TST24隧道地质超前预报系统

火成岩 · 发表于 2011-5-5 17:38

TST24隧道地质超前预报系统
2008-07-08

一. 简介

骄鹏集团研制的TST24隧道地质超前预报系统是专门为长距离、地质复杂隧道的超前地质预报而设计的，它由四大部分构成，分别是人工震源、传感器单元、记录单元和分析处理解释单元。该系统综合了国内外目前常用的TSP、地震负视速度法(VSP)等超前预报方法，它的预报距度为地质雷达的4-12倍，预报费用为超前水平钻探的1/10-1/20。该系统不仅可以在以钻爆法施工的隧道中使用，也可使用在以 TBM开挖施工的隧道中，而且不必接近掌子面，对施工干扰小。

TST24系统采用的是回声测量原理。地震波在隧道掌子面后方一定范围内的钻孔中用少量炸药激发产生。地震波在岩石中以球面波形式向四周传播。当地震波遇到岩石物性界面（即波阻抗差异界面，例如断层、岩石破碎带和岩性变化等）时，一部分地震信号反射回来。反射地震信号将被高灵敏度的三分量传感器接收，转换成电信号并放大。这些回波信号的传播速度、反射时间、波形、强度和方向是与相应的不良地质体的性质和分布状况紧密相关的。通过相关处理手段，建立各反射波组在时间和空间域中的形态方程，从而可反演计算出波组抗界面的空间分布状态，实现对隧道前方不良地质界面探测目的。

通常地质条件下，TST24隧道超前预报系统可以预报100-150m，在地质条件较好时，可以预报更长的距离。

二. 数据采集系统

TST24采集系统由主机记录仪、接收仪和起爆装置等组成。通常要求采用两个接收仪和24个爆破孔组成，接收仪孔和爆破孔分别布置在掌子面附近的边墙上。接收仪孔是用来接收地震信号的仪器，安装在一个被水泥或两节环氧树脂固定在岩层上的套管里面，启爆装置可用遥控爆炸机或常规爆炸机。

三. 数据处理系统

数据处理系统是TST24技术中最为重要的环节，其主要功能是将采集到的数据资料，经一系列相关数学处理，提取出其中与测试目的有关的有效信息，并最终解释出掌子面前方岩体纵横波速度变化特征、不良地质体空间分布及富水程度，为隧道的安全施工提供基础资料。

下面为处理的基本步骤：

（1）数据处理系统程序结构设计
   （2）数据资料处理流程
   （3）预处理
   （4）常规处理
   （5）解释处理