TSP-3D多功能隧道三維超前地質預報檢測

產(chǎn)品介紹

TSP-3D多功能隧道三維超前地質預報檢測新一代地震波反射法地質預報設備。適用于隧道三維地質預報、地表勘查、野外地震探測的多功能三維顯示預報系統(tǒng)，集操作便捷、錘擊震源、無線傳輸、智能處理功能于一體，采用無線傳輸?shù)臄?shù)三分量加速度傳感器，全密封防水級別的傳感器，配備高性能低壓鋰電池，保證了設備的安全性、穩(wěn)定性，現(xiàn)場布置更方便、快捷。該系統(tǒng)廣泛應用于隧道工程勘察、鐵路、水利、及地下結構工程建設期工作面前方三維地質探測等；

多功能：除隧道超前地質預報功能外，TSP-3D系統(tǒng)可用于：

1）隧道地表探測；

2）野外地震探測功能。

原理及規(guī)范

TSP-3D三維隧道超前地質預報系統(tǒng)采用極小偏移距彈性波反射原理，用6-12個三分量加速度傳感器，觀測方式既可在掌子面布置傳感器，又可在邊墻布置，并采用錘擊為主（也可用爆破）的震源激發(fā)。此方法符合鐵總Q/CR 9217-2015《鐵路隧道超前地質預報技術規(guī)程》

基本原理：

1）在隧道特定位置通過錘擊所產(chǎn)生的地震波信號沿隧道方向以球面波的形式傳播；在不同巖層中地震波以不同的速度傳播；

2）反射波接收，通過激發(fā)多個震源點在不同位置產(chǎn)生地震波，這些震源點分布在隧道的特定位置，當?shù)卣鸩ㄓ龅剿淼狼胺疆惓ｓw（破碎帶，斷層，空洞等）時產(chǎn)生反射波，這時分布在隧道上面的三軸高靈敏度傳感器會接收到異常體的來自不同方向的反射波（X,Y,Z），從而得到大量的三維數(shù)據(jù)組；

3）異常體信號位置計算，根據(jù)TSP-3D三維隧道超前地質預報系統(tǒng)的傳感器分布坐標，將地震參數(shù)（動態(tài)和運動學參數(shù)）通過計算轉換成巖體構造異常區(qū)域（破碎、斷層、富水、空洞等）的位置，我們可以得到異常區(qū)域的三維空間位置。

產(chǎn)品優(yōu)勢

隧道超前三維成圖，直觀易懂；

可探測前方空洞、斷層、破碎、含水等；

傳感器采用陣列式布置；

錘擊震源；

探測距離100米-200米；

具備多功能探測方案（可對隧道地表進行探測）；

現(xiàn)場采集時間短，工作效率高；

產(chǎn)品特點

TSP-3D系統(tǒng)采用6-12個MEMS微機電系統(tǒng)三分量加速度傳感器，通過多次激發(fā)，一次采集可最多采集504道地震波數(shù)據(jù)，通過TSP-3D系統(tǒng)后處理軟件的應力應變轉換的算法，形成9種三維數(shù)據(jù)體，每個三維數(shù)據(jù)體包含82個二維切片，顯示效果直觀易懂，解譯依據(jù)豐富。

巖體物性參數(shù)成果圖:

① 破碎狀況

② 阻抗系數(shù)

③ 縱波波速Vp

④ 橫波波速Vs

⑤ 隧道地質災害預警等級

⑥ 波速比Vp/Vs

⑦ 泊松比

⑧ 楊氏模量

⑨ 偏移成像圖

生成9種三維數(shù)據(jù)體，每種都可 ±20米垂直和水平切片。

三維隧道超前地質預報的優(yōu)勢

相比二維超前地質預報展示的是線或面的二維位置，不能清晰顯示異常邊界，預報范圍有限，三維地質預報可以全面預報隧道拱頂?shù)人形恢茫刭|預報的空間定位更加準確，是當前*的預報技術。近年來，三維超前地質預報越來越受國家行業(yè)部門與地方交通主管部門的重視。2020年12月交通運輸部發(fā)布了《公路隧道質量安全管控提升指南》，提出了三維隧道超前地質預報的要求，并指出三維成像技術具有可直觀顯示隧道前方地質分布狀況、提升檢測效果的優(yōu)勢！

技術參數(shù)

① 破碎狀況圖：

主要展示應變分布，可以判斷溶洞、斷層、破碎帶等復雜地質構造。

② 阻抗系數(shù)圖：

判斷含水可能性；富水分布，根據(jù)此圖判別富水區(qū)。

③ 隧道地質災害預警等級：

是由破碎狀況、阻抗系數(shù)計算所得的常量，提供施工危險等級參考。