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隧道地质超前预报设备-TST地震波探测仪

2024-01-31科学

TST隧道地质超前预报系统属于规范所指的地震波探测设备。用于公路铁路隧道、水电隧洞、井下、地铁等地下工程的地质灾害超前探测。既适用于钻爆隧道,也适用于TBM隧道。

该方法是首个进行波场分离和围岩波速分析的超前预报技术。 自动数据处理功能提高工作效率和准确性,减少对技术人员经验的依赖。

通过配置电火花震源或者手持可控冲击震源(简称冲击震源),避免使用炸药。

TST的特点

TST利用地震波传播过程中在波阻抗界面发生反射和散射的特点,对围岩前方的地质异常体进行预报,其最大的特点是准确:

● 区分不同方向的回波,避免虚报误报

●扫描确定掌子面前方围岩的波速分布

●提供地质界面和围岩波速分布图像

TST的优势

●技术指标远高于国内外同类设备

●冲击震源扫频叠加提高信号信噪比,不打孔,优于锤击

●自动波速扫描技术,提高工作效率,减少对分析人员经验的依赖

●仅提取掌子面前方的回波用于超前预报,虚报误报率低

●对岩溶,采空区,孤石等孤立地质体敏感

●节能环保,无耗材,使用成本低

●通用型采集器,同样适用SSP山地/水上高分辨率地震勘探,能胜任边坡稳定性勘察,隧道塌方等病害地质条件勘察,路面塌陷探测等。一机多用。

TST软件界面和成果

里程-波速域二维扫描 三维偏移成像

经典案例

◆广西岩溶隧道TST超前预报

本段岩溶及其发育,TST预报结果显示掌子面前方66m范围内存充填型溶洞或溶蚀裂隙发育带。 开挖验证了预报的准确性。

TST偏移成像图(上)和围岩波速图(下)

开挖验证

云南岩溶隧道TST超前预报

预报出的岩溶:
本次预报135m,其中第三段围岩以中风化灰岩为主,强度低,构造发育,有大型空腔岩溶发育。

◆TBM掘进-巴基斯坦NJ引水隧洞

本次探测距离100m,识别标志:偏移图像中里程40m出现红蓝条纹,推断该位置存在岩性接触带,后面是红条纹,对应波速升高,岩体力学性质变好。

处理结果及开挖验证图

◆埃塞俄比亚引水隧洞-TBM掘进

埃塞Genale-Dawa 流域的第3个梯级电站;装机254MW,其中引水线路长约13km;采用一台8.1m直径的敞开式TBM施工;不允许使用炸药作为地质预报的震源,采用TD-Sparker电火花震源配合TST。

✔ TST隧道超前预报系统预报结论与现场开挖实际情况完全相符。

✔预报结果与现场地质描述资料基本一致。

现场

地描

◆南京大盾构隧道岩溶预报

解决大直径盾构隧道超前地质预报难题,在南京某隧道盾构段,完成了大直径盾构隧道超前地质预报设计与施工技术的研究试验。