三亚绕城高速迎宾隧道TGP206超前预报成果图(003)

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TGP超前地质预报方法在马口排隧道的应用研究

给工程带来巨大的经济损失。为了探测隧道路线经过区域的分析，采用ＴＧＰ超前地质预报方法对类似岩溶隧道提供经验。
围岩岩性、构造、以及地下水文条件，确定合理的围岩级别、１ＴＧＰ预报法探测原理
支护参数，采取相应的防护措施，因此，选择超前地质预报
发育，岩体较破碎，地下水发育，可能存在溶隙，经实际开挖检验，预报结论正确，这对于保证施工安全起到重要作用。
［关键词］岩溶隧道；ＴＧＰ；超前地质预报：地质异常体；围岩级别
［中图分类号］Ｕ４１４
［文献标志码］Ａ
［文章编号］１００１—５２３Ｘ（２０１８）１６＿０１２３＿０２
以ＴＳＰ超前地质预报手段为基础，ＴＧＰ超前地质预报是
手段是必不可少的。
由发射器发射出的地震波在隧道内传播，传播过程中弹性波
超前地质预报手段主要分为：常规地质法、超前导坑预遇到岩层分界面、构造破碎带、断层、岩溶等岩体弹性波阻
报法、物探法、钻探法。物探法分为地震波（ＴＳＰ技术、ＴＧＰ抗界面，将发生反射，反射波由预埋在围岩上的检波器接收，
技术）和电磁波（地质雷达技术）探测两种形式，作为地震经过软件处理后，结合已有的地质资料综合分析，进而可以
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｋａｒｓｔｔｕｎｎｅｌ；ＴＧＰ；ａｄｖａｎｃｅｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌａｎｏｍａｌｏｕｓｂｏｄｙ；ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ

TGP206地质预报仪在羊桥坝隧道超前地质预报中的应用

隧道：超前预报；ＴＧＰ２０６
中图分类号：Ｕ４５１．１７文献标识码：Ｂ
图１隧道地震反射波探测原理
’ 桥坝隧道所的地ｆ置以硬地质环境复，为ｒ保｝ＪＩ施Ｉ：安全，同时高效ｎ０施地质超Ｉ１；『＝顾报以肢ｉ开究ｌ埘］：羊桥坝隧道施Ｉ期的安全具有重要意义。北京Ｉｌ水电物探研究所６Ｊｆ制开发ＴＴＧＰ２０６隧道地质超ｆ｛ｆ『颅报仪器，通过＿ｒ吲家组的．１ｆ：ｆ，砰定具备ｒ先进的技术水。它县打针对隧道地质超Ｉｊ订预报和地质检Ｎｆ．Ｊ性能。法仪器系统可以为施ｒ提供工作ｉｆｉｉＮ的闭状态、特以硬施ｆｒ｛Ｉｌ｜丁能引发的地硪灾位置、觇模平ＩＩ＇ＩＩ－质，怂・种比较优良的隧道地质颅撤系统
６Ｍ
图２ＴＧＰ２０６型隧道地质超前预报探测布置示意图
１工作原理
趟ｆＷ颅报法垃利刷地震波住地质体・ＩＩＪ＇ｌ－ｔｆ．射波来达到预报目的。地震波震源通过小约炸药爆炸Ｊ生。激发炮－．＇Ｌｆｆ０同啭ｆ１Ｉ！ＩＪ沿ｆｌ－＿线伽。通常采Ｈ］２４个炮孔。地震波的接收器也安置ｆ￣：－４Ｌ。化岩石Ｉｆ１地震波遇ｊ；ＩＪ惮液ｌｊＩ＿Ｌ抗笼界，一部分地震信会反ｑｌｆＩｌＩＪ求，另外・邬分信号透射进入前方顷体传播和发，反利 ’ 。地震检波器 ” ｒ以准 Байду номын сангаас确接收反９寸的地震波ｆ＿号。地震波反制－ｆ占的传播时－ｊｆ＃播速瞍成反比，传播离成ＩＩｉ比。此迎过；：｛Ｊ！【ｌ达波速度、反９ｌｆ回波的、波平 ¨ 强瞍，从而肿隧道掌而前斤地顷条进行颅，具体婵ｌ。

