Application of TSD tunnel seismic prediction system in karst area

TSD is one of the classical methods of tunnel seismic prediction based on higher accuracy multi-wave multi-component seismology.The working principle of the TSD and an application example of the TSD on tunnel prediction in Chongqing are introduced in this paper.This system has two ports for speed signal and acceleration signal,and the equipment is more portable and easy to use.According to the application results we can conclude that the TSD prediction system is accurate and it has the wide application prospect in tunnel seismic detection.

Tunnel seismic tomography method for geological prediction and its application

隧道的典型存在方法地质的预言因为这种技术国内外在开发中，包括否定明显的速度，水平地震侧面，和隧道地震预言(TSP ) 方法。就更简单的观察方法并且数据处理而言，它是难的精确地在隧道脸的前面决定墙岩石的地震速度。因此，使用这些有缺点的方法可以导致不为分类墙岩石特征提供足够的证据的不精密的地质的推论。这篇论文用空间观察安排和移植和处理解决在隧道脸的前面分析墙岩石的速度结构的问题并且认识到隧道墙岩石的地质的框架的精确成像的旅行时间倒置图象建议隧道地震断层摄影术(TST ) 方法。这个方法为在复杂地质的条件下面的地质的预言是很适当的。

TSP与瞬变电磁成果三维化在隧道断层含水预报中的应用

隧道开挖过程中经常遇到断层、节理发育密集带等地质异常段落,并且断层带易形成地下水的运移通道。提前查清此类地质问题,可以最大程度降低施工过程中的安全风险。隧道超前地质预报为前期勘察工作的延续,在施工期间通过物探、钻探等手段可以有效判释隧道开挖前方一定距离的地质情况。首次将TSP法与瞬变电磁成果三维化相结合,应用于某在建铁路隧道的超前预报工作中。根据前期勘察资料,结合TSP探测成果确定断层发育段落,然后在掌子面附近实施多角度瞬变电磁探测;基于Voxler软件实现瞬变电磁成果的三维化展示,通过三维成果判断断层的含水性,综合分析瞬变电磁低阻异常三维分布特征及TSP波速异常段落,圈定出断层破碎范围及富水性空间分布情况,并对富水区域提前进行钻探泄水。通过实际开挖验证分析,结果表明:2种方法相结合可以准确探测隧道开挖前方的围岩完整性及含水情况,有效降低施工风险,为隧道开挖方案优化提供有效资料。

TSP结合TEM在风险围岩隧道超前地质预报中的应用

为了排查隧道施工过程中潜在的地质风险、指导隧道安全开挖掘进,针对某高速铁路风险围岩隧道浅埋段和可溶岩段,利用TSP和TEM两种方法开展超前地质预报。TSP预报可对掌子面前方围岩状况进行远距离宏观预测,能划定断层、破碎带、地下水等不良地质体的位置和大致规模;TEM预报可在掌子面附近开展多角度、多方位测量,能判定开挖面前方一定空间范围内不良围岩特征,特别是地下水、岩溶的分布及规模。研究表明,TSP震波对应的负反射和低速异常突出反映围岩岩性变化及岩体破碎程度,依据纵、横波速起伏特征可大致判定地下水发育情况;TEM低阻异常直观体现围岩富水状态,并可推测岩溶发育及分布状况,视电阻率阻值变化密集区对应了围岩岩体破碎。研究结果表明,采用两种或多种方法结合开展综合预报,可提升预报结论的准确度和可靠度,TSP结合TEM成功预报的应用实例可为类似风险围岩隧道的超前地质预报提供参考和借鉴。

TSP法超前地质预报技术在滇中引水断层的应用研究

通过当前借助隧道超前地质预报技术对隧洞中断层判定在业界已取得了一定的成果,但实际在引水隧道工程中往往也面临着地质条件复杂多变的断层,而能准确探测出这些断层对于保障引水隧洞的安全开挖是一项急需迫切解决的研究。此次研究采用TSP法进行,分析了在断层中对TSP的数据采集主要因素,并对滇中引水工程中两处隧道断层的地质情况进行探测,通过资料处理及对比分析,最终与开挖结果进行验证,取得了较好的预报效果,为引水隧洞断层段的预报分析提供了较好的参考。

油气田瓦斯隧道TSP图像智能识别研究

在传统的非煤系油气田区瓦斯隧道超前地质预报中,由于TSP(tunnel seismic prediction,隧道地震勘探)图像的复杂性,解译的效率低且结果准确度不高,利用智能识别技术可以有效解决相应问题。依托某油气田区高瓦斯隧道工程,结合深度学习理论,借助Python(计算机编程语言)平台建立智能识别预测模型,通过该模型识别TSP图像中的P波,判断不良地质情况。结果表明:建立的智能识别模型可有效识别P波,判断围岩裂缝情况,减小人工识别的误差,实现油气田区高瓦斯隧道的地质精准探测与瓦斯防治。

