TSP在隧道超前预报中的应用效果分析

在隧道工程中,为了能够安全、顺利地进行隧道建设,对隧道周边以及掌子面前方的地质构造进行探测是非常必要的,目前运用TSP(Tunnel Seismic Prediction)进行超前预报是准确而又高效的方法之一。本文在介绍了TSP系统的基本原理的基础上,设计了不同的观测系统对隧道进行探测,通过对实际采集的资料进行处理、解释以及对重叠段的对比分析,验证了TSP在隧道探测中的有效性和可靠性。此外,分析不同的观测系统可以发现对于小偏移距的观测系统有利于获得隧道周围岩体的地质信息,而靠近掌子面的观测系统则更有利于获得掌子面前方岩体的地质信息,这些结论可以为TSP在实际隧道中的应用提供相应的理论依据。     

基于隧道空间全波场二维数值模拟与特征分析

基于隧道地震波场二维数值模拟是研究隧道超前探测过程中地震波传播规律的基础,目前关于这方面的研究均建立在隧道侧壁观测系统的基础上,并且把隧道空间作为与周围地层具有同样弹性参数的均匀介质考虑,因此不能实现全波场模拟,与实际存在差异。基于实际隧道空间,建立了更加接近实际的隧道地质模型,实现了隧道空间的二维全波场模拟。通过二维全波场模拟及实例结果对比分析表明：① 采用空间四阶时间二阶交错网格有限差分法能有效实现基于隧道空气介质的二维全波场模拟;② 当地质界面倾角为90°时,掌子面附近激发的共激发点观测系统比侧壁的共接收点观测系统更有利于反射波的获取;③ 随着地质界面倾角的减小,界面同侧激发和接收的反射波能量增强;④对于局部地质体和大倾角地质界面,掌子面附近激发横波能量强于纵波,有利于横波成像。