TGP206隧道地质超前预报系统简介

TGP206隧道地质超前预报系统简介▲用途：TGP206隧道地质预报系统能在中等硬度级别的隧道围岩中对掌子面前方150~200米范围内的岩性变化、断层、破碎带、岩溶发育带以及它们的产状、规模和前方岩层的含水特性作出预测预报，并能计算出上述范围内的纵波、横波速度、波速比，泊松比，相应岩体的动弹模量和剪切模量等岩石力学参数。

▲特点：TGP206 隧道地质预报系统在中等硬度级别的围岩中预报距离为200 m 。

对掌子面前方150~ 200 m 范围内的岩性变化、断层、破碎带、岩溶发育带以及它们的产状、规模和前方岩层的含水特性作出预测预报，并能计算出上述范围内的纵波、横波速度、波速比，泊松比，相应岩体的动弹模量和剪切模量等岩石力学参数。

TGP206 仪器动态范围大，通过改变偏移距离和激发能量即可实现增加预报距离。

其性能提高突出表现在高分辨能力的增强，即对隧道围岩病害地质体的判释能力的提高。

▲技术指标：一技术参数1 三分量输入通道数：2个2 双模数转换（A/D）20＋bit3 采样率：50微秒100微秒150微秒200微秒4 频带宽度；10Hz-5000Hz5 动态范围大，信噪比高6 超长采样记录功能，采样点数：1024 2048 4096 8192 163847 电源：DC12V二处理系统为TGPWIN2.0三现场采集方式：1 激发方式：小药量爆炸震源，激发孔数一般为16-24点2 接收方式：在隧道左右洞壁对称布置两个接收孔点。

▲配置：TGP206隧道地质预报系统由四大部分组成，它们分别是：（一）TGP206隧道地质预报检测仪主机壹台。

全密封TFT液晶强背光显示，存储单元30G，防水、防尘、防震。

（二）高灵敏度三分量速度型检波仪两支，及安装配套的工具和器材。

如专用电缆、起爆触发电缆及线盘架、检波器和耦合剂专用推进杆、其他备品备件、专用防水防震工程塑料箱等（三）地质预报数据处理设备。

（四）TGPWIN隧道地震波处理分析软件包，具备预报病害地质体空间定位的功能，包括：三分量隧道地震波采集模块、定向位置定位模块、均衡增益频谱分析滤波模块、干扰波滤除模块、速度分析模块、地震回波能量提取模块、地震回波相关偏移模块、报告图文编辑模块▲备注：TGP206的优越性体现在下述七个方面：（一）TGP206是集放大、转换、采集、存储、控制为一体的全密封防水防震的物探设备，优于TSP203放大、转换在主机，存储、控制在笔记本电脑的分体组合结构，TGP206更适合在恶劣的外部环境中使用。

TGP206地质超前预报仪应用简析

处隧道两边墙接收水平孔内，收孔深２孔径５。将已接．ｍ，００ｍｍ
钻好的炮孑和接收孑的孔深、ＬＬ倾角、间距测量出来，作好记录，以
备数据处理时用。
０２０ ∞ １ ∞ １０４１ ∞ ２０２０劲３０４３ ∞
由此可以看出，隧道地震波预报技术是通过直接探查声阻抗变化的界面，人工分析实现间接推断地质病害的方法。经过
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质情况，尤其是可能存在的不良地质段，为科学施工提供了依
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存在声阻抗界面，会产生弹性波的反射现象，这种反射波被布置在隧道围岩内的检波装置接收下来，输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理，实现拾取掌子面前方岩体中的反射波信息，达到预报的目的。其工作原理如图１所示。
上经历了：地质法阶段—超前平行导坑法阶段一超前水平钻孑阶Ｌ
段一超前钻孑声波测井及跨孑声波透射阶段一地震波反射法ＬＬ
阶段。
２００７年，北京市水电物探研究所在总结国内外预报技术的基础之上，制地震有效波数据的采集和多波分析技术，续推研陆

TGP206、TSP20、TST隧道地质超前预报系统的区别

TGP206隧道地质超前预报系统TGP型隧道地质超前预报仪与国外进口的TSP203、TSP200型仪器在同一工区、同一地点进行了多次试验对比，试验结果表明，不论是现场数据采集还是数据处理结果，TGP系统都明显优于国外的TSP203、TSP200。

