隧道地质超前预报方法优缺点
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发布时间：2022-05-13 08:05
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时间：2024-02-21 19:09
地震法是当前隧道中长期超前预报的主流方法。它包括：HSP、TSP、TGP、TRT、TST、负视速度等各种方法。
TSP隧道地质超前预报：
其工作原理是利用在隧道围岩以排列方式激发弹性波，弹性波在向三维空间传播的过程中，遇到声阻抗界面，即地质岩性变化的界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等，会产生弹性波的反射现象，这种反射波被布置在隧道围岩内的检波装置接收下来，输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理， 实现 拾取掌子面前方岩体中的反射波信息，达到预报的目的。
其中TSP、TGP、TRT应用的是反射理论，尚需在小孔径偏移成像病态问题方面进行努力。
TST隧道地质超前预报：
该方法充分认识三维波场的复杂性，能进行方向滤波，仅保留掌子面前方的回波，避免现行超前预报方法中虚报、误报率高的技术缺陷。能准确确定掌子面前方围岩波速分布，为岩体工程类别判定提供依据，同时避免现行方法预报位置不准确的缺陷。
TST地质超前预报技术具有如下优点：[1]
1. TST隧道超前预报技术是国内外唯一的实现了地下三维波场识别与分离的超前预报技术，有效消除侧向波和面波干扰，保证成像的真实性；
2. TST是唯一的实现了围岩波速精确分析的超前预报技术，保证构造定位的精确性；
3. TST是建立在逆散射成像原理基础上的超前预报技术，与传统的反射地震技术相比具有更高的分辨率。同时运用了地震波的运动学和动力学信息，不但可精确确定地质构造的位置，同时获得围岩力学性状的空间变化；
4. TST采用独特专业设计的观测方式，保证观测数据同时满足围岩波速分析、三维波场分离和方向滤波的需要。
HSP隧道地质超前预报：
该方法和地震波探测原理基本相同，其原理是建立在弹性波理论的基础上，传播过程遵循惠更斯-菲涅尔原理和费马原理。本方法探测的物理前提是岩体间或不同地质体间明显的声学特性差异。测试时，在隧道施工掌子面或边墙一点发射低频声波信号，在另一点接收反射波信号。采用时域、频域分析探测反射波信号，进一步根据隧道施工掌子面地质调查、地面地质调查及利用一隧道超前施工段地质情况推测另一平行隧道施工掌子面前方地质条件的预报方法，便可了解前方岩体的变化情况，探测掌子面前方可能存在的岩性分界、断层、岩体破碎带、软弱夹层、以及岩溶等不良地质体的规模、性质及延伸情况等。
编辑本段高密度电法超前预报
我国南方岩溶发育， 地质构造复杂，地下水丰富。为确保工程质量与安全，适于采用高密度电法沿隧道轴线进行勘探的方法和地震法结合的超前预报方法。高密度电法将整个山体成像，找到溶洞等含水带；进一步结合地震法超前预报对隧道掌子面前方的地质结构进行预报。结果更加可靠。
例如：
下图为某岩溶发育带的隧道。图中红色表示高阻区，导电性不好，岩体干燥、致密、稳定性好。蓝色区代表低阻，导电性好，岩体破碎，含水量大，与断裂带、含水带、填充溶洞有关。蓝色区是隧道开挖中易发生坍塌涌水灾害的地段，应特别注意。隧道长近800m，最大埋深250m，进口段为灰岩，出口段为泥质砂岩。探测发现灰岩段有大小7个岩溶发育，有4个与隧道相交。3个与地表落水洞相通，3个连接地下河。开挖中都得到证实。由于采取了预防措施，安全通过。其中k40+250处的溶洞截面20mx 30m，上通地表，下可通到地下暗河。隧道中架桥通过溶洞区。通过应用地形与电阻率校正软件，得到准确的结果
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时间：2024-02-21 19:09
弹性波法，目前主要使用的是地震波法，成熟的技术有TRT法（TRT6000），TSP法（TSP203），TGP，TST，优点是探测范围广，一次探测最远可达300m，TRT6000采用的是三维成像的方法，除了对断层破碎，富水区等地质灾害体外，对岩溶、采空区等效果尤其明显，而且采用锤击震源，安全，几乎没有耗材，成本低，完成测试（包括准备工作）只需1.5小时；而TSP，TGP，TST采用二维成像，对对岩溶和采空效果不明显。
