TSP超前探测技术应用分析.pdfVIP

2011年第9期 中州煤炭 总第 189期 TSP超前探测技术应用分析 王 刚，王志玲 ，赵显宗 (安徽省煤田地质局 物探测量 队，安徽 宿 州 234000) 摘要 ：TSP技术是 目前较先进 的隧道超前地质预报技术 ，可 以较准确地探明隧道不 良地质 问题 ，对施工 中的 地质灾害防治具有较好 的作用 。结合某岩溶 隧道施工探测应用实例 ，介绍 了TSP探测原理 、数据采集处理及 解释方法。实际开挖结果证 明，TSP超前地质预报技术比较准确地预报 了涌水 的位置 ，为隧道 的施工安全起 到 了指 导作 用。 关键词 ：TSP；超前探测 ；岩溶隧道 ；裂 隙水 中图分类号 ：TU443 文献标识码 ：B 文章编号 ：1003—0506(2011)09—0051—02 随着西部大开发战略的深入开展，在工程地质 1．693％，最大埋深约421．36m，属深埋特长隧道 。 和水文地质条件复杂 、水能和矿产资源丰富 、陆路交 隧道区属构造剥蚀侵蚀层状低中山岭剥夷面峡 通网密度远低于全国平均水平的西部地区将会修建 谷区，受 向斜构造以及层状坚硬砂岩一半坚硬砂质 更多的隧道。在初勘中采用地面调绘 、钻探 、物探 、 泥岩夹软质泥页岩岩性差异风化剥蚀控制 ，区内山 遥感判译 、波速测井等方法 ，很难确定引发施工地质 岭走 向、坡面形态复杂多变 ，隧道场址位于秭归盆地 灾害的不 良地质体的位置 、规模和性质 。施工过程 西翼，主要 由侏罗系层状坚硬砂岩一半坚硬砂质泥 中经常出现突水 、突泥 、塌方 、瓦斯燃烧等事件 ，造成 岩夹软质泥页岩 (碎屑岩类)构成，隧道 区内上覆盖 巨大人 身伤亡事故 ，给施工带来极大困难。因 层为残坡积碎石土，沿山坡分布 ，局部沟谷处有第四 此 ，王梦恕院士 指出超前地质预报应该也必须作 系冲洪积亚黏土 、砾卵石层 ，下伏基岩为紫红色薄一 为工序列入工程成本。 中层泥质粉砂岩与灰 白色中一厚层长石砂岩不等厚 TSP(TunnelSeismicPrediction)是 目前 应用最 互层 。 多的隧道地震波超前地质预报方法之一。TSP作为 2 TSP探测原理 隧道施工中普遍采用 的长距离超前地质 预报手段 ， 可以对岩体 的参数进行定量测量 ，对工作面前方遇 在设计的震源点用少量炸药激发产生地震波 ， 到与隧道轴线近垂直的不连续体 (节理 、裂隙、断层 当地震波遇到岩石波阻抗差异界面 (如断层 、破碎 破碎带等)界面的测量结果比较可靠 。因此 ，采 带 、岩性变化 、溶洞和地下水等)时，部分地震波信 用 TSP超前地质预报对隧道进行长期预报对施工 号反射回来 ，部分信号透射进入前方介质 。反射 的 有较好 的指导意义 ，能达到减小地质灾害的 目的。 地震波信号被高灵敏度的地震波传感器接收。通过 TSPwin软件对数据进行处理 ，便可了解隧道工作面 l 工程概况 前方地质体的性质 、位置及规模 。TSP超前地质预 某隧道位于秭归县水 田坝镇境 内，隧道采用分 报测线及仪器布置如图 1所示。 幅式 ，其左 幅起讫桩号 ZK126+622～ZKI30+458， 总长 3836．0m，右 幅起 讫 桩 号 YKI26+554～ YK130+369．5，总长 38l5．5m。隧道属标准 问距 隧道 ，设计 路 面为 单 向坡 ，纵 坡 降 1．692％ ～ 收稿 日期 ：2011—05—06