国内外的隧道地质超前预报技术正在发展之中，目前TSP203技术在中国的用户较多，它采用一维观测系统，获得的地震资料是零偏移距反射道集，不能准确确定掌子面前方围岩的波速分布，也不能准确推定反射地质界面的位置和力学性状，造成很多漏报和误报，亟待改进。

作为改进对策，TGP隧道超前预报技术采用二维和三维观测系统和偏移成像处理技术，利用不同偏移距的共散射点道集，同时利用走时和振幅等运动学和动力学信息，准确确定掌子面前方围岩速度分布、反射地质构造的准确位置和界面两侧围岩力学性状的差异，具有坚实的物理基础，克服了TSP203技术的缺陷，大大地提高了超前预报的准确性和可靠性，降低了预报的风险。

一、探测的方法、设备及原理1．检测原理TGP206是利用地震波反射回波方法测量的原理。

地震波震源采用小药量炸药激发产生，炸药激发在隧道边墙的风钻孔中，通常24个炮孔布置成一条直线。

地震波的接收器也安置在另外两个孔中，左右洞壁各布置一个。

地震波在岩石中以球面波形式传播，当地震波遇到弹性波阻抗差异界面时，例如断层、岩体破碎带、岩性变化或岩溶发育带等，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质继续传播。

反射的地震信号被高灵敏度的地震检波器接收，反射信号的传播时间与传播距离成正比，与传播速度成反比，因此通过测量直达波速度、反射回波的时间、波形和强度，可以达到预报隧道掌子面前方地质条件的目的。

在一定间隔距离内连续采用上述方法，结合施工地质调查，可以得到隧道围岩的地质力学参数，如动弹性模量、动剪切模量和动泊松比参数等。

工作中结合相关的地质资料和施工地质工作，总结预报经验可以提高预报的准确性。

TGP206与TSP203在某隧道地质超前预报中的对比总结

在某隧道地质超前预报中，现场同时采用北京市水电物探研究所生产的ＴＰ０设备和瑞士进口的ＴＰ０型设备。两种仪器设备在同Ｇ２６Ｓ２３里程断面安装检波器，利用同一批激发炮作为震源，同采集地震波共数据的原则，对隧道同里程进行预报。本次使用国产设备和进口设备在同隧道对同里程段进行预报，对地震波在隧道地质超前预报中的应
现预报隧道掌子面前方地质条件的目的。ＴＰ０和ＴＰ０两种仪器设备现场安装和采集过程中主要不同Ｇ２６Ｓ２３在于：ＧＰ０检波器采用黄油或钻孑泥浆耦合，开路触发仪器的方Ｔ２６Ｌ用式激发同步信号；Ｓ２３ＴＰ０检波器采用专用铝管安装，起爆器脉冲触用发仪器的方式激发同步信号。四、报成果图预
一
用研究、比分析和经验总结有着重要的意义；对同时通过对比试验了解不同仪器设备特点，改进仪器、对提高仪器１性能、善仪器软件处作改理功能、高预报的准确率都有着重要意义。提三、测仪器设备及方法原理探１探测仪器设备．ＴＰ０ｕｎｌｅｌｇｒｄｃｉ）北京市水电物探研究所专门Ｇ２６ｎｅｏｏｙＰｅｉｔｎ是Ｇｏ为隧道及地下工程施 ¨地质预报研制开发的技术成果。ＴＰ０隧道Ｔ：Ｇ２６地质超前预报系统包括仪器设备、配件和处理软件ｊ部分。ＴＰ０（ｕｎｌｅｓｃｐｅｉｉｎ隧道超前地质预报系统，由瑞Ｓ２３ｔｎｅｓｉｒｄｃｏ）ｍｉｔ是士安伯格测量技术公司专门为隧道和地下Ｔ程超前地质预报研制开发的地质预报设备。ＴＰ０隧道地质超前预报系统包括仪器设备、件Ｓ２３配和处理软件三部分。２探测方法原理．隧道地震波超前预报方法是利用地震波在不均匀、连续地质界不面产生反射，实现隧道地质超前预报的目的。地震波震源采用小药量炸药震源，激发孔在洞壁一侧沿直线布置，将检波器安置在接收孑中并Ｌ耦合好。地震波在岩体中以球面波形式传播，当地震波遇到弹性波阻抗存在差异的界面时，例如断层、岩体破碎带或岩溶发育带等，一部分

