PPTTGP隧道地质超前预报技术

TGP隧道地质超超前预报技技术北京市水电电物探研究究所xxxTGP隧道地质超超前预报技技术一、隧道预预报列入工工序管理二、TGP超前预报系系统通过鉴鉴定三、TGP地质预报技技术优势四、TGP地质预报工工程实例五、结论隧道工程铁路、公路、水电、国防、地下空间等项目重要性一，隧道预预报列入工工序管理隧道工程的突出重要性桥隧比例超过50%隧道工程长长度所占比比例地质复杂：：宜万铁路突水突泥施工安全五爪观隧道暗河别岩槽隧道突水溶腔野三关隧道暗河掌子面突泥但是重大的事故，教训非常深刻宜万铁路构造岩溶高压水铁道部：超前预报隧道施工重大教训—有效预报重要性--工序管理必要性二、TGP超前预报系统通过鉴定研发试验评审鉴定推向应用重新研究地地震波预报报技术现场试验经过现场试验和同类技术对比通过与国外仪器对比试验认为：1，主机性能稳定，达到国际先进水平，可以替代进口。2，接收器指向灵敏度度，波形完整。3，处理具有对比功能，成果直观。4，测时精度高。5，建议推广使用。三、TGP隧道地质质预报技术术优势1、原理2、仪器＋＋采集技术术3、检波器器＋耦合技技术4、孔中＋排列＋后激激发接收系系统5、重复观观测的预报报工法6、地震＋＋超深炮孔孔综合工法法7、成果＋＋可靠检查查8、估算速速度＋干扰扰波9、地质成成果图三、TGP隧道地质质预报技术术优势1、原理①大界面型地质：构造造带、岩性性接触带、、规模溶洞洞条件：界面面规模大于于波长应用：反射波②小界面型地质：溶洞洞、溶腔、、孤石等条件：规模模小于波长长应用：绕射波（波速5000米/秒，频频率1000Hz，波长为5米）背景：反射射波；优优势：：增加绕射射波波长？反射波适用大界面：断层、岩性、规模岩溶（可接收范围）如何理解可接收范围？地震波反射原理-----光学反射可接收范围同接收O炮孔S1-S24选定，界面产状定，反射在AB段----应用反射波预报C条件不变界面BC反射AB采集反射波波？怎么办？？！小界面的状况：反射在AB;BC不在观测范围绕射波实现TGP预报反射波绕射波及二者结合绕射波可观测仪器结构--信噪比TGP206TSP203三、TGP隧道地质预报技术优势

2、仪器＋采集技术背景：分离式-----优势：一体机TGP12型隧道地质质超前预报报系统TGP12型产品TGP206隧道地质超超前预报系系统TGP206型产品

TSP203记录

TSP203\200触发方式存在电雷管延迟误差，左图记录首波最大错位6ms，Ⅲ级围岩计算存在5米误差的可能。采集方式：：TSP203脉冲触发计计时爆炸---计时之间存存在雷管误误差误差造成：：速度误差距离误差相位误差物性误判

