TSP\|203在隧道超前预报中的应用

TSP\|203系统是瑞士Amberg工程技术公司最新研制并拥有专利的隧道地震探测仪，专门为隧道超前地质预报而设计的.该系统从数据采集、处理和成果评估高度智能化，采用该系统可以预报隧道工作面前方100 m左右围岩地质体的性质、位置和规模,并可推算出其岩石物理力学参数，为确定合理的支护参数提供依据，确保隧道施工安全和质量.本文对TSP\|203系统、工作原理、数据采集及资料解释方面做了系统的阐述.     

TSP 203在云南元磨高速公路隧道超前地质预报中的应用

TSP203系统是瑞士Amberg工程技术公司最新研制并拥有专利的隧道地震探测仪，专门为隧道超前地质预报而设计的。该系统从数据采集、处理和成果评估高度智能化。采用该系统可以预报隧道工作面前方至少100m围岩地质体的性质、位置和规模，并可算出其岩石物理力学参数，为确定合理的支护参数提供依据，确保隧道施工安全和质量。本文是TSP203系统在云南元磨高速公路隧道超前地质预报中的应用实例。     

TSP在隧道超前地质预报的应用研究

由于隧道施工经常遇到严重的地质灾害,施工前进行超前地质预报是十分必要的。本文介绍了TSP超前地质预报系统的技术特点和基本原理,结合工程实例探讨了在使用TSP过程中的一些技术问题。结果显示利用工程地质调查结论可以确定合理的探测方案和提高TSP的预报精度。     

隧道地质超前预报研究进展

隧道地质超前预报是工程地球物理研究中的疑难问题之一。目前应用的工程地质推断、地质雷达探测是、反射地震负视速度法、TSP和TRT技术有一定的效果,但在目标判别、定位和岩体工程分类的可靠性方面还需要改进。     

隧道地质灾害超前预报的地震反射法

介绍了利用地震反射法进行隧道地质灾害超前探测的基本原理、观测方法,讨论了反射波时距曲线方程和特点以及实际应用中存在的主要问题和影响因素,指出采用地震反射法与工程地质调查法相结合可以提高超前探测的准确性和精度.     

高压富水区隧道超前地质预报应用研究

隧道施工过程中,经常遇到突水、突泥和坍塌等无法预料的地质灾害,给施工安全带来了重大灾难和无法估计的经济损失,为了保证隧道施工安全,对不良地质体的发育情况进行准确及时的超前预报,是当前隧道设计与施工中亟待研究与解决的关键问题.详细介绍了TSP-203超前预测预报原理及方法,针对渝宜高速公路某隧道复杂的地质条件,在施工过程中进行了超前地质预测预报,并对预报结果进行了较为详细的处理和分析,同时根据隧道施工现场高压区富水层等地质情况,对隧道外水荷载计算方法和衬砌设计结构进行了分析.结果表明,预报成果与实际情况基本吻合,有效地指导了隧道施工.     

综合超前地质预报技术在断层发育区隧道下穿水库工程建设中的应用

首先研究了断层发育区某隧道下穿水库段的工程、水文地质特征和地球物理特征.根据富水断层破碎带一般表现为低波速和低电阻率的物性特征,有针对性的选择了以波速差异为物性基础的地震波法和以电阻率差异为物性基础的瞬变电磁法进行综合超前地质预报.其中地震波法采用地层速度和地质构造界面进行综合分析解释,对断层破碎带的位置、规模及产状进...     

瞬变电磁隧道超前预报成像技术

为解决隧道掌子面前含水带病害快速有效探测问题,尝试把对含水带结构反映敏感的瞬变电磁法引入到隧道掌子面前进行工作.文中介绍了瞬变电磁超前预报的工作装置形式;通过对掌子面特定环境的分析,提出引用“浮动薄板”理论,以二次电导微分参数为特征量建立隧道超前预报成像系统.推导出以等效导电薄板为虚拟像源的磁场响应与电导之间的非线性关系式. 通过引入辅助函数,采用遗传算法求得电导参数.最终以二次电导微分参数绘制成像剖面.对地电模型进行数值模拟和对应用实例进行了成像,结果表明成像方法对隧道掌子面前方水体病害预报效果明显.     