隧道出口超前地质预报报告

改建铁路昆明枢纽扩能改造工程新官庄隧道进口：YDK8+549～YDK8+399段隧道超前地质预报报告(报告编号：TGP-KS1003)建设单位：昆明枢纽铁路建设指挥部设计单位：中铁二院工程集团有限责任公司监理单位：西南交大监理咨询有限公司施工单位：中铁六局集团有限公司报告审核人：检测负责人：检测单位：中铁六局集团有限公司桥隧分公司预报检测中心二〇一〇年六月目录一、工作概况 (1)二、探测方法、设备及原理 (1)三、测线布置 (2)四、探测数据整理与分析 (3)1．探测数据初步整理 (3)2．探测数据计算分析 (3)五、数据处理成果图表 (4)1．检测记录与测段岩体参数表 (4)2．三分量P波、SH波和SV波原始记录波形图 (5)3．综合成果图 (6)六、结论及建议 (7)附表Ⅰ (9)一、工作概况中铁六局集团有限公司检测中心于2010年6月14日对改建铁路昆明枢纽扩能改造工程新官庄隧道出口YDK8+549～YDK8+399范围段进行了隧道地质超前预报检测工作。

工作中利用地质理论分析既有地质资料、并采用先进的地质超前预报技术相结合，目的是为隧道施工提供工作面前方的围岩状态、特征，以及施工中可能引发的地质灾害位置、规模和性质。

二、探测方法及设备1．探测方法本隧道地质超前预报依据的技术文件是铁路工程施工技术指南TZ214—2005《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》，采用隧道地震反射波探测技术。

隧道地震波超前预报技术TSP(Tunnel Seismic Prediction)是利用地震波在不均匀、不连续地质体中产生反射波，实现隧道地质超前预报目的。

地震波震源采用小药量炸药在隧道边墙的风钻孔中激发产生，激发炮孔在洞壁一侧沿直线布置，一般采用24个炮孔。

地震波的接收器也安置在孔中，一般左右壁各布置一个。

地震波在岩石中以球面波形式传播，当地震波遇到弹性波阻抗差异界面时，例如断层、岩体破碎带、岩性变化或岩溶发育带等，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质继续传播和发生反射（见图2.1）。

TGP206与地质雷达在隧道地质超前预报中的综合应用

围岩类别，为施工单位正确选择开挖断面、护设计参数和施工方法提支供依据。所以隧道地质超前预报对于安全科学施工，提高施工效率，缩短施工周期，避免事故损失，具有重大的社会效益和经济效益。二、测原理及方法探目我国地质超前预报常使用到的技术方法主要有：前地震波法、地质雷达法、程地质凋查与推断、工水平钻探等，另外还有一些不常用到的技术方法如：水平声波剖面法、红外探水法及陆地声纳法等。１Ｇ２６．Ｐ０探测原理及方法Ｔ隧道地震波超前预报方法是利用地震波在不均匀、不连续地质界面产生反射，实现隧道地质超前预报的目的。地震波震源采用小药量炸药震源，激发孔在洞壁一侧沿直线布置，一般采用２个炮孔激发，４激发炮点的数量与采集的地震波信息量有关。地震波接收器安置在孑Ｌ中，取左右洞壁各布置一个接收器的原则。地震波在岩体中以球面采波形式传播，当地震波遇到弹性波阻抗存在差异的界面时，例如断层、岩体破碎带、岩性变化或岩溶发育带等，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质继续传播，在传播过程中重演着反射与透射的不断过程，陆续反射回来的地震波信号被仪器设备采集下来。地震反射波信号的旅行时间与距离成正比，与传播速度成反比，过分析通各种波型的传播时间、波形特征和强度变化，实现预报隧道掌子面前方地质条件的目的。对测线布置段和隧道掌子面岩体进行地质描述，并选择岩体相对完整的地段布置接收孔位置。记录检波器接收孔、激发孔的炮孔隧道里程，于不等间距的炮孔要测量炮孔间距，录隧道掌子面的里程；对记定向并耦合安置孔中三分量检波器；逐炮孔安置带有计时线的炸药卷，药量一般控制在６ —１０；０２克根据隧道岩体条件选择仪器采集参数。尔后进行逐炮数据的采集工作，所有炮孔的数据采集完毕，在检查采集数据合格后结束现场测量工作。２地质雷达探测原理及方法．地质雷达是一种用于确定地下介质分布的电磁波法。其方法原理类似反射地震勘探技术，是一种高分辨率探测方法。地质雷达方法是利用高频电磁波，以脉冲形式通过发射天线定向地向地下发射。电磁波在地下介质中传播，当遇到存在电性差异介质的界面时，电磁波便发生反射，返回地面后由接收天线接收，由采集系统以数字形式记录下并来。采集的数据通过处理，以获得时间或深度剖面。根据记录到的可反射波的到达时间和求得的电磁波在介质中的传播速度，来确定反射界面或目标体的深度；同时根据反射波同相轴的形态以及反射波振幅的相对强弱变化等因素来判断目标体的性质及空间规模，而达到对从地层或地下目标体的探测。

