不同地质现象的TSP响应特征研究
发布时间：2022-01-15 04:45
随着我国的大力发展,交通建设成为了基础建设中浓墨重彩的一笔。在交通建设中时常需要修建隧道。隧道属于地下工程,围岩经常发生塌方,涌泥沙等灾害。为了减少灾害,保证施工和人员安全,需要详细地了解隧道前方的地质条件,即隧道超前地质预报。其中,TSP（Tunnel Seismic Prediction）地震反射波法因其显著的优点,得到了广泛应用,然而目前的TSP技术还不够完善。研究不同地质现象的TSP响应特征,可以更为准确地判别掌子面前方的地质条件,进一步指导观测系统布设、数据处理和地质解译,从而提高TSP地质预报的准确性和可靠性,避免经济损失。本文主要介绍了TSP法的基本原理、数据采集和处理过程,进而研究了交错网格有限差分原理,以及边界条件的处理方法。基于以上原理,对不同的地质现象进行了3D-TSP正演模拟。对比分析得到的波场快照和地震记录,提取出了不同地质现象的TSP响应特征。然后将对典型断层模型模拟得到的地震记录导入反演软件中,验证了本文正演模拟的正确性以及不同走向的断层响应特征。最后结合工程实例,总结出了典型隧道病害的解译标志。本文的主要研究内容和研究成果如下:1.研究了TSP方法的基本...
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2-1 地震反射波、透射波示意图波、反射波和透射波之间的关系如下：1 1 2sin sin sinpv v v ， 为反射波与界面法线的夹角， 为透射波与界面发现的夹角，它取决于波的入射角度。以上公式便是斯奈尔定律。波和入射波振幅之比为界面的反射系数（R），当地震波垂直射入射系数R 为：1 1 2 21 1 2 2R ：1 、2 分别为上下两部分介质的密度，定义 为介质的波阻上公式可以看出，反射系数与两侧介质的波阻抗有关。反射系数的射波的能量，正负决定反射首波的相位（陈登亮，2017）。
图 2-2 TSP 工作原理示意图(贾毅，2018)TSP 隧道超前地质预报采用了地震波负视速度法的基本原理，当断层垂波视速度方向将会与其原来的视速度方向呈现相负视的关系（戴前伟5），如图 2-3:图 2-3 TSP 负视速度法波形记录
【参考文献】：
期刊论文
[1]瞬变电磁法在隧道裂隙水超前探测中的应用研究[J]. 刘锦东. 路基工程. 2019(02)
[2]负视速度超前预报倾斜界面位置确定[J]. 侯伟,杨正华. 物探与化探. 2015(05)
[3]提高TSP超前地质预报准确性的研究与对策[J]. 吴回获,侯小军,曹小军. 地下空间与工程学报. 2015(02)
[4]起伏地表下地震波传播数值模拟方法研究进展[J]. 侯爵,张忠杰,兰海强,马婷,王芃,徐涛,滕吉文. 地球物理学进展. 2014(02)
[5]一种三维隧道地质超前预报新方法的研究与应用[J]. 王统金,王运生,唐平祥,赵栋琪,赵灿元. 工程地球物理学报. 2014(02)
[6]基于可变交错网格的地震波数值模拟[J]. 孟凡顺,李洋森,王璐,邓志勇,张亮. 地球物理学进展. 2013(06)
[7]基于隧道空间全波场二维数值模拟与特征分析[J]. 刘江平,程飞,范承余,曹进. 岩土工程学报. 2012(09)
[8]求解弹性波有限差分法中自由边界处理方法的对比[J]. 王周,李朝晖,龙桂华,高琴,赵家福. 工程力学. 2012(04)
[9]TRT技术在隧道地质超前预报中的应用[J]. 刘杰,廖春木. 铁道建筑. 2011(04)
[10]隧道反射波超前探测有限差分正演模拟与偏移处理[J]. 鲁光银,熊瑛,朱自强. 中南大学学报(自然科学版). 2011(01)
博士论文
[1]隧道超前预报地球物理方法及应用研究[D]. 肖宽怀.成都理工大学 2012
[2]隧道施工地质地震波法超前探测技术研究[D]. 杜立志.吉林大学 2008
[3]隧道地质灾害超前探测方法研究[D]. 王齐仁.中南大学 2008
硕士论文
[1]不同地质条件下的TSP响应特征研究及其应用[D]. 贾毅.成都理工大学 2018
[2]综合物探法在隧道超前预报中的应用效果分析[D]. 陈登亮.成都理工大学 2017
[3]TSP在广大线下庄1号隧道超前地质预报中的应用研究[D]. 王登锋.西南交通大学 2016
