發(fā)布時間：2022-01-15 04:45

　　隨著我國的大力發(fā)展,交通建設(shè)成為了基礎(chǔ)建設(shè)中濃墨重彩的一筆。在交通建設(shè)中時常需要修建隧道。隧道屬于地下工程,圍巖經(jīng)常發(fā)生塌方,涌泥沙等災(zāi)害。為了減少災(zāi)害,保證施工和人員安全,需要詳細(xì)地了解隧道前方的地質(zhì)條件,即隧道超前地質(zhì)預(yù)報。其中,TSP（Tunnel Seismic Prediction）地震反射波法因其顯著的優(yōu)點,得到了廣泛應(yīng)用,然而目前的TSP技術(shù)還不夠完善。研究不同地質(zhì)現(xiàn)象的TSP響應(yīng)特征,可以更為準(zhǔn)確地判別掌子面前方的地質(zhì)條件,進(jìn)一步指導(dǎo)觀測系統(tǒng)布設(shè)、數(shù)據(jù)處理和地質(zhì)解譯,從而提高TSP地質(zhì)預(yù)報的準(zhǔn)確性和可靠性,避免經(jīng)濟(jì)損失。本文主要介紹了TSP法的基本原理、數(shù)據(jù)采集和處理過程,進(jìn)而研究了交錯網(wǎng)格有限差分原理,以及邊界條件的處理方法�；谝陨显�,對不同的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行了3D-TSP正演模擬。對比分析得到的波場快照和地震記錄,提取出了不同地質(zhì)現(xiàn)象的TSP響應(yīng)特征。然后將對典型斷層模型模擬得到的地震記錄導(dǎo)入反演軟件中,驗證了本文正演模擬的正確性以及不同走向的斷層響應(yīng)特征。最后結(jié)合工程實例,總結(jié)出了典型隧道病害的解譯標(biāo)志。本文的主要研究內(nèi)容和研究成果如下:1.研究了TSP方法的基本... 

【文章來源】：成都理工大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 地震反射波、透射波示意圖波、反射波和透射波之間的關(guān)系如下：1 1 2sin sin sinpv v v ， 為反射波與界面法線的夾角， 為透射波與界面發(fā)現(xiàn)的夾角，它取決于波的入射角度。以上公式便是斯奈爾定律。波和入射波振幅之比為界面的反射系數(shù)（R），當(dāng)?shù)卣鸩ù怪鄙淙肷湎禂?shù)R 為：1 1 2 21 1 2 2R ：1 、2 分別為上下兩部分介質(zhì)的密度，定義 為介質(zhì)的波阻上公式可以看出，反射系數(shù)與兩側(cè)介質(zhì)的波阻抗有關(guān)。反射系數(shù)的射波的能量，正負(fù)決定反射首波的相位（陳登亮，2017）。

圖 2-2 TSP 工作原理示意圖(賈毅，2018)TSP 隧道超前地質(zhì)預(yù)報采用了地震波負(fù)視速度法的基本原理，當(dāng)斷層垂波視速度方向?qū)c其原來的視速度方向呈現(xiàn)相負(fù)視的關(guān)系（戴前偉5），如圖 2-3:圖 2-3 TSP 負(fù)視速度法波形記錄

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]瞬變電磁法在隧道裂隙水超前探測中的應(yīng)用研究[J]. 劉錦東.  路基工程. 2019(02)
[2]負(fù)視速度超前預(yù)報傾斜界面位置確定[J]. 侯偉,楊正華.  物探與化探. 2015(05)
[3]提高TSP超前地質(zhì)預(yù)報準(zhǔn)確性的研究與對策[J]. 吳回獲,侯小軍,曹小軍.  地下空間與工程學(xué)報. 2015(02)
[4]起伏地表下地震波傳播數(shù)值模擬方法研究進(jìn)展[J]. 侯爵,張忠杰,蘭海強,馬婷,王芃,徐濤,滕吉文.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2014(02)
[5]一種三維隧道地質(zhì)超前預(yù)報新方法的研究與應(yīng)用[J]. 王統(tǒng)金,王運生,唐平祥,趙棟琪,趙燦元.  工程地球物理學(xué)報. 2014(02)
[6]基于可變交錯網(wǎng)格的地震波數(shù)值模擬[J]. 孟凡順,李洋森,王璐,鄧志勇,張亮.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2013(06)
[7]基于隧道空間全波場二維數(shù)值模擬與特征分析[J]. 劉江平,程飛,范承余,曹進(jìn).  巖土工程學(xué)報. 2012(09)
[8]求解彈性波有限差分法中自由邊界處理方法的對比[J]. 王周,李朝暉,龍桂華,高琴,趙家福.  工程力學(xué). 2012(04)
[9]TRT技術(shù)在隧道地質(zhì)超前預(yù)報中的應(yīng)用[J]. 劉杰,廖春木.  鐵道建筑. 2011(04)
[10]隧道反射波超前探測有限差分正演模擬與偏移處理[J]. 魯光銀,熊瑛,朱自強.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(01)

博士論文
[1]隧道超前預(yù)報地球物理方法及應(yīng)用研究[D]. 肖寬懷.成都理工大學(xué) 2012
[2]隧道施工地質(zhì)地震波法超前探測技術(shù)研究[D]. 杜立志.吉林大學(xué) 2008
[3]隧道地質(zhì)災(zāi)害超前探測方法研究[D]. 王齊仁.中南大學(xué) 2008

碩士論文
[1]不同地質(zhì)條件下的TSP響應(yīng)特征研究及其應(yīng)用[D]. 賈毅.成都理工大學(xué) 2018
[2]綜合物探法在隧道超前預(yù)報中的應(yīng)用效果分析[D]. 陳登亮.成都理工大學(xué) 2017
[3]TSP在廣大線下莊1號隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用研究[D]. 王登鋒.西南交通大學(xué) 2016
[4]隧道地震超前地質(zhì)預(yù)報的三維有限差分正演模擬[D]. 朱夏樂.成都理工大學(xué) 2015
[5]隧道不良地質(zhì)界面波反射法探測預(yù)報研究[D]. 肖洋.中國鐵道科學(xué)研究院 2013
[6]TSP在隧道超前預(yù)報中的研究與應(yīng)用[D]. 呂志強.成都理工大學(xué) 2011
[7]TSP-203系統(tǒng)與ProEx地質(zhì)雷達(dá)在超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用[D]. 周慶國.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2010
[8]錦屏水電站輔助洞突水、突泥機理及預(yù)測預(yù)報研究[D]. 李付法.西南交通大學(xué) 2006



本文編號：3589927