浅淡TGP206在黄土隧道地质超前预报中的应用

Ｅ础、
１黄土的特点
黄土成分以粉土为主，包含细砂（．ｍ００５ｍ、Ｏ０ｍ～．ｍ）黏粒５０
（小于Ｏ０５ｒ等，．ｍ）黄土结构取决于颗粒级配、０ａ孔隙的类型和大小，土孔隙率高达４％～０发育为粒间小孔和各种特有的黄０５％，大孔隙，水胶联合是黄土颗粒间结合形式，干燥时黄土有很高的强度，遇水后结合形式发生变化，强度降到很低。
回路动作，使风机停机事故发生，矿井无计划停风，导致矿井安
全生产受到威胁。
电器，在控制回路中使用了ＵＳ间断电源，Ｐ不从而使得风机在雷
雨季节保证了电压瞬间闪变而不停机，大大提高了主通风机的
开】ＳＨ－￣Ｖｍ７０ｓＯＭ，ｐ：４ｍｌｄ０５ｍＲ：０
懒卅
３ｏ）（０
刚舭 —带
滑坡；砂含量较大的黄土无自稳能力，引起坍塌．夕界干扰引起
坍塌。
图２横波绕射波归为成果图
３针对黄土隧道开展的地质预报
塌方是黄土隧道施工时的主要地质灾害，除了黄土结构特点外，黄土含水量、孔隙率、砂含量等也是隧道塌方的重要原因。
采用了在励磁柜的跳闸回路和稀油站的油压低继电器回路中接入断电延时继电器；稀
油站的油压正常继电器Ｋ５油压低继电器ＫＯ和电机合闸线圈使用Ｕｓ不间断电Ａ、ＡＩＰ源等技术措施。
关键词：矿通风机；Ａ煤ＧＦ型主风机；电压瞬间闪变不停机技术；技术应用新中图分类号：Ｄ２Ｔ７文献标识码：Ａ

TGP206隧道地质超前预报技术及应用

在距离掌子面７的左右洞壁分别钻一个接收孔，５ｍ该
钻孔略向上倾斜，高度１１ｍ、２ｍ，．深直径５ｍ；隧道左５ｍ在
洞壁或右洞壁距离接收孔２靠掌子面方向）相隔２ｍ０ｍ（每的地方钻爆炸孔，钻２共４个爆炸孑，孑高度均为１１ｍ，Ｌ钻Ｌ．深为１８ｍ，须向下倾斜１。右，．必５左直径为４ｍ，须一侧洞０ｍ只
大量的隧道工程建设实践表明，由于隧道的自身隐蔽特
【文献标识码】Ｂ
点，地质勘察的准确度较低以及经费控制等诸多条件，往往
根据地质勘察资料做出的设计与工程实际情况有一定的出人，有时差别很大，由此给隧道施工带来了很多不确定的因素，造成隧道施工期间的诸多自然灾害，给隧道施工造成极
大的危害。因此，隧道施工期间，行地质超前预报就显在进得尤为重要。目前，道地质超前预报的主要方法有传统地质分析隧法、前平行导坑预报法、前水平钻孔法、理探测法等超超物等。其中物理探测法是利用物体物性差异进行地质判断的间接方法，操作方便、前探测距离大，施工干扰小，其超对受到了广大隧道工程师的青睐。本文就ＴＰ０Ｇ２６隧道地质超前
条直线。地震波的接收器也安置在孔中，般左右洞壁各布一置一个。地震波在岩石中以球面波形式传播，当地震波遇到

