TGP隧道地震反射波预报系统与技术(3)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-04
固异型钢导管的方式。2米长的钢导管难于携带、运输,价格昂贵,一次性使用,费事费工费财。

  3、TGP12的地震波采集触发是开路触发方式,即信号线在雷管引爆炸药的同时被炸断,信号线同时开路触发仪器采集,仪器采集无延时差,保证定位的准确性。超前预报仪器若采用起爆器电脉冲同时触发电雷管和触发主机采集的方案,由于电雷管起爆的延时时间难于做到一致,因此会造成仪器采集的走时误差,这种触发方式在我国的地震波勘探规程中明确规定不宜使用,更何况隧道岩体的速度比覆盖层介质的速度高出几倍以上,以岩体波速4500m/s~ 5500m/s为例计算,每一毫秒误差会造成2~3m的预报距离误差,一般瞬发电雷管的延时误差不止一毫秒,因此由20多次激发的平均线计算隧道岩体速度,和利用存在误差的时间计算距离,两次误差的乘积造成的误差不容忽视。

  4、TGPWIN隧道地震波处理分析软件借鉴了已有相关软件的长处,并充分考虑弹性波在三维空间的传播特点,以及根据TGP仪器采集的数据格式编写。功能特点如下:

  (1)全中文界面,通俗易懂,对地震波信号的处理过程,直观、方便,具有友好的人机操作界面。

  (2)对P波、SH波、和SV波的分离完善合理,这是超前地质预报数据处理的关键工作之一。

  (3)处理软件具有相关部分互相检查的功能,例如点击偏移归位成果图上的反射界面位置,程序会转到该位置界面的反射波组位置,通过分析反射波组的连续性、反射波的极性和能量,确定偏移成果的可靠性和性质。有助于去伪存真,由此及彼,由表及里,深化认识,使预报结论科学可靠。

  (4)TGPWIN处理中有自动处理方式,也有手动处理方式,有深入分析异常可靠程度的追踪功能,这样设计既适应非物探专业的普通工程技术人员使用,又适应物探专业人员分析地震波传播特性,对复杂地质条件进行深入研究工作的需要。

  5、TGP12系统只要增加不多的配套附件和软件模块,就可以增加仪器用于隧道检测的其它功能,例如:对已衬砌的隧道进行衬砌脱空检测,检查隧道围岩中隐蔽的病害(岩溶)。也可以在掌子面上用锤击的激发方式做到短距离更为精确的地质预报,因而它是一机多能的设备。

  TGP12的性价比与国外同类仪器相比具有明显的优势。而且研发、生产在国内,用户可以获得及时周到的技术服务和技术支持,以及仪器维修等方面的方便性。

  三、工程应用实例

  宜万铁路凉风亚隧道的岩性为灰岩, TGP12型仪器与进口TSP203仪器进行了同点试验,预报成果如下,见图(4)、图(5)。

TGP隧道地震反射波预报系统与技术


TGP隧道地震反射波预报系统与技术


  由以上成果图可以看出:在DK53+322—DK53+346;DK53+370—DK53+380;DK53+390—DK53+420三处存在构造异常,其中DK53+322—DK53+346、DK53+370—DK53+380两处的Vsh波比Vp波反射幅度大,推断以上两处构造带存在有充水或岩溶发育的可能性、。此结论经过日后的隧道开挖证明完全正确。在隧道施工的《变更设计建议书》中结论:“在隧道左壁的DK53+322段发现岩溶,溶蚀带宽度为2.5米,溶蚀带穿过隧道拱顶至右壁的DK53+340米段,并向边墙外延伸,雨后DK53+322处溶洞有较大水量流出,DK53+339处溶洞有少量渗水。该段围岩较破碎,节理发育,受溶洞影响,拱顶岩层出现楔体破坏、掉块”。

  TGP12型隧道地质预报系统在云南水富高速公路冷水溪隧道,宜万铁路王家岭隧道、凉风垭隧道,青岛海滨高速仰口隧道,重庆地区数条公路隧道,以及武广客运专线大瑶山隧道等工程使用,获得满意的预报效果。

  四、预报问题的探讨

  1、隧道地震波超前预报的概念解释

  隧道地震波超前预报技术翻译成英语是“Tunnel Seismic Prediction”,简称“TSP”。在我国《客运专线铁路隧道施工技术指南》的第5.0.8条使用了“TSP”缩写词。一般规程中使用缩写英语字母表示某种技术是正常的事情,但是在隧道地质超前预报工作中却出现被歪曲利用的现象,把“TSP技术”歪曲解释成“TSP***仪器”。这种现象对隧道超前预报技术的应用,造成了不良的影响。在有的地方和部门的隧道施工招标和设备招标工作文件中也存在把“TSP技术”歪曲解释成“TSP***仪器”的现象,这是对隧道地震波预报技术缺乏科学认识。

  因此,正确认识:“TSP技术”即隧道地震波超前预报技术,有益于正确执行我国的现行隧道规程规范和法规,有益于隧道工程的招投标工作,有益于隧道地震波预报技术的进步,有益于诚实诚信的预报技术服务。

  2、隧道地震波预报中的接收与激发问题

  在隧道地震预报工作中,有的采用把接收与激发布置在隧道的洞壁上,这种做法不妥当。众所周知,洞壁的表面波传播较强,对地震反射波会形成不容忽视的干扰。同时钻爆施工影响洞壁岩体松动,局部超欠挖使得洞壁岩体不平整和完整性差,接收检波器和激发点受局部岩体影响大,地震波的传播和衰减比较复杂,严重影响地震波记录的一致性,大大降低有效波的信噪比。因此不宜采取在洞壁激发与接收的做法。

有关

TGP隧道地震反射波预报系统与技术


  在洞壁激发和接收中面波的
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