隧道工程勘察中的超前预报成像方法研究

针对地下工程领域隧道超前预报地震波波场传播与成像中存在的问题,通过数值模拟,构建二维含低速异常的隧道介质模型,研究隧道弹性波场传播规律和异常体边界成像准确性.首先,利用一阶速度-应力波动方程和高阶交错网格有限差分计算方法,导出隧道超前预报数值模拟的稳定性条件和边界条件,对上述隧道模型进行数值模拟,识别波场特征;其次,利用叠前逆时偏移成像方法,对压制噪音干扰后的波场在互相关成像条件下,对隧道模型中的异常体边界进行逆时偏移成像.研究结果表明：采用高阶交错网格有限差分正演获得异常体边界清晰的反射波和角点产生的散射波;逆时偏移算法获得隧道内异常体准确成像结果,从而大大提高隧道超前预报的分辨率与准确性;靠近掌子面单一震源、多道接收观测系统对异常体成像效果最佳,为隧道内高效数据采集提供理论依据.

     

TSP-203系统数据采集的改进方案

TSP-203系统（Tunnel Seismic Prediction System）是针对复杂地质条件设置的隧道挖掘超前地质预报系统,目前广泛应用.该系统从数据采集、处理和成果评估高度智能化,采用该系统可以预报隧道工作面前方至少100m围岩地质体的性质、位置和规模,并可算出其岩石物理力学参数,为确定合理的支护参数提供依据,提高了隧道施工安全和质量.本文针对TSP-203系统的野外工程中遇到的精度和勘探成本问题,根据石油地震勘探的理论方法,考虑系统观测的激发和接收两大因素,提出系统数据采集的改进方法：1）在信号激发方面提出组和爆炸方法;2）在针对信号接受方面提出传感器新的安装改进方法.     

联合速度建模及其在反射波法隧道超前预报中的应用

We propose a combined migration velocity analysis and imaging method based on Kirchhoff integral migration and reverse time migration, using the residual curvature analysis and layer stripping strategy to build the velocity model. This method improves the image resolution of Kirchhoff integral migration and reduces the computations of the reverse time migration. It combines the advantages of efficiency and accuracy of the two migration methods. Its application in tunnel seismic prediction shows good results. Numerical experiments show that the imaging results of reverse time migration are better than the imaging results of Kirchhoff integral migration in many aspects of tunnel prediction. Field data show that this method has efficient computations and can establish a reasonable velocity model and a high quality imaging section. Combination with geological information can make an accurate prediction of the front of the tunnel geological structure.     

智能化地震会商系统设计、原理及在地震分析预报中的应用

为适应地震会商业务信息化需求,支撑地震业务数据加工、处理、统计分析和模型计算等工作,设计地震会商技术系统软件平台。该系统以自定义流程为驱动,灵活适应需求变更,引入低代码开发技术策略,通过开放平台,提供专业用户参与开发和自定义云端部署的全套技术解决方案。为适应地震分析预报的科研型业务特点,在系统构建过程中引入敏捷式开发理念,有效填补了科研成果到业务应用转化的鸿沟。经3年建设实践,该系统于2019年在地震系统业务单位试点应用,试用结果证明,系统设计模式和使用方法符合地震会商业务特点,行业内现有用户已突破2 000人。     

我国隧道地质超前预报技术述评

隧道地质超前预报在隧道施工开挖中起着关键性作用,同时也是工程地球物理界所面临的一大技术难题.本文回顾了我国主要隧道地质超前预报技术（隧道地震预报系统、水平声波剖面法、陆地声纳法、地质雷达法、红外探水法、超前钻探法和超前平导法）的历史,介绍了它们近年来的研究进展;分析了其现状及在几何结构成像、物性结构反演成像和复杂地质体结构探测中存在的不足;指出了当前亟待解决的基础理论研究、正反演研究、多参数综合利用、建立三维可视化的预测预警系统等问题并提出了解决这些问题的基本设想.     

地震地形变观测系统的组成、发展及应用

简要介绍地震地形变观测系统的组成及地形变观测技术的发展,指出不同观测技术的时空特点,光纤和长基线应变仪等新技术的优点以及不同地形变观测技术进行联合观测的可行性和方法优势。通过对日本岐阜县安装的1500 m臂长应变仪与GNSS地球观测网（GEONET）中的连续观测站获取的应变进行比对的实例分析,得出从连续观测站获取的水平应变去趋势后与应变仪得到的连续应变结果基本一致,地震会引起应变异常,应变仪对环境因素的影响更敏感。实际工作中应注意发展优势观测技术,进行观测技术和研究方法的融合、提高监测密度,增强时空分辨率,提升地震前兆特征识别能力,更好地为科学防震减灾服务。