TSP203超前地质预报系统工作原理及其应用研究.pdf

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1、２０１４年第２２期（总第１５１期）江西建材交通工程ＴＳＰ２０３超前地质预报系统工作原理及其应用研究■高玮■河南水利与环境职业学院（土木工程系），河南郑州４５０００８摘要：本文详尽介绍了ＴＳＰ２０３超前地质预报系统的主要特点，对其工作原理响带和裂隙发育带等方面预报。进行了全面的阐述，给出了ＴＳＰ２０３系统在地质预报过程中存在的不足２．２ＴＳＰ２０３地震波超前地质预报系统工作原理问题，以供同行参考。隧道超前地质预报ＴＳＰ２０３法和其它反射地震波方法一样，也是采关键词：隧道工程ＴＳＰ２０３地质预报预测用回声测量原理。

2、然而ＴＳＰ隧道地震波超前地质预报系统是利用微量炸药爆破产生地震波在不均匀地质体中产生的反射特性，来达到预报随着我国的交通基础建设的大力发展，作为其重要组成部分的隧隧道掌子面前方及周围临近区域地质体状况。其基本工作方法是沿平道工程要想在设计阶段、施工阶段完全搞清楚隧道所处位置的工程水行隧道轴线方向在隧道侧壁布置观测系统，在炮孔中用炸药人工激发［１］文地质情况，以及不良地质体的状态特征是非常困难的。面临复杂地震波，地震波向隧道掌子面前方传播，当遇到岩石弹性不同的分界面多变的地质情况，如果在没有应对地质灾害的应急防范

3、措施的情况下时，例如岩层分界面、断层和岩溶等，就发生反射。因此地震波的震源施工，质量安全事故将不可避免。在当前我国安全生产倍受国家和媒点通常在隧道的左边墙或右边墙，大约２４个炮点布成一条直线，用小体重视的今天，隧道事故的发生造成的影响是巨大的，不仅会延误工程药量依次进行微弱爆破激发产生。地震波信号在隧道周围岩体内以球的进度，造成总工期的拖延，而且还会造成工程成本的上升，以及不良面波形式传播。当地震波遇到岩石物性界面（岩石强度发生变化、遇到的社会影响。为预防隧道施工过程中银地质问题引发突发性地质灾害地层层面、节理

4、面）时，特别是断层破碎带界面，和溶洞、暗河、岩溶、淤事故，在隧道开始施工时，必须要做好隧道的地质预测预报，掌握隧道泥带等不良地质界面时，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进开挖前方的地质情况，在隧道施工前提前做好应急准备，并及时调整施入前方介质。反射的地震信号将被两个高灵敏度的地震检波器接收［２］工工艺，确保隧道的安全施工。隧道超前地质预报ＴＳＰ法是一种预（一般左边墙与右边墙各一个），通过软件分析地震信息，从而推断和解报精度较高、技术成熟的物探方法，是目前国内隧道超前地质预报中使释掌子面前方地质构造形态及围

5、岩的力学物理参数。回波信号数据根用最为广泛的一种超前探测技术。据返回的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向，通过ＴＳＰＷＩＮ软件处１ＴＳＰ２０３预报系统的特点理。反射信号的旅行时间和反射界面的距离成正比，通过反射时间与１．１ＴＳＰ２０３预报系统的特点地震传播速度的换算就可以将反射面的位置、与隧道轴线的夹角以及隧道超前地质预报ＴＳＰ２０３法相比其他的物探方法，ＴＳＰ２０３法在与隧道掘进面的距离确定下来，便可了解隧道工作面前方地质体的性隧道地质预报中的使用范围更广、预报的距离也相对更长、准确率也更质（软弱岩带、破碎

6、带、断层、含水岩层等）和位置及规模，并可计算出其高。由于该方法在隧道施工的间歇期进行地质预报，因此在施工过程岩石物理力学参数，从而确保隧道施工安全与质量。中对隧道的干扰几乎没有，且该方法在预报地质时提交成果也比较及３ＴＳＰ２０３系统存在的不足时。结合隧道超前地质预报ＴＳＰ２０３法在目前隧道的超前地质预报中大量的工程实践资料表明，ＴＳＰ隧道超前预报系统在隧道施工超使用情况，归纳起来，隧道超前地质预报ＴＳＰ２０３法具有以下特点：（１）前预报方面很有成效。然而对某些不良地质体，ＴＳＰ预报法预报效果适用的范围广：这种预

7、报方法是利用地震波在不均匀地质中产生的反可能达不到预期效果，或者说得出的结论存在一定的局限性，主要体现射波特性进行预报地质情况的，所以使用范围更广。（２）预报的距离在以下几个方面：（１）采用一维观测系统，不能准确确定掌子面前方圈长、准确率高：隧道掌子面前方１００～２５０ｍ范围内的地质状况能被准确岩的波速分布，也不能准确推断反射地质界面的位置和力学性状；（２）预报，且预报长度随着围岩完整发生变化，围岩越完整，预报距离就越对某些不良地质体，有时候不能严格区分岩体的强度，渐变岩体不容易大。（３）不会对隧道施工造成干扰

8、：可在隧道施工间歇期进行地质预分辨；（３）对溶洞，洞穴以及不连续的地质体预报效果比较差；（４）在进报，对隧道的正常施工干扰较小。（４）提交成果非常及时：这种方法利行岩溶灾害预报时，只能对地质体的软弱夹层、断层及断层破碎带、不用专用的处理软件以及计算机自动绘出地质变化图，处理速度比较快，同岩性分界面以及地层分界面等位置进行预报，而并非对岩溶形状进因此能在现场采集数据后的第二天即可提交正式