TSP隧道地震勘探在隧道隧洞超前预报中的应用与发展

采用tsp203对某隧道的地质条件进行探测,超前查明了前方围岩的地质情况、不良地质体的位置、工程性状、水文地质状况等信息,预报了隧道围岩级别,从而为施工阶段修正设计、施工支护材料的提早准备、防止可能的工程险情、采取合理的施工措施提供了有力保障。

阐述了tsp系统的探测原理,着重讲解了tsp在岩溶隧道中探测溶洞、断层等地质灾害的应用,结果表明,tsp超前地质预报技术在长大岩溶隧道建设中发挥着举足轻重的作用,对安全信息化施工具有重要意义。

tsp是一种新型的隧道地震探测仪器,通过高灵敏度的检波器记录的反射信号,判别隧道洞身围岩类别、完整性及保水性,主要用于隧道超前地质预报。介绍了该系统的工作原理、数据理论基础及成果判释,以及该系统目前存在的优点及缺点,并介绍了该系统在实际工程中的应用。

随着我国铁路的建设，铁路隧道施工数量越来越多。由于隧道地表勘察不能完全掌控隧道掌子面前方的地质情况，为保证隧道施工的安全，必须对隧道前方的地质变化情况进行准确实时的超前地质预报工作。tsp（tunnelseismicprediction）是一种预报精度较高、效率快、采集处理智能化的方法，它能够预报隧道掌子面前方100～150m围岩地质体的性质、位置和规模，并可以计算岩石的物理学参数。

本文以tsp-203为例,对tsp系统的基本原理、主要组成、技术特点、仪器参数以及数据的处理方法进行了介绍,并列举了工程实例对tsp的评价方法进行了说明,最后对tsp的应用进行了总结。

针对湖北大广高速公路建设中紫荆山高岩溶隧道工程,利用tsp超前地质预报技术,并结合隧道工程地质情况,通过准确预报工作,阐述了tsp超前地质预报的基本原理和方法,探讨了该技术在紫荆山隧道施工过程中的应用效果,并将预报结果与实际工程进行对比,验证了该技术的可靠性。

以沪蓉西高速公路某隧道为例,分析了隧道的工程地质条件与隧洞稳定性的关系,并介绍了tsp203现场测试、解译的过程和方法。

列举tsp-202在大运高速公路雁门关隧道的探测成果和实际验证的结论,证明tsp探测的有效性和准确性并指出其局限性,展望应用前景。

本文以兰新第二双线lxs-3标段下沈家隧道地质超前预报为案例,介绍了地质雷达(groundpenetratingradar,简称gpr)和tsp法(tunnelseismicprediction)在隧道地质超前预报中的综合应用。具体阐述了两种方法的基本原理和特点,数据采集、分析处理及探测结论与开挖后地质情况的对比。这两种方法在该隧道地质超前预报中的综合应用,确保隧道的安全持续挖进,也为施工工艺、合理设计变更和施工计划提供了科学高效的依据。

利用隧道地震预报(tsp)超前地质预报技术对军都山隧道掌子面前方围岩进行监测,得出隧道施工掌子面前方不良地质体的性质和结构及围岩变化情况。结合tsp超前地质预报得出的岩石物理力学参数和对不良地质体及围岩变化情况的描述,将掌子面前方围岩进行详细分级,为施工设计以及施工进度计划的调整提供了可靠依据,保证了隧道的施工安全。

隧道地质超前预报(tgp)是利用地震波反射回波方法测量的原理为隧道开挖指明工作面前方概略的地质轮廓,本文作者通过采用tgp在一隧道工程防范不良地质带来的危害的成功应用的例子阐明了应用方法。

介绍了mms-1矿井多波地震仪系统,把隧道施工地质调查与mms-1矿井多波地震仪探测有机结合,完成了隧道超前地质预报工作,可快速、高效、安全地指导隧道施工。

介绍了短时傅立叶变换、小波变换和s变换的优缺点及其彼此间的相互关系。详述了s变换的概念及性质,认为s变换方法具有良好的自适应性和时频分辨率,能提供高质量的时频谱信息。将s变换时频分析用于宜万铁路隧道地震映像法数据解释。结果表明,s变换时频剖面上的溶洞异常显示比时间剖面更为清晰,在推断岩溶的分布位置、大小、埋藏深度等方面具有良好效果。s变换方法有助于提高地震数据解释的精度和准确性。

