TSP203plus

超前地質預報系統是專門為隧道和地下工程超前地質預報研發的裝置。它能方便快捷地預報掌子面前方較長範圍內的地質情況，它彌補了傳統地質預報方法只能定性不能定量預報的缺陷，為更準確進行超前地質預報提供了一種強有力的科學方法和工具。它不僅可以及時地預測預報隧道前方工程地質條件，為隧道施工工藝制定提供依據，從而加快施工進度，而且可以減少隧道施工中突發性地質災害發生的危險性，為隧道施工提供安全保障。

TSP203plus

每次可探測100~200m

，為提高預報準確度和精度，採取重疊式預報，每開挖l00m

～150m

預報一次，重疊部分（

不小於20m）

對比分析，每次探測結果與開挖揭示情況對比分析。

1

、裝置

採用

TSP203plus

超前地質預報系統，系統主要組成（

見圖4-3）

：

①記錄單元：12

道，24

位A

／D

轉換，取樣間隔62

．51us

和125us

，最大記錄長度為1808。5ms

，動態範圍120dB

。

②接收器（

檢波器）

：三分量加速度地震檢波器，靈敏度為1000mV

／g

±5

％，頻率範圍為0。5

—5000Hz

，共振頻率9000Hz

，橫向靈敏度>l

％，操作溫度0

°C

～65

°C

。

③TSPwin

軟體：資料採集和處理集於一體。

2

、測線佈置

①接收器孔

位置：在隧道邊牆

（

面對掌子面）

，距離掌子面大約50m

。

數量：

2

個，隧道左、右邊牆各一個。

直徑：￠

43

—45mm

／孔深2m

。

佈置：沿軸徑向．用環氧樹脂固結，向上傾斜

10

°左右。

高度：離地面

1m

。

②炮孔

位置：在隧道的右邊牆。第一個炮孔離接收器

16m

，其餘炮孔為1

．5m

。

數量：

24

個。

直徑：

38mm

／孔深1。5m

。

佈置：沿軸徑向，向下傾斜

10

一20

°（

激發時水封填炮孔）

。

高度：離地面約

1m

。

3

、資料採集與分析

TSP

超前地質預報系統分為洞內資料採集和室內分析處理兩大部分。

①洞內資料採集

洞內資料採集包括打接收器孔、爆破孔、埋置接收器管、連線接收訊號儀器、放炮接收訊號等過程。

a

、鑽接收器孔2

個，見測線佈置。

b

、鑽爆破孔24

個，見測線佈置。

c

、埋置接收器管：將環氧樹脂放入接收器孔中，然後將接收器管旋轉插入孔內，15

分鐘後環氧樹脂、接收器管與周圍巖體就能很好地粘結在一起；

d

、裝藥：每爆破孔裝藥量大約75g（

岩石2#

乳化炸藥）

，根據圍巖軟硬完整破碎程度與距接收器位置的遠近而不同；

e

、聯線：將裝置各元件及爆破導火線聯接好；

f

、放炮、接收訊號；

g

、拆線、清理裝置。

②室內計算機分析處理

採集的

TSP

資料，透過TSPwin

軟體進行處理。TSPwin

軟體處理流程包括11

個主要步驟，即：資料設定→帶通濾波→初至拾取→拾取處理→炮能量均衡→Q

估計→反射波提取→P

．S

波分離→速度分析→深度偏移→提取反射層。透過速度分析，可以將反射訊號的傳播時間轉換為距離（

深度）

，可以用與隧道軸的交角及隧道工作面的距離來確定反射層所對應的地質介面的空間位置，並根據反射波的組臺特徵及其動力學特徵解釋地質體的性質。

透過

TSPwin

軟體處理，可以獲得P

波、SH

波、SV

波的時間剖面、深度偏移剖面、提取的反射層、岩石物理力學引數、各反射層能量大小等成果，以及反射層在探測範圍內的2D

或3D

空間分佈。

4

、提交資料

室內分析處理一般在

24

小時內完成並可提交正式成果報告，報告一般包括如下內容：

①工作概況

②探測的方法、裝置及原理

③測線佈置

④對測試結果的初步分析

⑤結論

TSP

報告中應附的成果圖表：

①現場資料記錄表

②岩石引數曲線圖（

橫座標為里程）

③岩石引數表

5

、與隧道施工工序銜接

打炮孔和接收器孔可與隧道施工平行作業，由作業公司完成，屆時預報單位以工程聯絡單形式書面就鑽孔的孔位、孔深、傾斜等具體要求與作業公司聯絡。為洞內資料採集接收訊號時減少噪音，

—般要求45

分鐘左右短暫停工。

6

、預報範圍

一般預報距離為

150m

，在地質情況較複雜地段，如岩溶發育、斷層、煤層採空區、煤層瓦斯等待殊地段，為提高精度，採用連續重疊式預報，按平均每次預報120m

考慮。