TGP-206在祁连山隧道岩性突变地带的应用

体相对完整新鲜、或为榔蝴的岩体；反射振幅表明负的反射界面前方膏等矿物发育；围的岩体相对破碎风化、或岩『改变为软岩。Ｚ．强的纵波与横波的反射，生４４岩稳定性差，受构以及强的地震波衰减，表征为张拉『构造，生构造带岩体破碎松散，未充水；造影响严重；掌子弱的纵波与横波的反射，以及弱的地震波衰减，表征为破碎裂隙闭合。面湿润，松散结构。
该方法在隧道岩性突变带的应用。
关键词：Ｇ一０；ＴＰ２６隧道；前预报超
随着隧道施工技术的提高对隧道施工期间地质超前预报提出了
更高的要求。受地质勘察精、度经费等诸多条件的限制，ｔ实际不￣－Ｗ
符的隋况屡有发生，由此造成的隧道洞内塌方、、涌水涌泥、涌砂、岩爆、瓦斯爆炸等灾害时有发生，给隧道施工造成极大的危害。隧道施工期地质超前预报显示出越来超要的作用。鉴于断层破碎带、重岩溶对隧道施工的巨大影响。因此，进行断层破碎带、岩溶超前地质预报的研究具有极其重要的意义。根据隧道隧洞开挖面前方隐伏断层及破碎带、岩溶规模准确定位和评价，采取准确而有效的防治工作，不仅可以减少隧道塌方、突泥等灾害的发生、加快施工进度，而且可以为施工单位图１Ｐ波、Ｈ波和Ｓ节约大量成本，显著提高经济效益。它既可以产生巨大的经济效益，Ｓ又Ｖ波原始波形图具有广泛的社会效益。洞身穿越地层主要２探测方法、设备及原理为砂岩、板岩、砾岩、２探测原理。ＴＰｕｎｌｅｌｙＰｅｉｉ＿１Ｇ（ｎｅＧｏｇｒｃｏＴｏｄｔ翻预报方法是利用灰岩夹砂岩、泥灰地震波在不均匀、不连续地质体中产生反射波，实现隧道地质超前预报目岩及页岩等。隧道的。地震波震源采用小药量炸药在隧道边墙的风钻孔中激发产生。地震通过二条区域性断波的接收器也安置在孔中， —般左右壁各布置—个。地震波在岩石中以球裂，断带宽度１０～０面波形式传播，当地震波遇到弹陛波阻Ｉ差异界面时，亢例如断层、岩体破１０３ｍ不等，断带物碎带、生岩ｌ变化或岩溶发育带等，一部分地震信号反射回来，一部分信号质主要为断层角透射进入前方介质继续传播和发生反射。通过墁直达波速度、回波反射砾，褶皱发育。本隧的时间、波形和强度，可以达到预报隧道掌子面前方地质条件的目的。道超前预报的重点２探测仪器简介。本次探测采用ＴＰ０２Ｇ２６型隧道地质超前预报系为破碎带与含水构统ｆＰ即ＴｎｅＧｏｇｒｄｔｎ的英文缩写，ｒＧｕｎ１ｅｌｙＰｅｉｉｏｃｏ以下简称ＴＰＧＧ）Ｐ。Ｔ造以及岩性突变系统是北京市水电物探研究所专门为隧道及地下工程施工超前地质预带。以祁连山隧道报研制开发的技术成果。ＴＰ系统隧道超前地质预报系统包括仪器主Ｇ掌子面Ｄ３６２Ｋ３＋９机、配件和处理软件三部分组成。８超前预报为例进２探澳方法。３０采用黄油耦合，定向安置孔中三分量检波器；激发孔药行前方地质条件预量一般控制在６１０，０２克采用计时线炸断的触发方式，在孔中灌满水报分析。的条件下激发，按序依次起爆和进行数据采集。工作中对测线布置段和隧３检测成果。．２道掌子面岩体进行地质描述，用于资料解释。３．掌子面地质素２１２４探测结果初步整理与分析。现场采集的ＴＰＧ地震波数据，通过描。预报时隧道掌ＴＰｉ．版本软件处理，提取三分量Ｐ波、Ｈ波和ＳＧｗｎ１２ＳＶ波原始波形图；子为灰色细砂岩，检测布置段岩体参数；偏移与衰减成果；合成偏移成果；构造分布与产状全强风化，岩层面成果等。成果资料的分析与解释遵循以下原则：４分析解释以纵波（结合较差，层厚不２．．１Ｐ波）资料为主，横波（Ｈ、ｖ￣４Ｓｓ）为辅的原则；以接收与激发同侧的资料薄层发育，较坚为主，对侧资料为辅的原则。．２２．分析解释分布位置的判断以纵波（４Ｐ波）硬岩；发育有主要１资料为主，横波（ｈｖ）Ｖ、ｚ资料为辅的原则；地质『质的判断以纵波与横波生组节理，宽张，无充结合分析的原则；分析不良地质体的规模以接收与激发同侧资料与对侧填，彼此间嵌合差，资料相结合综合分析的原则。２３正的反射振幅表明反射界面前方的岩岩体破碎，局部石．４

