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隧道地質超前預報裝置-TST地震波探測儀

2024-01-31科學

TST隧道地質超前預報系統屬於規範所指的地震波探測裝置。用於公路鐵路隧道、水電隧洞、井下、地鐵等地下工程的地質災害超前探測。既適用於鉆爆隧道,也適用於TBM隧道。

該方法是第一個進行波場分離和圍巖波速分析的超前預報技術。 自動數據處理功能提高工作效率和準確性,減少對技術人員經驗的依賴。

透過配置電火花震源或者手持可控沖擊震源(簡稱沖擊震源),避免使用炸藥。

TST的特點

TST利用地震波傳播過程中在波阻抗界面發生反射和散射的特點,對圍巖前方的地質異常體進行預報,其最大的特點是準確:

● 區分不同方向的回波,避免虛報誤報

●掃描確定掌子面前方圍巖的波速分布

●提供地質界面和圍巖波速分布影像

TST的優勢

●技術指標遠高於國內外同類裝置

●沖擊震源掃頻疊加提高訊號訊雜比,不打孔,優於錘擊

●自動波速掃描技術,提高工作效率,減少對分析人員經驗的依賴

●僅提取掌子面前方的回波用於超前預報,虛報誤報率低

●對巖溶,采空區,孤石等孤立地質體敏感

●節能環保,無耗材,使用成本低

●通用型采集器,同樣適用SSP山地/水上高分辨率地震勘探,能勝任邊坡穩定性勘察,隧道塌方等病害地質條件勘察,路面塌陷探測等。一機多用。

TST軟體界面和成果

裏程-波速域二維掃描 三維偏移成像

經典案例

◆廣西巖溶隧道TST超前預報

本段巖溶及其發育,TST預報結果顯示掌子面前方66m範圍記憶體充填型溶洞或溶蝕裂隙發育帶。 開挖驗證了預報的準確性。

TST偏移成像圖(上)和圍巖波速圖(下)

開挖驗證

雲南巖溶隧道TST超前預報

預報出的巖溶:
本次預報135m,其中第三段圍巖以中風化灰巖為主,強度低,構造發育,有大型空腔巖溶發育。

◆TBM掘進-巴基史坦NJ引水隧洞

本次探測距離100m,辨識標誌:偏移影像中裏程40m出現紅藍條紋,推斷該位置存在巖性接觸帶,後面是紅條紋,對應波速升高,巖體力學性質變好。

處理結果及開挖驗證圖

◆衣索比亞引水隧洞-TBM掘進

埃塞Genale-Dawa 流域的第3個梯級電站;裝機254MW,其中引水路線長約13km;采用一台8.1m直徑的敞開式TBM施工;不允許使用炸藥作為地質預報的震源,采用TD-Sparker電火花震源配合TST。

✔ TST隧道超前預報系統預報結論與現場開挖實際情況完全相符。

✔預報結果與現場地質描述資料基本一致。

現場

地描

◆南京大盾構隧道巖溶預報

解決大直徑盾構隧道超前地質預報難題,在南京某隧道盾構段,完成了大直徑盾構隧道超前地質預報設計與施工技術的研究試驗。