TSP方法是目前隧道施工地质预报中先进的方法之一,是采用地球物理探测手段来解决隧道施工中的地质问题,对隧道挖掘确保施工质量和安全起到至关重要的作用.文章介绍了使用该仪器对楚村隧道平导转正洞掌子面DK39+470里程处进行预报,并结合现场实际开挖情况,证明了本次预报的准确性. 关键词：TSP-203；隧道超前预报；岩溶隧道 TSP203 测量系统是瑞士安伯格测量技术公司研制的一种先进的超前预报方法,广泛应用于隧道施工过程中的超前地质探测,其探测范围可达数百米,为安全高效的隧道施工提供决策依据.该系统获得瑞士国家专利,代表了当今隧道地质超前预报技术的最新水平.目前,该系统在我国工程地球物理研究和工程建设中得到广泛应用. 一、、TSP203隧道超前预报系统工作原理简介 (一)原理 TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法.地震波在设计的震源点（通常在隧道的左或右边墙,大约24个炮点）用小量论文范文激发产生.当地震波遇到岩石波阻抗差异界面（如断层、破碎带和岩性变化等)时,一部分地震信号反射回来（图1）,一部分信号透射进入前方介质.反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收.数据通过TSPwin软件处理,便可了解隧道工作面前方地质体的性质（软弱岩带、破碎带、断层、含水岩层等）和位置及规模. 在成果解释中,以P波资料为主对岩层进行划分,结合横波资料对地质现象进行解释.对处理成果的解释与评估,主要根据以下原则进行： （1）反射振幅越强,反射系数和波阻抗的差别 越大. （2）正反射振幅（红色）表明正的反射系数,表明刚性岩层；负反射振幅（兰色）指向软弱岩层. （3）若S波反射比P波强,则表明岩层饱含水. （4）Vp/Vs较大的增加或泊松比δ突然增大,常常因流体的存在而引起. （5）若Vp下降,则表明裂隙密度或孔隙度增加. (二)资料处理流程 (三)误差分析 隧道超前预报时,地震波速离散性大,软件处理时取波速平均值；当两个反射面间距不超过1m,合并为一个界面,因此,薄层的软、硬岩石互层软件可能会合并成均质岩石考虑；理论预报误差为预报范围的5％. 二、 工程概括 楚村隧道位于云南省蒙自县朗敞寨与新现车站之间.区内属溶蚀、剥蚀中山地貌,地面高程1500~ 1830米,相对高差大于300米.本隧道最大埋深300米.上覆第四系全新统坡洪积、坡残积粘土及坡崩积块石土、下伏三叠系中统个旧组灰岩、白云岩.隧区位于红河大断裂以北,区域性长大断裂主要有龙骨塘-吉米-南汗大断层(F8)、所基口挤压带（F52）、五里冲7#断层、五里冲21#断层、五里冲8#断层.区内构造发育,岩层产状多变,节理裂隙发育,加上灰岩、白云岩多呈石芽状出露,野外判别层理面较困难.隧道洞身地表水不发育,线路左侧800米处为五里冲水库,为蒙自城市生活用水,其常年蓄水位为1458米. 三、 应用分析 本次预报时间为2010年7月23日,预报段为楚村隧道平导转入正洞区域,该区域洞身部位岩溶强烈发育,洞身受五里冲21#断层影响,岩体破碎~ 较破碎,地下水丰富,围岩稳定性差,易产生突水突泥及坍塌.本次现场采集、处理过程如下： (一)现场观测系统布置 接收器位置在DK39+206522.87,掌子面位置为DK39+145470,设计为24个炮点,1个接收器（检波器）接收. (二)仪器采集参数 数据采集时,采用X-Y-Z三分量同时接收,采样间隔62.5μs,记录长度451.125ms（7218采样数）.激发地震波时,采用无爆炸延迟时的瞬发电论文范文,防水乳化论文范文,药量为50克左右.实际激发24炮,记录地震数据24炮. (三)数据分析 数据调整→带通滤波→首波拾取→拾取处理→炮能量平衡→Q估计→反射波提取→P波、S波分离→速度分析→纵向深度偏移→反射面提取等一系列分析处理过程,最终显示掌子面前方与隧道轴线相交的反射同相轴及其地质解释的二维成果图. 现场掌子面（DK39+206470DK40145）的实际情况是区段地层岩性主要为白云岩,灰岩,薄层~ 中厚层状,灰白色,岩体较破碎~ 较完整,裂隙水不发育. 从二维成果图分析,在410391段测区,存在反射界面,P波突然降低,密度及动态杨氏模量都有不同程度的下降；且VP∕VS及泊松比减小,各项参数相对变化明显.结合设计资料,该区域已进入岩溶强烈发育地段；初步判定该段地质岩性改变,岩溶强烈发育,有溶洞 存在. 2010年9月8日现场开挖揭露在DK39+398~ DK39+391处线路偏右发现溶洞,与预报范围基本吻合. 四、结语 在楚村隧道的TSP超前地质预报工作中,我们不断总结经验,并参考实际开挖情况进行对比分析,真正做到了“预报→实际→预报→实际→辨别”多次循环的认识和提高,从而不断提高了超前地质预报工作的准确性,为现场施工提供了可信的资料,有效预防了各类不良地质灾害,避免了因为地质问题造成的人力、资源的浪费.