地震波ct在隧道地质灾害探测中的应用

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1、王旭，等：地震波CT在隧道地质灾害探测中的应用地震波CT在隧道地质灾害探测中的应用王旭，张晨，由静，胡玉瑞(1．中国航空油料有限责任公司云南公司，云南昆明650200；2．中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，浙江杭州310014)摘要：地震波CT是一种新的地球物理方法，具有分辨率高、可靠性强、信息量大、图像直观的特点。本文详细介绍了地震波CT勘测技术在某隧道中的探测应用情况，按照规范的方法对所设计的方案进行了勘测，经过野外数据采集、室内资料处理和地质解释等阶段的细致工作，本次勘探取得了预期的成果，说明了物探

2、技术在隧道地质病害诊治中能发挥重要作用。关键词：地震波CT探测；地质灾害；观测系统；断面Title：ApplicationofseismicCTforgeologicalharaNsdetectionintunnels／／byWANGXu,ZHANGChen,Y0UJingandet．，，ChinaNationalAviationFuelYunnanCompanyAbstract：Seismictomographyisanewgeophysicaltechnique．Thismethodhasadvanta

3、gessuchashighresolution，highreliabil—ityandobviousimagecharacteristics．ThispaperintroducedtheapplicationofseismicCTsurveyintunneldetection．Bydatacollection，dataprocessing，geologicalinterpretationandothermeticulouswork，anticipatedresuhsweregotten．Itshowedth

4、atgeologicaldetectioncanplayanimportantroleintunnelgeologicaldiseasediagnose．Keywords：seismictomographydetection；geologicaldisease；observationsystem；crosssection中图分类号：P315文献标识码：A文章编号：1671—1092(2010)01—0049-040引言震波各向异性『l】。在各向异性介质地震波的处理与解释过程中，常常需要走时和射线路径信息，如

5、走地震波CT是一种新的工程物探方法，它可以时反演、偏移成像以及地震波层析成像等。地震波从地质体(结构)的外部测量数据准确、可靠地反演CT的探测方法也称地震波层析成像方法，其原理出地质体内部结构的直观图像，具有分辨率高、可为：利用地震波射线对地质体(结构)进行透视，通过靠性好、图像直观等特点，在工程勘探中是一种很地震波走时和能量衰减的观测对地质体(结构)成有效的勘测方法。故在本次隧道地质灾害的探测像。地震波CT技术是利用地震波在不同介质中传中，选用地震波CT的工程物探方法_1-61。播速度的差异，确定一个沿路

6、径积分的图像函数121。某隧道为上、下行线分离的连拱隧道，该隧道里程为K235+745～K235+980，全长235m，隧道位=Jf(x,y)dl(1)于R=150m，Ls=120m，I=10％～2．37％的圆曲线上，即Radon变化，地震波在检测的物体中传播隧道净宽25．24m，中墙厚2in，最大埋深63．96m。时，纵波的走时是速度(x,y)和几何路径的函数，隧道施工过程中，上行线K235+879-+889地段曾对于第i条射线，假设射线的走时为t，则有如下积发生坍塌冒顶，隧道出口段(K235+920～+

7、970)边分式。墙、拱顶与中隔墙发生移位、变形、破坏，隧道的质量和施工安全受到了严重影响。高速公路建设指挥f1ti=f，1，2，⋯，n(2)部对这一问题非常重视。为确保隧道的施工质量和，y以后的运营安全，需要对隧道病害进行彻底治理。式中，n为射线的总条数，为第i条射线的路径，将隧道断面的被检测区域离散成若干个规划1工作原理的网格单元。其中重要的是记录每条射线穿过的单元和统计每个网格单元穿过的射线数目【3J。采用打大量研究结果表明，地球内部介质广泛存在地靶法，由震源位置和接收点位置得到出射角，不考＼^，1^^

8、^，．dam．com．CflByWANGXu：ApplicationofseismicCTforgeologicalhazardsdetectionintunnels虑速度，从震源按直线路径追踪到接收点，记录下是在上行线隧道内布置48个检波器接收，沿山坡射线所穿过的单元。由下向上放炮，炮间距为2-4in不等，炮点为100根据地震波信号初至时间数据的变化，利用个；第二排列是将接收点移到下行线边墙导洞中，计算机通过这