客运专线铁路大断面隧道TSP地质超前预报原理及应用.pdf
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万方数据客运专线铁路大断面隧道TSP地质超前预报原理及应用孙兆远,罗琼,焦苍,李波,刘建平,何剑Qiong,JIAOTSP203系统探测原理(中铁隧道集团有限公司,河南洛阳471009)PrincipleofTSPGeologyPredictionandItsApplicationinConstructionLargeCross-·sectionTunnelsPassenger--dedicatedRailways引言道地质超前预报探测系统。该系统从数据采集、处理资料及时、预报费用更低等优点。该技术的原理是一种隧道内反射地震方法,但处理方法有独到之处,设计文献[1]中明确指出在客运专线铁路隧道施工中探仪器,还处于摸索和初步运用阶段,因此有必要对一介绍和探讨。微型爆破引发的地震信号分别沿不同的途径以直达波和反射波的形式到达传感器,与直达波相比,反射波需要的传播时问较长心J。TSP203系统由测得的从震源直接到达传感器的纵波传播时间换算成地震波传式中:X,为爆破孔到传感器的距离,m;T.为直达波的传播时间。在已知地震波的传播速度下,就可以通过测得的反射波传播时间推导出反射界面与接受传感器的距离以及在隧道断面的距离。其理论公式为:Jian—ping,HEJian(China009,Henan,China)geologyHefei--WuhanTSP超前预报方法(TunnelPrediction)是瑞士Amberg工程技术公司最新研制并拥有专利的隧和成果评估高度智能化,相对于其他地质超前预报手段具有适用范围广、预报距离长、对施工干扰小、提交时考虑到了可能的影响因素。由此限定的探测的理想测距为100m。超前地质预测、预报是隧道信息化施工的重要组成部分,施工阶段应将超前地质预测、预报纳入正常的施工工序中,根据地质、水文变化及时调整施工方法和采取相应的技术措施。由于我国的隧道大多处于地质条件复杂多变的区域,加上TSP203对于我国的隧道施工是一种新的物TSP203的超前预报原理以及探测精度的提高途径作理论基础播速度:摘要:介绍了TSP超前地质预报的原理,结合客运专线合武铁路红石岩隧道,介绍了TSP203超前地质预报的方法过程,并对预测结果进行分析。说明了TSP超前预报技术在客运专线铁路隧道大断面开挖信息化施工、确保施工安全中的重要性和实用性。该项技术在合武铁路客运专线建设中取得了良好的效果并得到了广泛的应用。关键词:客运专线;铁路隧道;TSP;地质预报中图分类号:U456文献标识码:BSUNZhao—yuan,LU0Cang,LIBo,LIUHefei-Wuhantechnologyconstruc--constructionKeytunnel;TSP;geology01第27卷第1期2007年2月隧道建设onRailwayTunnelGroupCo.,Ltd.,Luoyang47Abstract:Theauthorspresenttheprinciplepredictionsystempaper.Onbasisapplication203Hongshiyantunnelpassenger—dedicatedrailway,thede·scribemethodprocessmakeanalysisresults.Itisdemon—stratedthathasimportancepracticabilityinformation-·aidedtionlargecross—sectiontunnelspassenger-dedicatedrailwaysguaranteesafety.TSPbeenwidelyusedpassenger·-dedicatedrailwaysatisfac--toryresultshaveachieved.words:passenger—dedicatedrailway;railwaySeismic1.1Vp=X1/Tl收稿日期:2006—04—20作者简介:孙兆远(1969一),高级工程师,主要从事隧道及地下工程施工技术管理工作。27(1):13~16Feb..2007greattoSOas万方数据一==一~==~式中:丁:为反射波传播时间;x:为爆破孔与反射界面的距离;X,为传感器与反射界面的距离。地震反射波的振幅与反射界面的发射系数有关。在简单情况下,当平面简谐波垂直入射到平面反射面i为人射波振幅;A,、A。为反射波和透射波振幅;V,、y:为反射界面两侧介质的速度;P。、P:为反射界面两侧介质的密度;r为界面的反射系数。i一定时,反射波振幅A.与反射系数r成正比。而反射系数与反射界面两侧介质的波阻抗(py)有关,且主要由界面两侧介质的波阻抗差决定。波阻抗差的绝对值越大,则反射波振幅A,就越波从