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      TSP 隧道施工地質超前預報技術介紹
      日期:2020-4-9 9:31:40 作者:佚名 來源:本站原創
      新聞中心

              TSP 系統代表了當今國際上隧道地質超前預報技術的最新水平,廣泛應用于隧道施工過程中的超前地質探測, 其探測范圍可達數百米,為隧道施工的安全高效提供決策依據。
              TSP(Tunnel Seismic Prediction)系統是為隧道(洞)地質超前預報而專門設計的,能在隧道(洞) 施工、地下礦藏和洞穴開挖前提供幫助,其目的在于迅速超前地提供在開挖周圍及前方的三維空間的工程地質預報。
              TSP 方法屬于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在設計的震源點(通常在隧道的左或右邊墻,大約 24個炮點)用小量炸藥激發產生。當地震波遇到巖石波阻抗差異界面(如斷層、破碎帶和巖性變化等)時,一部分地震信號反射回來,一部分信號透射進入前方介質。反射的地震信號將被高靈敏度的地震傳感器接收(圖 1、圖 2)。數據通過TSPwin軟件處理,便可了解隧道工作面前方地質體的性質(軟弱帶、破碎帶、斷層、含水等)和位置及規模。

                                    


              TSP 數據是利用配套的專用TSPwin軟件進行處理,包括頻譜分析、帶通濾波、能量均衡、縱橫波分離、速度分析和偏移歸位、反射層提取等。處理結果可以提供在探測范圍內地震反射層的 2D或 3D空間分布,同時還可以顯示與其相對應的巖石力學參數。根據反射波的組合特征及其動力學特征、巖石物理力學參數等資料來解釋和推斷地質體的性質(巖層軟弱帶、斷層帶、節理裂隙帶、巖溶、含水層等)。
              TSP是目前隧道施工地質超前預報的重要物探方法之一,在確保隧道施工安全和質量、控制工程投資和工期等方面均有優越表現。TSP 系統預報范圍從100 米到 1000 米,無須利用開挖面,在 TBM 施工及鉆爆法開挖情況下都可以應用。該系統操作簡單,對施工過程無妨礙,數據采集耗時少,處理快捷,可現場評估,能確定斷層、破碎帶、軟弱巖帶、巖溶、含水層等地質體性質及空間位置。實踐表明,采用TSP系統,可以對隧道工作面前方圍巖工程地質和水文地質情況的性質、位置和規模進行比較準確的探測和預報,包括:①軟弱巖層的分布;② 斷層及其影響帶;③裂隙發育帶;④含水情況;⑤巖溶等。因此,通過TSP超前預報,能夠及時地了解掌子面前方的地質情況,為隧道施工和及時地調整支護參數提供依據,有效地控制了地質災害的發生,確保支撐隧道的巖石牢固可靠和施工質量,改善工地的安全,贏得了施工時間,降低成本,加快隧道掘進的進度,將風險降低到最小。
              TSP探測技術作為一項長距離的超前探測技術已經在諸多國家的許多隧道工程中得到了應用,為提高隧道施工安全和減少隧道施工地質災害作出了應有的貢獻。


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