[4]隧道地震超前地质预报的三维有限差分正演模拟[D]. 朱夏乐.成都理工大学 2015
[5]隧道不良地质界面波反射法探测预报研究[D]. 肖洋.中国铁道科学研究院 2013
[6]TSP在隧道超前预报中的研究与应用[D]. 吕志强.成都理工大学 2011
[7]TSP-203系统与ProEx地质雷达在超前地质预报中的应用[D]. 周庆国.中国地质大学（北京） 2010
[8]锦屏水电站辅助洞突水、突泥机理及预测预报研究[D]. 李付法.西南交通大学 2006
本文编号：3589927
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2-1 地震反射波、透射波示意图波、反射波和透射波之间的关系如下：1 1 2sin sin sinpv v v ， 为反射波与界面法线的夹角， 为透射波与界面发现的夹角，它取决于波的入射角度。以上公式便是斯奈尔定律。波和入射波振幅之比为界面的反射系数（R），当地震波垂直射入射系数R 为：1 1 2 21 1 2 2R ：1 、2 分别为上下两部分介质的密度，定义 为介质的波阻上公式可以看出，反射系数与两侧介质的波阻抗有关。反射系数的射波的能量，正负决定反射首波的相位（陈登亮，2017）。
图 2-2 TSP 工作原理示意图(贾毅，2018)TSP 隧道超前地质预报采用了地震波负视速度法的基本原理，当断层垂波视速度方向将会与其原来的视速度方向呈现相负视的关系（戴前伟5），如图 2-3:图 2-3 TSP 负视速度法波形记录
【参考文献】：
期刊论文
[1]瞬变电磁法在隧道裂隙水超前探测中的应用研究[J]. 刘锦东. 路基工程. 2019(02)
[2]负视速度超前预报倾斜界面位置确定[J]. 侯伟,杨正华. 物探与化探. 2015(05)
[3]提高TSP超前地质预报准确性的研究与对策[J]. 吴回获,侯小军,曹小军. 地下空间与工程学报. 2015(02)
[4]起伏地表下地震波传播数值模拟方法研究进展[J]. 侯爵,张忠杰,兰海强,马婷,王芃,徐涛,滕吉文. 地球物理学进展. 2014(02)
[5]一种三维隧道地质超前预报新方法的研究与应用[J]. 王统金,王运生,唐平祥,赵栋琪,赵灿元. 工程地球物理学报. 2014(02)
[6]基于可变交错网格的地震波数值模拟[J]. 孟凡顺,李洋森,王璐,邓志勇,张亮. 地球物理学进展. 2013(06)
[7]基于隧道空间全波场二维数值模拟与特征分析[J]. 刘江平,程飞,范承余,曹进. 岩土工程学报. 2012(09)
[8]求解弹性波有限差分法中自由边界处理方法的对比[J]. 王周,李朝晖,龙桂华,高琴,赵家福. 工程力学. 2012(04)
[9]TRT技术在隧道地质超前预报中的应用[J]. 刘杰,廖春木. 铁道建筑. 2011(04)
[10]隧道反射波超前探测有限差分正演模拟与偏移处理[J]. 鲁光银,熊瑛,朱自强. 中南大学学报(自然科学版). 2011(01)
博士论文
[1]隧道超前预报地球物理方法及应用研究[D]. 肖宽怀.成都理工大学 2012
[2]隧道施工地质地震波法超前探测技术研究[D]. 杜立志.吉林大学 2008
[3]隧道地质灾害超前探测方法研究[D]. 王齐仁.中南大学 2008
硕士论文
[1]不同地质条件下的TSP响应特征研究及其应用[D]. 贾毅.成都理工大学 2018
[2]综合物探法在隧道超前预报中的应用效果分析[D]. 陈登亮.成都理工大学 2017
[3]TSP在广大线下庄1号隧道超前地质预报中的应用研究[D]. 王登锋.西南交通大学 2016
[4]隧道地震超前地质预报的三维有限差分正演模拟[D]. 朱夏乐.成都理工大学 2015
[5]隧道不良地质界面波反射法探测预报研究[D]. 肖洋.中国铁道科学研究院 2013
[6]TSP在隧道超前预报中的研究与应用[D]. 吕志强.成都理工大学 2011
[7]TSP-203系统与ProEx地质雷达在超前地质预报中的应用[D]. 周庆国.中国地质大学（北京） 2010
[8]锦屏水电站辅助洞突水、突泥机理及预测预报研究[D]. 李付法.西南交通大学 2006
本文编号：3589927
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