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隧道地質超前預報系統
鎖定
隧道地質超前預報系統系統構成
通常由兩個大部分構成：
硬件部分 -- 用來收集地震波信號，可以是標準的地震儀。
⑴地震儀：德國DMT公司生產。高採樣率、高分辨率及多通道。
儀器參數：
TST系統地震儀，來自德國DMT公司。
通道數：24道
採樣率：5或20 微秒
A/D位數 ：24 比特
工作頻率：5-5000 Hz
記錄長度：120K字節
⑵電腦：筆記本電腦，選擇業界最好的硬件平台。
TST系統主機
TST隧道地質超前預報信號分離器。
⑷檢波器：靈敏度高、抗干擾性強及頻帶寬。
檢波器：靈敏度高、抗干擾性強及頻帶寬。
特點：1、內置IC放大器，傳輸距離大大於200m；2、加速度型，頻帶10~1kHz；3、 帶阻尼；4、壓電晶體；5、埋入式，配有碳纖維拉繩；6、三分量或者單分量檢波器可選
軟件部分 -- 對收到的信號進行處理，是整個系統的靈魂。
⑴ TST技術採用空間陣列觀測方式，使用獨有的二維方向濾波技術濾除上下、左右地層的反射，有效地提取出前方地震回波用於超前預報，避免了虛報誤報。
⑵採用速度掃描技術有效地解決了掌子面前方圍巖速度的分佈問題，提高了構造定位的精度；能成功解決複雜地質條件下的地質超前預報問題。
避免了不能準確確定掌子面前方圍巖波速而導致虛報誤報的技術缺陷。
隧道地質超前預報系統工程舉例
1、我國西南地區岩溶地貌發育， 隧道地質超前預報工作非常必要。以下是一個貴州附件的淺埋隧道超前預報的實例。
頂效隧道位於汕頭--昆明國道高速貴州段內，屬於卡斯特地形中的淺埋隧道。如圖1所示，上部是超前預報的偏移圖像，從中可以清楚地看出斷裂構造、巖性界面的組合關係和地質結構圖像。下部是圍巖速度掃描圖，從中可以看到岩石的速度分佈。圍巖速度圖像與地質構造圖像（偏移圖像）有很好的對應性。
圖1 隧道地質超前預報結果舉例
3、NJ引水隧道T3’R下游K1861段地質情況複雜，利用TBM和鑽爆法進行隧道開挖。現採用TST隧道地質超前預報技術對TBM施工前方進行超前預報，以採取有效的超前支護措施或調整掘進參數等，確保施工高效、安全。
預報結果：
圖2上部為偏移圖像，圖中紅色條紋表示岩層堅硬，藍色條紋表示岩層變軟；藍紅條紋交替出現，為破碎帶或斷裂構造。圖2中部為圍巖波速圖像，高速波區對應岩層結構完整，低速波區為構造發育。圖2下部為地質解釋。
- 參考資料
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- 1. TST超前預報技術要點解析 （上） ．中國物探門户．2010-02-28[引用日期2012-12-17]
- 2. 隧道超前探測應用案例 ．同度官網[引用日期2012-12-19]
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