TGP206TGP206

邻道差1ms后采集方式：TGP采用回线开路计时，爆炸--计时同步三、TGP隧道地质预预报技术优优势3、检波器+耦合技术TGP黄油+贴壁直接岩体TSP固结+套管+贴管壁间接岩体背景：TSP数据质量差；优势：TGP信息保真度高灵敏度指向性贴壁经济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灵敏度迄今为止，，对应用隧隧道地震波波频率认识识错误，应用TGP预报系统得得到结论：：黄土100～200Hz软岩200～400Hz硬岩400～1000Hz坚硬岩1000～1500Hz符合长距离离传播特性性TSP套管固结不良或探头与管壁接触不良；存在普遍不固结，套管重复使用，记录中出现高频干扰和套管共振干扰。宜万线曹哲哲明对TSP203采集频率多多次质疑套管结构与探头贴管壁造成：高频毛刺干扰、共振波、隧道管波。隧道管波在在偏移图中中的假象成果假象管波干扰的成果去除管波后的成果红线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—地质误判隧道管波对对预报成果果的影响成果图中的的假象为何何变变化化大大？管波干扰TSP20380-100米以后速度参数成果三、、TGP隧道道地地质质预预报报技技术术优优势势4、孔孔中中＋排列列＋后激激发发的的采采集集系系统统背景：针对其它布置；优势：见后面岩溶溶物物理理模模型型研研究究地震震波波采采集集效效果果溶洞洞岩溶模型：洞经与隧道断面相等4排表示在不同深度接收几种观测系统：⒈孔中激发接收⒉洞壁激发接收模型试验目的：那种观测有利？排列、孔中接收的地震波模型为甚甚麽麽排排列列+孔中中接接收收？钻孔孔采采集集的的地地震震波波面波波弱弱.反射射波波强强呈呈曲曲线线说明明：：等等间间距距-排列----规律性洞壁:面波A强回波B\C弱深孔：面波A弱回波B强C强后位激发：前前行波---回波---喇叭口回波识别易，，方便提取前行波回波隧道开挖应力力释放；掌子子面两侧岩体体表现出差异异形成地地震波波的传传播界界面，，造成成回波波假象象三分量量记录录掌子面面回波波横波严严重利用等距时时差规规律—识别干干扰波波干扰波波利用前行波与回波交点在掌子面，判断成果中非地质异常。非排列列采集集观测测系统统（TRT）洞壁—非排列布置置非排列---非钻孔采集，难分析波成因和类型三、TGP隧道地质预报报技术优势5、重复观测的的预报工法利用界面可重重复观测，提提高预报可靠靠性TBM施工的多重观观测重复观测工程实例三、TGP隧道地质预报报技术优势6、地震+超深炮孔综合合工法背景：短距离用雷达同样存在对水的难判断优势：利用具有互补效果的手段负反射界面正反射界面结合地质条件件---分析突水---突泥------可靠易行超深炮孔6-8米，掘进2-3米，安全厚度度留余4-5米。宜万突水录像像三、TGP隧道地质预报报技术优势7、成果＋可靠靠检查背景：无检查功能；优势：过程检查---可靠性成果是解释的基础三、TGP隧道地质预报报技术优势8、估算速度校校正--干扰波背景：速度代表性无查验；优势：排除虚假速度﹢校正，与已知段的比较参数严重偏离洞线的速度参数，对各向异性体的代表性？TSP203速度参数曲线中隧道管波的速度假象三、TGP隧道地质预预报技术优优势9、地质预报报成果图背景：物探图；优势：地质符号，直观，适用工程实例图图解四、TGP隧道地质预预报工程实实例⒈天宝高速公公路花石山山隧道勘察资料钻孔揭露断层，但其规模和具体分布需要通过预报给予确定。A.偏移归位图B.构造产状图A图：明显2条偏移异常，其拟地震波形2处波动；B图：断层走向呈60°角，前界面俯倾，后界面近直立。偏移归位与构造产状图估算速度与与反射符号号估算速度曲线呈“凹”形低速反映Vp=2700米/秒，推断围岩为碎块状强风化。横波速度在断层带前26米呈低速反映，为断层影响带。回波反射符号见图中标示。断层构造3D图（带三维偏偏移背景））TGP隧道预报成果3D图：断层构造的分布与产状直观。隧道围岩的断层带宽度70-86米，其中：A段为影响带，B+C段为断层带宽度，C段岩体破碎严重发育。由图见：726至700段纵、横波波估算速度度曲线呈台台阶状明显降低低，说明泥泥化严重或或裂隙充水水，预报结结论围岩由3级降为5级。2，三亚迎宾隧隧道三亚迎宾公公路隧道预预报岩性界面3D图三亚迎宾隧隧道3D成果图清楚楚显示：隧隧道拱顶738至710段，呈倒三三角楔形的的垮塌界面面。与实际际地质条件件一致。3、在大瑶山岩岩溶发育方方向的预报报试验俯视图—水平方向发育正视图—高程发育结合---地质---超深炮孔----综合预报空间绕射波点提取技术五、结论1，面对问题，，阐述技术术发展是客客观需要；；2，预报