TSP超前预报系统在隧道施工中的应用.pdfVIP

! Q：塑 ScIence and Technology {nrlovatIon Her8ld 工 业 枝 术 TSP超前预报系统在隧道施工中的应用① 王亚伟 (中铁十七局集团三公司 河北石家庄 050081) 摘 要 ：本文首先介绍了TSP203超前地质预报 系统的工作原理及其探洲方案，然后结合齐岳山隧道工程实例，介绍了TSP203超前地质预 报系统的应用，通过预报掌子面前方最少200m范围内的地质情况，包括隧道前方岩性的变化 ，破碎带和软弱层的位置宽度 ．是否含 水，是否存在不 良地质体等，为隧道工程以及变更施工工艺提供依据 ，保证 了施工安全、加快 了工程进度 ，同时为隧道超前地质预报 的 应 用 积 累 了一 些 经验 。 关键词：TSP203 超前地质预报 不良地质 隧道施工 中图分类号：U452 文献标识码：A 文章编号 ：1674—098x(2009)03(b)一0041—02 1工程概况 特别强调 了软件的智能化和评估结果输 出 3．2预报距离长 齐岳山隧道位于湖北 省沪蓉 西高速公 的灵活性 。 能准确预报掌子面前方 10O～250m范 路 恩利 段 ，设 计 为 分 离 式 隧 道 ，左 线 长 TSP(TunnelSeismicPrediction)超前 围内的地质状况 ，围岩越完整 预报长度越 4092m，右线长4087m。隧址区地貌单元属 预报系统是利用地震波在不均匀地质体 中 大 。 于构造侵蚀中低山区。齐岳Iu主要表现为 产生的反射波特性来预报隧洞掌子面前方 3．3 对隧道施工干扰小 古夷平面的岩溶地貌特 征 ，隧址 区主要不 及周围临近区域的地质情况。该法属 多波 他可在隧道施工 间隙进行 ，即使专 门 良地质情况有齐岳…背斜 、齐岳山断层 、 多分量探测技术 ，可以检测 出掌子面前方 安排此 工作 ，也 不过一个小时左右 。它的 康家大槽断层等 。隧址 区岩溶地下水发 岩性 的变化，如不规则体、不连续面、断层 接收器和炮 眼不是在掌子面上 ，而是在掌 育，存齐岳 山西侧发育一条地下暗河 系统 ， 和破碎带等。它可以在钻爆法或TBM开挖 子面附近 的边墙上 ，施工接收器孔和炮 眼 存齐 岳IIJ东侧沿康家大槽至龙洞暗河 出口 的隧洞 中使 用，而不 必接近掌子面 。数据 时不影响正常的隧道掘进 ，只是在接收信 还可能存在 一条地下暗河。隧道左线最大 采集时在隧洞一边侧墙等 间隔钻制 2O余个 号时为减少噪音干扰做短暂的停工 。 埋深 354m，右线最大埋深 342m。 炮孔，而在两侧壁钻取 2个检波 器孔 ，使检 3．4 提交资料及时 齐岳 山隧道位于上扬子台坪恩施褶皱 波器置入套管中，依次激发各炮，从掌子面 在现场采集时的第二天即可提交正式 带和利川褶皱带 四川台坳川东褶皱带接 前方任一波阻抗差异界面反射的信号及直 成果报告 。它设计 了一套专用的处理软 触部位。构造以褶皱为主．断裂较少。主要 达波信号将 被 2个三分量 检波器接收 ，该 件 ，将 复杂多解的波形分析转换为直观的 断裂与褶皱同期形成 ，发育在应力集 中的 过程所需时间约 1小时 。然后利用TSPwin 单一解的波形能量分析图。将隧道顶部和 背斜核部或近核部 ，rn】斜内仅有小规模错 软件处理可得P波和S波波场分布规律，其 底部的波形能量分析 图确定之后 ，就可得 动。主要构造如 1：齐岳LlJ背斜 、齐岳山断 分析过程为 ：数据调整一带通滤波一首波 出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质 层(F3)、康家大槽断层(F4)。齐岳山隧道所 拾取一拾取处理一炮能量平衡一直达波损 体相对于隧