超前地质预报在隧道施工中的应用

超前地质预报在隧道施工中的应用发表时间：2021-01-05T06:05:03.857Z 来源：《新型城镇化》2020年19期作者：任俊李闯[导读] 隧道工程是地下隐蔽工程，地质条件千差万别，十分复杂，探明掌子面前方的地质情况已成为隧道施工安全的重要控制性因素之一。

中国水利水电第十工程局有限公司四川成都 610072摘要：隧道工程是地下隐蔽工程，地质条件千差万别，十分复杂，探明掌子面前方的地质情况已成为隧道施工安全的重要控制性因素之一。

本文以达州杨柳垭隧道工程的超前地质预报工作为研究实例，阐述了超前地质预报的目的，并论述了地质调查及地质观测素描、TGP206 隧道超前地质预报系统、地质雷达预报和超前水平钻探方法。

关键词：软岩隧道；TGP206 隧道超前地质预报系统；超前水平钻孔；地质雷达预报1、概述杨柳垭隧道位于达州经济开发区和达川区境内，隧道起点位于国道 210 线旁禾林汽车城，与南北 1 号干道及已通车的中青路平交，进口毗邻“好一新五金机电市场”、“强升药业”及“水上乐园”。

隧道出口位于南外镇火烽山村，洞顶为村民聚居区，房屋结构形式简易，大多为单层砖墙，抗震强度低。

隧道为分离式隧道，隧道左洞长710m，右洞长 690m。

进口为削竹式洞口，出口端为端墙式洞门，隧道净宽14.45m，净高 9.81m，隧道开挖断面 :S=164.06m2，隧道衬砌成型后 S=113.203m2。

2. 隧道地质状况杨柳垭隧道开挖所穿越的地层主要为砂岩、泥岩，围岩较差，以Ⅴ类、及Ⅳ类围岩为主，岩层产状 285°∠ 11 ～ 18°，为火烽山村向单斜，隧道区域岩体成块石碎石、层状结构～块状结构，局部巨块状整体结构。

出露的地层有 : 人工填土层 (Q4ml)、第四系全新统崩坡积层(Q4c+dl)、侏罗系中统沙溪庙组 (J2s) 等地层。

洞内地下水较丰富，单洞涌水量达 470m3/d，反坡开挖时排水难度较大。

TGP206与TSP200试验对比

TGP206与TSP200在京西黎园岭隧道的试验总结一、工程概况与本次试验目的1、工程概况京西门头沟双大路第一标段的黎园岭隧道是公路隧道。

隧道全长713米，隧道进口标高990米，出口标高1020米，沿隧道轴线的山体地形最大标高为1135米。

隧道建筑净宽9米，限高5米，隧道轴线走向约北东75°。

隧道工程地质和水文地质条件如下：① 隧道岩性为灰岩、砂岩和页岩，在K6+640至K7+100段的隧道顶板高程以上30多米的灰岩中有4处岩溶溶洞，规模不大，洞内无水和无泥质充填。

② 隧道区的地质构造条件，隧道位于沿河城断裂和与沿河城断裂近乎平行的两条断裂之间，两条断裂为压扭性断裂，隧道距离沿河城断裂200多米。

沿河城断裂在黎园岭附近的走向60°，倾向南东，倾角73°。

隧道围岩岩层走向55～80°，倾向145～170°，倾角25～55°；隧道围岩发育两组节理裂隙：第一组走向50～70°，倾向320～340°，倾角50～60°；第二组走向340～350°，倾向250～260°，倾角75～85°。

