复杂地质条件下隧道TSP超前地质预报的应用技术研究

发布时间：2020-03-19 13:12

【摘要】：在大型基础建设尤其高速铁路、公路隧道中地质问题往往是决定项目成败的关键问题。TSP系统凭着预报距离长、操作比较简单和安全、所需施工时间少、对施工干扰小、预报准确性高等优点在全世界的隧道工程中有较多的使用。使用TSP超前预报,及时辨识掌子面前方不良地质体,为预防隧道可能的灾害性事故提供信息,隧道超前地质预报对施工的科学和安全,提升效率,缩短周期,避免事故,具有重大的社会意义和经济意义。但目前TSP对不良地质体的判断解读没有统一的解译标识,更依靠经验,且无法降低多解的可能性,预报准确性较低。因此,仍要进一步提升理论分析、数据采集技术、预报准确性、可靠性方面。本文结合各隧道工程开展复杂地质条件下隧道TSP超前地质预报的应用技术研究,介绍了TSP法的基本原理、现场工作方法、数据处理流程,讨论了提高预报精度的有效方法,主要结论如下:(1)TSP法基于地震波反射波法,采集的数据可以有效定位不良构造体的方位、大小及形状。许多实际项目说明,在不良地质情况下的TSP有显著的合适性和有效性。(2)根据均匀各项同性介质的应力与应变的关系和纵横波波动方程,阐述了地震波传播的基本原理,在此之上阐明了隧道地震反射波法超前探测的基本理论;通过几何方法推导了反射波时距曲线方程在单一水平界面、单一倾斜界面、多个平行界面上的表达。(3)建立了一套TSP测量观测系统,并提出现场数据准确采集方法,以及调整带通滤波参数、反Q滤波等数据处理方法,有效提高了TSP系统预报精度。(4)以TSP为基本方法,综合使用工程地质调查、超前钻探以及地质雷达、红外探水等物探方法,将地质与物探、长距离与短距离、地震方法与电磁方法相结合,有效的提高了预报的准确性。
【图文】：

路线图,研究技术,路线图,几何光学

11图 1-2 研究技术路线图2 TSP 超前预报技术原理研究的运动学特征学，可以参照几何光学的特点，借用几何光学中的惠更定律，将其应用到地震勘探中来。和波前原理为均匀弹性介质，在地下某点 P 处震源激发地震波，并

振动图

图 2-1 波的振动图的扰动传递到该质点并引起的初次振动由图 2-1 可以看出，地震波在传播过程中到 6 秒的时间内，即完成地震波的震源波的这种振动模式称为非周期脉冲振动。地表测线上布置若干测点1S ，，用于接收震波经界面1R 反射产生的接收反射波，T射波。通常将所接收反射波的三个视振幅收到来自界面、的反射波。中，对于某一时刻 1t t，质点位移 u 可象称作波剖面，直观上显示了同一时刻的
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U452.11

【参考文献】