隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是對施工掌子面前方地質(zhì)情況進(jìn)行探測,預(yù)報(bào)掌子面前方不良地質(zhì)體的位置、產(chǎn)狀及其圍巖結(jié)構(gòu)的完整性與含水的可能性。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)常用的物探方法有很多,隨著物探設(shè)備探測精度的提高,解譯、解釋技術(shù)的發(fā)展,近些年來出現(xiàn)和引進(jìn)了很多彈性波類的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法(如TSP、TRT、TGS360等)。這里利用Tesseral2D正演軟件對典型不良地質(zhì)情況進(jìn)行建模,用TGS360處理軟件對正演數(shù)據(jù)進(jìn)行了反演和解譯分析,總結(jié)了數(shù)據(jù)處理、解譯的初步經(jīng)驗(yàn)。利用該方法對臨滄某開挖公路隧道進(jìn)行了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)探測,預(yù)報(bào)結(jié)果與現(xiàn)場開挖驗(yàn)證情況較為吻合,為今后TGS360超前預(yù)報(bào)法在公路預(yù)報(bào)中的應(yīng)用提供借鑒。

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圖1TGS360現(xiàn)場觀測系統(tǒng)與探測原理

現(xiàn)階段的超前地質(zhì)預(yù)報(bào),不是停留在單個(gè)方法、單一參數(shù)的解釋預(yù)報(bào)。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的方法有:①直接預(yù)報(bào)法(水平鉆孔、超前導(dǎo)坑);②地質(zhì)分析法;③物探法;④綜合分析法等。物探法是常規(guī)的一種間接預(yù)報(bào)方法,物探設(shè)備并不是直接反應(yīng)掌子面的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和性質(zhì),而是利用它們的物性差異,用采集到的數(shù)據(jù)間接....

圖2Tesseral2D正演模型

圖1TGS360現(xiàn)場觀測系統(tǒng)與探測原理1TGS360原理

圖3首炮(-11,16)0.01s～0.06s波場快照

本次正演模擬采用基于有限差分法的二維全波場數(shù)值模擬軟件Tesseral2D[6]。建立二維的地質(zhì)模型(圖2),隧道掌子面前方的地質(zhì)為片巖地層,縱波速度為5757m/s,橫波速度為3200m/s,密度為2.7kg/cm3,在前方40m左右處設(shè)置一個(gè)含水地層,縱波速度為1....

圖4TGS360處理軟件得出的含水概率圖

圖5為圍巖破碎危險(xiǎn)等級圖,處理結(jié)果和正演模型還是比較對應(yīng)的,在掌子面前方40m、100m附近都出現(xiàn)了相對高危險(xiǎn)區(qū)域(紅線標(biāo)注的紅色區(qū)域)。圖5TGS360處理軟件得出的圍巖危險(xiǎn)等級圖

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