铁路隧道物探模式探讨

铁路隧道物探模式探讨

摘要：隧道工程是铁路，公路和重要工程等大型水利水电工程，因为不明原因隧道施工事故的地质条件危害巨大的，加强隧道超前地质预报的建设工作是十分必要的。在国内外领先的隧道地震预测技术已经被研究多年，在这个领域现状的作者和讨论，指出缺乏TSP的仪器技术的存在来解释克服盲目性的重要性，提高科学预测。

关键词：工程物探反射波隧道围岩探测 TGP隧道地质超前预报系统

随着基本建设规模的扩大，隧道工程已经成为铁路，公路和重要工程等大型水利水电工程。隧道日益显著，在隧道工程的数量和长度显著增加的重要性，已被扩大。因此，建设项目的安全性和通过隧道的一个重要任务是无法避免的技术问题。

一、危及隧道工程施工的地质病害

危及地质疾病的隧道施工大致分为三类： 1不良工程地质条件，如密集的裂隙岩体带，地质条件差，高风险结构应力破碎带，岩溶区，人为地造成了开采等引起的; 2不利的水文地质条件，如岩溶水，建设和裂隙水; 3不利的环境条件，如有毒气体和强环境放射性。欲了解更多的地质问题，在隧道工程的勘察设计阶段，投入了大量的地质调查工作，但由于技术复杂性的限制水平和地质调查的相应状态，地形条件，以及时间，金钱和其他条件，调查阶段的地质资料，一般很难达到施工阶段的精度要求。在国内外由于未知原因教训隧道施工事故的地质条件是很多的，例如：日本上越新干线隧道涌水淹没中山事件;前苏联贝加尔 - 在隧道的突水事件阿穆尔干线;我国的成昆线，大秦线，衡广复线建设，停机时间由于地质问题的约占1/3; ，并在最近四川发生瓦斯爆炸隧道发生，造成重大事故和人员伤亡。上述隧道施工事故的危害是巨大的，所以强调加强地质超前预报的隧道施工工作是必要的。

二、隧道地震波

研究提前隧道地震预测技术始于上世纪90年代，物探队铁路设计院提出的第一个“负取决于看问题的速度。”第一勘察铁路设计院是早先的研究中隧道地震超前预报单位。他们1992年7月，利用地震反射法云台山隧道隧道超前预报，预报成果与开挖后的隧道左壁“破碎带”和“断层”的位置基本一致。

三、隧道地震波物探技术

在隧道通往预测，但复杂得多，在地震物探技术的地面地震地球物理技术，我们的地质和地球物理研究人员一直没有放松的技巧。研究了过去20年中，计量测试技术水电站地震地球物理研究所北京，是发明了一种多通道瞬态面波勘探

技术单位，生产SWS调查为基础的工程和仪器仪表工程系统，已经有超过400勘测设计，大学被广泛使用，并出口到日本等国家。 2003研究投资先进技术预测隧道的人力和物力，研究先进的地质预报手段TGP12式隧道，以及三分量口径高灵敏度的检测设备，以方便连接孔，和Windows编程数据处理软件系统。经过大量的实践，通过科学组织王梦恕国内著名隧道专家，美国国家科学院的鉴定检验的预测，评估中心隧道于2005年。该仪器系统市场不到两年的时间，近20套进入隧道地质超前预报工作申请，反馈普遍受到用户好评。

四、隧道地震波方法的预报原理

利用地震反射波原理隧道地震预测工作，在隧道由过程扩散到三维空间中激发的地震波的装置，通过该接口的声阻抗将产生的反射波。声阻抗与弹性波传播介质的速度和密度的介质中，速度和密度的乘积的值介质的声阻抗的函数。因此，改变界面地层岩性，构造破碎带，岩溶及岩溶带接口将产生地震反射，反射波被布置在隧道内探测器接收，输入信号放大到仪器，数字化采集和处理，实现地质预测的目的。

可以看出，该隧道地震预测技术正在改变阻抗探头声音通过直接的接口来实现，通过人工分析从地质疾病的推断。

五、TGP隧道地质超前预报系统

工程应用，具有明显的地震反射资料TGP型隧道地质结构预测系统500多米，从表面上看，仪表系统有足够的信噪比。考虑从预测精度和分辨率要求的实际工作，预计从一般使用150-200米。 TGP型隧道地质超前预报系统具有测量的所有地质资料，采用连续渐进的位置相关性分析，以及原始处理功能，如对比结果寄存器的距离，歧视赞成，排除异常的功能，提高预测结果的质量。该系统于2005年8月批准通过专家评审由著名的隧道，地质，地球物理专家。专家们一致认为， “ TGP12工具及相关处理系统，性能稳定可靠，完整的波形采集，信噪比高，与国外同类设备具有国际先进水平的整体比较，可替代进口产品。 ”具体评审意见如下：

1、TGP12是一个信号放大，模数转换，数据采集，储存和控制的密封防水和防震地球物理设备中的一个;更好地利用计算机设备制造的结构，适合在恶劣环境下使用TGP12隧道。

2、TGP12三分量速度检波器具有灵敏度高，指向性强和宽频带响应特性，因而地震信号拾取与高品质的品质。 TGP12孔接收器耦合到所述检测器使用黄油，方便，经济，快捷。需要在孔比异型钢导管的方式来锚定。 2米长的钢管难以携带，运输的，昂贵的，一次性使用的，费时劳力费钱。

3、TGP12地震采集触发是开门触发器，引爆在同一吹走，信号线开放炸药雷管的信号线，而触发仪器采集，仪器收集穷毫不拖延地保证定位的准确性。采用先进的预测仪电脉冲同时触发雷管，引发宿主电雷管采集程序，由于延时电雷

管很难保持一致，它会走路的仪器集合，它在触发地震波时导致错误我们勘探规章明确规定不能使用，更何况岩石隧道的速度比媒体覆盖层比岩石速度高几倍的速度4500米/秒〜 5500米/秒例如计算每毫秒的误差将导致2 〜3m的距离预测误差，一般的错误瞬时电雷管超过一毫秒的延迟，在20倍的平均岩石隧道的速度，因此启发，并使用时间来计算有误差计算的距离，所造成的误差两个错误的产品也不容忽视。

4、TGPWIN隧道地震处理和分析软件利用了现有的相关软件的优点，考虑到在三维空间中的弹性波的传播，以及书写工具集合按照TGP数据格式的特性。特点如下：

（ 1 ）中国的界面，简单易懂，对地震波的信号处理，直观，易于使用，具有友好的用户界面。

（ 2 ） P波， SH波和SV波的​​分离听起来合理，它是地质预报数据处理的重要工作之一。

（ 3 ）处理软件来检查与对方的功能相关的部件，如点击反射回原点位置偏移在地图上的成就，程序将进入反射波组接口的位置的位置，通过分析的反射波组反射极性和波能量，并确定结果的偏差性质可靠性的连续性。

结束语

针对高速铁路大规模建设,隧道长度和数量激增的情况,隧道地质勘探,特别是物探工作量大,技术难度大、方法多,费用高,对铁路隧道物探模式进行研究,在兼顾勘探费用的原则下,达到保证探测精度的目的。

参考文献

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