地震波反射法实施细则

1、精品文档.地震波反射法（简称 TSP）实施细则检测原理地震波反射法（TSP 法）是利用地震波反射回波方法测量的原理。地震波震源接受小药量炸药激发产生，炸药激发在隧道边墙的风钻孔中，通常 24 个炮孔布置成一条直线。地震波的接收器也安置在孔中，一般左右洞壁各布置一个。地震波在岩石中以球面波形式传播，当地震波遇到弹性波阻抗差异界面时，例如断层、岩体裂开带、岩性变化或岩溶发育带等，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质连续传播。反射的地震信号被高灵敏度的地震检波器接 收，反射信号的传播时间与传播距离成正比，与传播速度成反比，因此通过测量直达波速度、反射回波的时间、波形和强度，可以达到预报

2、隧道掌子面前方地质条件的目的。在肯定间隔距离内连续接受上述方法，结合施工地质调查，可以得到隧道围岩的地质力学参数，如-动弹性模量、动剪切模量和动泊松比参数等。工作中结合相关的地质资料和施工地质工作，总结预报阅历可以提高预报的精确性。检测仪器简介接受地震波反射法（TSP）技术进行预报中，使用的仪器为 TGP206 隧道地质超前预报系统，TGP206（Tunnel geology Prediction )由北京市水电物探争辩所研制，已经经过国内有名隧道专家组评审，鉴定为具有国际先进技术水平。TGP206 隧道超前地质预报系统包括仪器主机、配件和处理软件三部分组成。下图为 TGP206 隧道超前地质

3、预报系统实物照片。探测方法图TGP206 隧道超前地质预报系统接受黄油耦合，定向安置孔中三重量检波器；记录接收器孔、距离接收器最近的炮孔和隧道掌子面的里程桩号，以及各炮孔间的距离，以上数据填写在TGP 现场数据记录表中；爆破孔药量一般把握在 5070 克，接受计时线炸断的触发方式，在孔中灌满水的条件下激发，按序依次起爆和进行数据采集。工作中对测线布置段至隧道掌子面间的隧道围岩进行地质描述，以利于资料解释。测线布置在隧道左或右壁的同一水平线上从里向外布置 24 个炮孔，炮孔间距 2.0m， 炮孔高度 1.1m；与接收孔的最近距离一般为 20m。下图为工作布置示意图和钻孔布置平面示意图。图工作布置

4、示意图图 钻孔布置平面示意图上一次预报的施工验证状况及缘由分析在实际施工中，对预报的结果进行验证，总结阅历，以利于下次预报，下表为超前地质预报施工验证表。表 超前地质预报施工验证表序号里 程长度（m）推断结果验证结果123测试结果初步分析采集的地震波数据，通过TGPwin 软件进行处理、获得P 波、SH 波、SV 波的时间剖面、相关偏移归位剖面等成果。在成果分析中：以 P 波、SH 波、SV工程名称隧道工程施工超前地质预报预报里程掌子面里程右壁检波点里程左壁检波点里程右壁激发点里程左壁激发点里程波速VpVs测波速比段岩动泊松比体动弹模量参动剪模量数岩体密度波的原始记录分析测段岩体的地质条件；以

5、相关偏移归位剖面预报前方岩体地质条件，预报分析推断以 P 波剖面资料为主，结合横波资料综合解释。解释中遵循以下准则：正反射振幅表明硬岩层，负反射振幅表明软岩层。若 S 波反射较 P 波强，则表明岩层含水。3 左右洞壁对比，以激发和接收在同一侧的资料为主的原则。4 纵横波资料对比，以纵波资料为主的原则。成果图表TGP206 进行超前地质预报后，得要如下成果：检测记录与检测段岩体参数表，纵波 p、横波 s 分别原始波形图、纵波 p、横波 s 回波分别分析图，激发与接收同侧壁 P、SH、SV 波的相关偏移图、 激发与接收对侧壁 P、SH、SV 波的相关偏移图、激发与接收同侧壁 P、SH、SV 波的相

6、关衰减图、 激发与接收对侧壁 P、SH、SV 波的相关衰减图，依据这些成果，对测量段地质状况做出预报， 样例图、表如下：表 检测记录与检测段岩体参数表注：检测段指已经开挖段，表中数据为利用 TGP206 地质超前预报系统对该段精确勘测的岩体参数，为本次超前预报基础数据。p 波sh 波sv 波图 5 纵波 p、横波 s 分别原始波形图p 波回波sh 波回波sv 波回波图 纵波 p、横波 s 回波分别分析图图激发与接收同侧壁P、SH、SV 波的相关偏移图图激发与接收对侧壁P、SH、SV 波的相关偏移图图激发与接收同侧壁P、SH、SV 波的相关衰减图图 激发与接收对侧壁 P、SH、SV 波的相关衰减

7、图TGP206 隧道地质预报系统数据采集前期预备工作现场预备工作TGP206 隧道地质预报系统现场主要预备工作布置接收孔和激发孔。布孔平面图如下（从隧道洞顶方向向下看）：说明：接收孔6972m接收孔24个激发孔20m2m36m掌子面隧道开挖方向按如图方式在隧道内布置接收孔和激发孔，布孔要求如下：1、接收孔一对，在隧道左右侧壁对称布设。接收孔要求如下：孔高距离地面（台阶法开挖时，距开挖台阶底面）高度为1.1m，孔深2m，孔径50mm（用50的钻头钻孔即可）；钻孔要求水平，不能向上或向下倾斜，钻孔笔直，不能弯曲。钻孔时用干钻，即不能用水冲洗钻孔。孔内洁净，无碎石、泥土、水等杂物（成孔后用风管把孔吹洁净）。2、激发孔24个，在隧道一侧壁布设。接收孔要求如下：激发孔最好布置在没有风管和高压电线的一侧。（从安全角度动身）激发孔间距2m，第一个激发孔距离接收孔20m，最终一个激发孔距离掌子面约36m孔高距离地面（台阶法开挖时，距开挖台阶底面）高度为1.1m，孔深1.8m，孔径40mm（用42的钻头钻孔即