以沪蓉国道主干线湖北省高坪-吉心段大水井隧道的工程地质勘察为例,讨论了深层地震勘探在深埋特长隧道勘察中的应用。利用深层地震反射波法可以有效地探测覆盖层、各风化层以及不同基岩界面的埋藏深度,根据波速判断隧道围岩类别、探测不良地质现象(喀斯特、断层、节理裂隙等)等。因此,深层地震勘探可为隧道的设计、施工提供必要的地质依据。

tsp-203是专门为隧道超前地质预报所设计,目前广泛应用。介绍了tsp203型超前地质预报系统的组成、性能以及工作原理与野外数据采集方法,数据处理的步骤等,并结合工程实例分析说明其应用效果。

某隧道施工中采用tsp技术进行超前地质预报,从开挖过程来看,洞身围岩揭示隧道超前地质预报结论符合现场施工实际情况。根据超前地质预报结论,结合掌子面实际开挖情况,随时调整开挖进尺,采取必要措施,保证了隧道的安全、优质贯通。

文章通过对tsp超前预报技术的基本原理及工作流程的介绍,根据依托隧道工程的实际状况,对其进洞口4km+716m~4km+836m段进行了相关预测预报工作并提出了相应的建议,实践证明tsp超前预报在依托隧道工程中得到了很好的应用,有力指导了现场的施工。

国内外应用的隧道超前预报技术有陆地声纳、负视速度法、hsp水平剖面法、tsp203、tgp206、trt等多种,良莠不齐,缺乏严谨的科学基础。普遍存在的技术缺陷有两点,其一是未能区分地下三维波场和滤除侧向波,其二是不能准确地确定围岩波速和准确定位,这些技术缺陷给超前预报带来很大的风险。为克服上述点,作者开发出tst超前预报技术。通过对隧道内三维地震波场的复杂性和地震资料处理技术的深入研究,建立起隧道超前预报技术严谨的理论基础与技术流程,促使超前预报技术健康发展。

随着隧道工程项目的日益增加,其所面临的复杂地质条件区域也就相应的增加了不少,所以需要采取有效的措施进行施工质量的检测。文章根据具体的工程实例,着重就地质雷达在混凝土检测当中的应用展开了探讨。

岩溶地区隧道施工中对掌子面前方一定范围的地质情况进行超前预报是保证隧道施工安全的关键。六宜高速公路共有33座隧道,均处于岩溶地区。在建设过程中均采用了地质雷达对隧道进行全程跟踪超前地质预报,针对地质雷达的特点,总结了地质雷达岩溶预报的规律,一共揭露岩溶灾害不下数百起,有效的指导了岩溶隧道施工。文章以加底峒隧道为例,具体阐述了sir-20型地质雷达系统的基本工作原理及其在岩溶隧道超前地质预报中的测试方法,并针对岩溶预报雷达图像进行了具体的解译。

地质超前预报对于隧道施工具有重要的指导作用,常用的方法分为地质分析法、物探法和超前钻探法。本文引入了一种新型物探方法——真反射层析成像(trt),该法采用锤击震源,减少了对隧道围岩本身的损坏;采用空间多点激发和接收、三维空间观测方式和无线传输信号模式,对岩体中反射界面位置的确定、岩体波速和工程类别的划分都有较高的精度。通过与tsp203系统结果及开挖实际比较发现,trt法是一种操作简便、成果直观可靠、适用且高效的复杂山区隧道地质超前预报方法,具有广泛的应用前景。

隧道在开挖的过程中,对掌子面前方岩性进行比较准确的预报,可以有效地防止工程事故的发生,加快工程进度,同时也能减少工程造价。在公路隧道的建设中,应用地质超前预报具有重要的意义。tsp地质超前预报在国外已经得到了大量的应用,而我国公路隧道应用却较少。