道进口桩号K41+700，

3、出口桩理，实现拾取掌子面前方岩体中的反射波信息，达到号K43+900，长2200m；右线隧道进口桩号K41+预报的目的。725，出，口桩号K43+884，长2159m。该隧道最大2．2地质预报系统方法埋深约198．77m，各段长度为：洞门+明洞57m，VTGP206方法属于多波多分量高分辨率地震反级围岩952m，IV级围岩1525m，III级围岩1665射法。通常，在隧道左或右边墙布置24个炮点，用m，紧急停车带160m。小炸药量激发地震波，并布置1或2个接收孔，分别接收24个激发点所产生的反射波。当地震波遇到2TGP206超前地质预报系统原理和方法

4、岩石波阻抗差异界面(如断层、破碎带和岩性变化TGP206隧道超前地质探测仪是目前超前地质等)时，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射预报领域的最新科技成果，是利用地震波方法进行进入前方介质。反射的地震信号被高灵敏度的地震隧道施工地质超前预报最有效的方法。TGP206隧检波器接收，由记录单元以数字形式记录下来，并通道地质超前预报系统包括仪器设备的配套部分和专过专用TGPwin处理。TGP206隧道超前地质探测用TGPwin。其中，仪器设备的配套部分包括仪可以在探测范围内显示出地震反射层的2D或3DTGP206型仪器主机、接收传感器、孔中定位安装工空间

5、距离，同时还可以显示与其相对应的岩石力学具和电缆等；专用TGPwin包括11个主要步骤，即频参数和岩石强度指标。根据反射波的组合特征及其谱分析、带通滤波、能量均衡、纵横波分离、速度分动力学特征、岩石物理力学参数等来解释和推断地析、偏移归位和地质构造面的产状分析等。超前地质体的性质(岩溶、岩层软弱带、破碎带、断层带、节质预报距开挖掌子面一般约100～150m。理裂隙带、含水等)和位置及规模。TGP206系统装2．1地质预报系统原理配如图1所示。隧道地质超前预报系统工作原理是在隧道围岩以排列方式激发弹性波，弹性波在向三维空间传播3超前地质预报应用的过程中

6、，遇到声阻抗界面，即地质岩性变化的界3．1掌子面状况收稿日期：2010—10—15作者简介：刘奕辉(1976一)，男，广东省兴宁市人，本科，工程师130公路交通技术2011丘纵向距离，m2602803003203403603804000誉20旧>+0．0324O譬0<一O．032SV—MapVm：1950m／sdX，dR：050ITI．lSmc0⋯10图1TGP206系统装配R=o嘲乖～f川什，_0．】o0Adv：一0．029⋯0．030Smc：0．0l⋯0．44开挖掌子面桩号为K42+258，岩性主要为弱风图4SV波深度偏移剖面化砂岩，存在节理裂隙

7、较发育、呈块碎状破裂结构、距离／m充填泥质物形成的软弱夹层等，其围岩自稳能力较2602803003203403603804001TI差，掌子面见裂隙水渗出，拱部偶有掉块，爆破后，洞渣呈碎屑状，只有少量零星小块。3．2数据采集预报检测时，掌子面里程桩号为K42+258。左O右壁对称各布置1个接收孔，孔径50mill，里程桩号+O．050为K42+190。激发孔布置在洞壁右侧，起止里程桩号为K42+210～K42+256，共布置24个，孔径40佃mm，相邻的激发孔间距为2．0m，激发孔距离当前隧道路面的高度为0．8～1．0In，接收孔距离掌子面-0．05

8、0为68m。／}3．3探测结果／0f采集地震波数据，由专用TGPwin软件进行处／_t7理，取得P波、SH波