G隧道地質(zhì)超前預(yù)報技術(shù)

TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報技術(shù)北京市水電物探研究所

xxxTGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報技術(shù)一、隧道預(yù)報列入工序管理二、TGP超前預(yù)報系統(tǒng)通過鑒定三、TGP地質(zhì)預(yù)報技術(shù)優(yōu)勢四、TGP地質(zhì)預(yù)報工程實例五、結(jié)論隧道工程鐵路、公路、水電、國防、地下空間等項目重要性一，隧道預(yù)報列入工序管理隧道工程的突出重要性橋隧比例超過50%隧道工程長度所占比例地質(zhì)復(fù)雜：宜萬鐵路突水突泥施工安全五爪觀隧道暗河別巖槽隧道突水溶腔野三關(guān)隧道暗河掌子面突泥但是重大的事故，教訓(xùn)非常深刻宜萬鐵路構(gòu)造巖溶高壓水鐵道部：超前預(yù)報隧道施工重大教訓(xùn)—有效預(yù)報重要性--工序管理必要性二、TGP超前預(yù)報系統(tǒng)通過鑒定研發(fā)試驗評審鑒定推向應(yīng)用重新研究地震波預(yù)報技術(shù)現(xiàn)場試驗經(jīng)過現(xiàn)場試驗和同類技術(shù)對比通過與國外儀器對比試驗認為：1，主機性能穩(wěn)定，達到國際先進水平，可以替代進口。2，接收器指向靈敏度度，波形完整。3，處理具有對比功能，成果直觀。4，測時精度高。5，建議推廣使用。三、TGP隧道地質(zhì)預(yù)報技術(shù)優(yōu)勢 1、原理 2、儀器＋采集技術(shù) 3、檢波器＋耦合技術(shù) 4、孔中＋排列＋后激發(fā)接收系統(tǒng) 5、重復(fù)觀測的預(yù)報工法 6、地震＋超深炮孔綜合工法 7、成果＋可靠檢查 8、估算速度＋干擾波9、地質(zhì)成果圖三、TGP隧道地質(zhì)預(yù)報技術(shù)優(yōu)勢1、原理①大界面型地質(zhì)：構(gòu)造帶、巖性接觸帶、規(guī)模溶洞條件：界面規(guī)模大于波長應(yīng)用：反射波②小界面型地質(zhì)：溶洞、溶腔、孤石等條件：規(guī)模小于波長應(yīng)用：繞射波（波速5000米/秒，頻率1000Hz，波長為5米）背景：反射波；優(yōu)勢：增加繞射波波長？反射波適用大界面：斷層、巖性、規(guī)模巖溶（可接收范圍）如何理解可接收范圍？地震波反射原理-----光學(xué)反射可接收范圍同接收O炮孔S1-S24選定，界面產(chǎn)狀定，反射在AB段----應(yīng)用反射波預(yù)報C條件不變界面BC反射AB采集反射波？怎么辦？！小界面的狀況：反射在AB;BC不在觀測范圍繞射波實現(xiàn)TGP預(yù)報反射波繞射波及二者結(jié)合繞射波可觀測儀器結(jié)構(gòu)--信噪比TGP206TSP203三、TGP隧道地質(zhì)預(yù)報技術(shù)優(yōu)勢

2、儀器＋采集技術(shù)背景：分離式-----優(yōu)勢：一體機TGP12型隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)TGP12型產(chǎn)品

TGP206隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)TGP206型產(chǎn)品

TSP203記錄

TSP203\200觸發(fā)方式存在電雷管延遲誤差，左圖記錄首波最大錯位6ms，Ⅲ級圍巖計算存在5米誤差的可能。采集方式：TSP203脈沖觸發(fā)計時爆炸---計時之間存在雷管誤差誤差造秀成：速度誤稅差距離誤灘差相位誤俘差物性誤添判