Application of Integrated Geological Prediction Technologies in Sub-river Tunnel of Liuyang

Because of the frequent serious geo-hazards met in constructing sub-river tunnels,the application of geological prediction is necessary to reduce the risk. Taking the Liuyang River Tunnel(10.1 km,with 362 m of the sub-river part) which is one of the key projects of the dedicated-passenger railway from Wuhan to Guangzhou as an example,the application of integrated geological prediction technologies is expounded in detail.The effects of TSP(tunnel seismic prediction) and infrared water detectors are analyzed as key points in order to summarize the advantages and disadvantages of these devices.The results of this research which can be adopted to improve the effects of the

基于TSP纵波的隧道地质异常体快速识别方法

在隧道超前地质预报中,TSP隧道预报系统广泛应用于探测隧道施工掌子面前方地质异常体,并取得较好的应用效果,其数据处理软件包能较好地完成数据采集、处理及结果评估。但是,TSP系统数据存储未采用SEG统一标准格式,也未公开数据格式,用户针对TSP数据处理开发的软件较少。针对这种情况,提出基于纵波资料的隧洞前方地质异常体的快速识别方法:采用小波变换对纵波信号进行时变高截滤波,消除时变的高频干扰;利用剪切波变换较好的时频聚集性和方向表征性来分离有效波,利用基于多道最大熵魏格纳-威尔分布改进方法获取TSP纵波资料高精度时频谱;对高精度时频谱提取各采样点的振幅对数衰减梯度,实现掌子面前方地质异常体的快速识别。识别方法在岩体较完整的花岗岩段开展预报应用,其结果显示存在频率异常峰值,与隧道开挖揭示花岗岩富水张性节理发育一致,说明识别方法简单有效,值得进一步推广。

TSP技术在高坡水库工程导流隧洞中的应用研究

隧洞工程中最难以控制的安全隐患就是不良地质情况,如果在施工过程中,不能很好地对地质情况进行勘测,将造成突涌水、塌方、大变形等地质灾害。因此,超前地质预报的便捷性和准确性显得尤为重要。文章以高坡水库工程为例,对高坡水库工程导流隧洞进行TSP技术超前预测,对围岩状态和地下水状况进行预报,为施工提供准确建议。经验证,TSP技术可准确预测隧洞地质状况,预报误差可控制在5%以内,可为类似地质超前预测工程提供借鉴。

钻爆法机械化施工隧道随钻地震波超前地质探测技术研究

为适应我国隧道建设机械化、智能化、无人化发展趋势,围绕钻爆法机械化施工隧道,提出以凿岩台车破岩振动为震源的钻爆法机械化施工隧道随钻地震波超前地质探测技术。针对凿岩台车多震源连续激发带来的地震数据波场混叠、有效信息难以识别问题开展相关研究,提出VMD-SVD-RobustICA三臂混合先导信号分离方法与脉冲反褶积-小波域互相关地震记录重构方法,可实现三臂混合先导信号的分离与有效反射信号的提取。工程实践证明,利用凿岩台车搭载式无线高精度探测装备,该技术可初步实现“边钻边探”,降低预报环节对钻爆法机械化施工隧道正常施工带来的影响。最后,明确该技术目前存在的问题及解决思路。

地震反射波法在隧道超前预报中的应用

该研究旨在探讨隧道开挖过程中使用地震反射波法技术的可行性,以预防不良地质条件引发的地质灾害。采用地震反射波法,通过观察地震波在隧道掌子面前方岩体内的传播情况,通过初至波拾取、速度分析、反射层提取等数据处理技术探测和描述岩体内的不良地质特征。研究结果表明,地震反射波法可有效探测掌子面前方不良地质体的位置,同时通过纵横波波速比得到探测区内的物性参数。因此,地震反射波法可作为一种有效的地质勘测工具,用于隧道施工前的地质预测。该研究针对锤击式震源进行探讨,其能够准确预测出隧道前方岩体完整性较差的区域分布情况,相较于其他震源,可提高勘探效率并降低探测成本。

基于三层C/S结构的隧道TSP信息管理系统

文章介绍了基于三层C/S结构的隧道TSP信息管理系统的设计与开发,该系统的目的是为了实现对TSP203系统在隧道超前预报时所采集的数据进行信息化管理。文章详细地阐述了该系统的设计思想和主要实现技术,包括三层C/S结构的分析,系统的功能分析,数据库设计以及COM技术和数据完整性技术。

TSP-203在隧道超前预报中的应用

TSP203系统是瑞士Amberg工程技术公司最新研制并拥有专利的隧道地震探测仪,专门为隧道超前地质预报而设计的.该系统从数据采集、处理和成果评估高度智能化,采用该系统可以预报隧道工作面前方100m左右围岩地质体的性质、位置和规模,并可推算出其岩石物理力学参数,为确定合理的支护参数提供依据,确保隧道施工安全和质量.本文对TSP203系统、工作原理、数据采集及资料解释方面做了系统的阐述.