TGP206TGP206

鄰道差1ms后采集方式：TGP采用回線開路計時，爆炸--計時同步三、TGP隧道地質(zhì)干預(yù)報技術(shù)殺優(yōu)勢3、檢波器+耦合技術(shù)TGP黃油+貼壁直接巖體TSP固結(jié)+套管+貼管壁間接巖體背景：TSP數(shù)據(jù)質(zhì)量差；優(yōu)勢：TGP信息保真度高靈敏度指向性貼壁經(jīng)濟P波分量SH波分量SV波分量TGP206：P波、SH波和SV波分辨清晰同波三分量指向靈敏度迄今為止董，對應(yīng)用寶隧道地震漠波頻率認播識錯誤，應(yīng)用TGP預(yù)報系份統(tǒng)得到勾結(jié)論：黃土100屬～20柴0H舍z軟巖200最～40殖0H漏z硬巖400～啟1000倘Hz堅硬巖100采0～1敲500搞Hz符合長大距離傳慣播特性TSP套管固結(jié)不良或探頭與管壁接觸不良；存在普遍不固結(jié)，套管重復(fù)使用，記錄中出現(xiàn)高頻干擾和套管共振干擾。宜萬線然曹哲明眨對TSP雁203采集頻欣率多次電質(zhì)疑套管結(jié)構(gòu)與探頭貼管壁造成：高頻毛刺干擾、共振波、隧道管波。隧道管妨波在偏秧移圖中塔的假象成果假象管波干擾的成果去除管波后的成果紅線后管波假象去除管波后的成果其中隧道管波---偏移成果假象—地質(zhì)誤判隧道管臘波對預(yù)父報成果遼的影響成果圖中繭的假象為何變化貝大？管波干擾TSP20380-100米以后速度參數(shù)成果三、TG龜P隧道地趨質(zhì)預(yù)報技乏術(shù)優(yōu)勢4、孔中＋排列＋后激發(fā)鑰的采集暑系統(tǒng)背景：針對其它布置；優(yōu)勢：見后面巖溶物刻理模型爹研究地震波采消集效果溶洞巖溶模型：洞經(jīng)與隧道斷面相等4排表示在不同深度接收幾種觀測系統(tǒng)：⒈孔中激發(fā)接收⒉洞壁激發(fā)接收模型試驗?zāi)康模耗欠N觀測有利？排列、孔中接收的地震波模型為甚麼排勵列+孔中您接收？鉆孔采集胞的地震波面波弱.授反射波強狡呈曲線說明：羨等間距報-排列切---票-規(guī)律廚性洞壁:面波A強回波B\C弱深孔：面波A弱回波B強C強后位激揪發(fā)：前坦行波-臭--回泰波--約-喇叭暈口回波識別朗易，方便淚提取前行波回波隧道開挖芽應(yīng)力釋放擋；掌子面辦兩側(cè)巖體禮表現(xiàn)出差撇異形成地址震波的證傳播界廣面，造呀成回波以假象三分量雕記錄掌子面警回波橫波嚴未重利用等距時差草規(guī)律—識別干沸擾波干擾波利用前行波與回波交點在掌子面，判斷成果中非地質(zhì)異常。非排列采墓集觀測系攤統(tǒng)（TR絞T）洞壁—非填排列布置非排列---非鉆孔采集，難分析波成因和類型三、T親GP隧稿道地質(zhì)釀預(yù)報技振術(shù)優(yōu)勢5、重復(fù)詠觀測的預(yù)航報工法利用界面傲可重復(fù)觀榴測，提高誘預(yù)報可靠湖性TBM施工的剖多重觀縣測重復(fù)觀測工程實例三、TG木P隧道地婚質(zhì)預(yù)報技掉術(shù)優(yōu)勢6、地震恢+超深炮死孔綜合工慈法背景：短距離用雷達同樣存在對水的難判斷優(yōu)勢：利用具有互補效果的手段負反射界面正反射界面結(jié)合地室質(zhì)條件駕---州分析突送水--茅-突泥俱---冷---粥可靠易貫行超深炮傳孔6-8米，掘禁進2-3米，安全答厚度留余4-5米。宜萬突谷水錄像三、T笨GP隧低道地質(zhì)數(shù)預(yù)報技困術(shù)優(yōu)勢7、成湖果＋可宏靠檢查背景：無檢查功能；優(yōu)勢：過程檢查---可靠性成果是解釋的基礎(chǔ)三、T軟GP隧屯道地質(zhì)腿預(yù)報技戲術(shù)優(yōu)勢8、估算匠速度校正--干擾波背景：速度代表性無查驗；優(yōu)勢：排除虛假速度﹢校正，與已知段的比較參數(shù)嚴重偏離洞線的速度參數(shù)，對各向異性體的代表性？TSP203速度參數(shù)曲線中隧道管波的速度假象三、T與GP隧堪道地質(zhì)歸預(yù)報技縮慧術(shù)優(yōu)勢9、地質(zhì)隙預(yù)報成果鼠圖背景：物探圖；優(yōu)勢：地質(zhì)符號，直觀，適用工程實叉例圖解四、T盜GP隧癢道地質(zhì)聲預(yù)報工絕程實例⒈天寶高駛速公路址花石山們隧道勘察資料鉆孔揭露斷層，但其規(guī)模和具體分布需要通過預(yù)報給予確定。A.偏移歸位圖B.構(gòu)造產(chǎn)狀圖A圖：明顯2條偏移異常，其擬地震波形2處波動；B圖：斷層走向呈60°角，前界面俯傾，后界面近直立。偏移歸位與構(gòu)造產(chǎn)狀圖估算速度轎與反射符褲號估算速度曲線呈“凹”形低速反映Vp=2700米/秒，推斷圍巖為碎塊狀強風(fēng)化。橫波速度在斷層帶前26米呈低速反映，為斷層影響帶?；夭ǚ瓷浞栆妶D中標(biāo)示。斷層構(gòu)擊造3D圖（帶三維屑偏移背景狡）TGP隧道預(yù)報成果3D圖：斷層構(gòu)造的分布與產(chǎn)狀直觀。隧道圍巖的斷層帶寬度70-86米，其中：A段為影響帶，B+C段為斷層帶寬度，C段巖體破碎嚴重發(fā)育。由圖見：726至700段縱、橫兼波估算速飾度曲線呈雹臺階狀明顯降抄低，說明隙泥化嚴重觸或裂隙充我水，預(yù)報為結(jié)論圍巖由3級降為5級。2，三亞迎吉賓隧道三亞迎詠賓公路銷隧道預(yù)救報巖性界面3D圖三亞迎賓技隧道3D軌成果圖清畢楚顯示：植隧道拱頂傾738至犧710段嚷，呈倒三辣角楔形的慕垮塌界面趴。與實際纏地質(zhì)條件埋一致。3、在大瑤山慰巖溶發(fā)育慚方向的預(yù)哈報試驗俯視圖—水平方向發(fā)育