TSP超前地质预报在圆梁山隧道施工中的应用

介绍了TSP超前地质预报系统的技术特点和基本测量原理,结合渝(重庆)怀(化)线圆梁山隧道的实例,将TSP系统和超前地质钻孔预报结果进行对比,显示了该系统的实用性。

TSP隧道地震预报空洞模型的数值模拟研究

采用有限元方法模拟隧道地震波场,采用波场快照与时间记录相结合的方法,研究空洞对隧道地震波场传播的影响,并对含空洞模型的时间记录进行处理,得到数值模型的速度云图和反射层位图。经数据处理表明,采用TSPwin设定默认值处理得到的速度云图与模型设定的空洞位置比较一致,在提取反射层位图上,空洞反射层呈现条带状特征,需要结合速度云图来确定空洞位置,且P波预报的准确性相对较高。对TSP系统的抗噪性进行研究,表明其具有良好的抗噪性能。最后通过对工程实例的处理,验证了数值模拟所得的结论。

TSP超前预报法在秦安高风险隧道中的应用

为确保高风险隧道施工安全,如塌方、突水等安全事故的发生,采用超前预报避免地质灾害发生,保障隧道中不良地质段的安全施工显得尤为重要。结合宝兰客运专线秦安隧道工程,综合掌子面地质编录资料和TSP超前地质预报系统探测资料,解译探测资料时以地质编录资料为基础,以P波深度偏移剖面、提取的反射层和岩性参数图等P波数据资料为主,结合S波在液体中传播的特性综合判断,成功地预报了掌子面前方的断层(碎裂带)、软岩和地下水。通过预测结论和实际开挖情况相对比,分析了该方法的适应性及其特点,为隧道施工期超前预报中类似工程预报方法的选用具有一定的参考价值。

TSP在公路隧道超前地质预报中的应用研究

根据TSP技术的特点,将TSP技术应用于掌子面前方不良地质对象的预报工作中,同时比较了基于地质雷达和基于TSP的预报结果。水平地质钻探与现场开挖的实际情况表明,基于TSP技术的隧道超前预报,在预报距离,预报的准确性,以及对围岩的判别等方面,均明显优于传统的地质雷达。文章最后还指出了该技术存在的一些待进一步研究的问题。

TSP断层模型数值模拟

隧道在施工开挖中会遇到各种地质问题,其中以断层和软弱带居多,目前隧道地质预报主要采用TSP(tunnel seismic prediction)系统进行。虽然TSP技术应用广泛,但目前对它的研究工作主要集中于工程应用实例,采用正演模拟方法进行的研究较少。笔者采用有限元方法模拟隧道地震波场,采用波场快照与时间记录相结合的方法研究断层对隧道地震波场传播的影响,并对含断层模型的时间记录进行了反演处理,得到了数值模型的速度云图和反射层位图。数据处理结果表明:采用TSP Win软件默认值处理得到的速度云图与模型设定的断层位置一致;根据反射层位图,对异常速度带的层状模型来说,P波预报的准确性更高。研究表明,TSP系统具有良好的抗噪性能。通过对工程实例的处理,验证了数值模拟所得结论。

TSP超前地质预报在公路隧道中的应用

介绍了 TSP超前地质预报技术特点及其影响因素 ,结合在京珠高速公路石门坳隧道中的应用实例 。

提高隧道地震波地质预报(TSP)精度方法研究

TSP(Tunnel Seismic Prediction)作为应用最广泛的隧道弹性地震波反射方法之一,在现场使用上经常存在不规范操作,导致预报精度无法满足安全施工要求。基于TSP预报系统的工作原理,从反射地震波接收质量与触发地震波强度两方面出发,提出了多种方法来提高预报精度,主要包括:确定最佳搜索角、传感器孔与炮孔的高质量耦合、提供良好的作业环境、选择延时误差小的瞬发电雷管、确定合适的炮孔装药量等,再将研究成果应用于现场实践中,旨在积累经验,为隧道地质预报工作提供参考。