隧道轴线走向与第二组节理裂隙的走向近正交；与岩层层面和第一组节理裂隙的走向夹角小于25°。

③ 隧道出口段进入页岩，页岩长度约250米，有的页岩中含有碳化的有机质，隧道附近岩体中存在煤系地层和废弃煤巷，页岩段施工注意瓦斯气体存在的可能性，和注意季节降水期间因废弃煤巷滞水，以裂隙渗水对隧道施工的影响。

2、试验目的借助TSP200在黎园岭隧道预报的机会，应关心隧道地震波预报技术专家们的要求，我们携带TGP206参加了黎园岭隧道的预报工作。

大家又促成了一次使用进口设备和国产设备在一个隧道对同里程段进行预报的机会。

这是一次有意义的试验，大家为了客观的、科学的探索隧道地震波技术聚在一起。

石家庄铁道学院的刘志刚先生参加并组织了本次试验，参加本次预报工作的单位还有：长安大学、中南大学、中冶建筑勘察院、北京市水电物探研究所和北京华安恒业有限公司等。

TGP206与TSP200试验对比分析

TGP206与TSP200在京西黎园岭隧道进行超前预报试验的对比与分析刘云祯北京市水电物探研究所2008年6月16日目录一、工程概况与本次试验目的二、探测方法原理及设备三、测线布置四、预报成果图和成果表五、隧道预报的推断结论六、对比试验总结一、工程概况与本次试验目的1、工程概况京西门头沟双大路第一标段的黎园岭隧道是公路隧道。

隧道全长713米，隧道进口标高990米，出口标高1020米，沿隧道轴线的山体地形最大标高为1135米。

隧道建筑净宽9.0米，限高5.0米，隧道轴线走向约北东75°。

隧道工程地质和水文地质条件如下：○1隧道岩性为灰岩、砂岩和页岩，在K6+640至K7+100段的隧道顶板高程以上30多米的灰岩中有4处岩溶溶洞，规模不大，洞内无水、无泥质充填。

○2隧道区的地质构造条件，隧道位于沿河城断裂和与沿河城断裂近乎平行的两条断裂之间，两条断裂为压扭性断裂，隧道距离沿河城断裂200多米。

沿河城断裂在黎园岭附近的走向60°，倾向南东，倾角73°。

隧道轴线走向与第二组节理裂隙的走向近正交；与岩层层面和第一组节理裂隙的走向夹角小于25°。

○3隧道出口段进入页岩，页岩长度约250米，有的页岩中含有碳化的有机质，隧道附近岩体中存在煤系地层和废弃煤巷，页岩段施工注意瓦斯气体存在的可能性，和注意季节降水期间因废弃煤巷滞水，以裂隙渗水对隧道施工的影响。

2、试验目的借助中冶建筑勘察院使用TSP200在黎园岭隧道预报的机会，应关心隧道地震波预报技术专家们的要求，我们携带TGP206也参加了黎园岭隧道的预报工作。

TGP206型隧道地质超前预报仪在岩溶发育隧道中的应用

随着高速公路和铁路的不断建设和发展，长大隧道在路网中所占比例逐步上升。由于隧道工程的工程
工干扰小，预报范围较为广泛等优点，在隧道超前地质预报中，应用越来越广泛。本文针对中山顶隧道溶岩，采用ＴＰ０６超前地Ｇ２０质预报系统获取隧道的地质信息，调整了防护措施，
。
作者简介：黄元元（９４一）１８，湖北随州人。助理工程师，从事工程地质研究。Ｅｍｉ：５６２３＠ｑ．ｏ — ａ３１８５１ｑｅｍ。ｌ
（）接收探头用三分量速度型传感器，与压电２
黄元元，等：ＴＰ０Ｇ２６型隧道地质超前预报仪在岩溶发育隧道中的应用
灰岩，岩体较破碎，岩层为强富水、透水层，隧道地表两侧均发育有大型的岩溶洼地，地表岩溶漏斗、落水洞较发育，推测发育有岩溶管道，雨季可能会有地下水顺岩溶管道产生突水、突泥现象
Ｚ６Ｋ１６＋９７～ＺＫ１７＋０５０６７ＹＫ１６＋９１～ＹＫ１７＋００６０６７
Ｖ Ⅳ
摘
要：介绍了ＴＰ０Ｇ２６型隧道地质超前预报仪的基本原理和探测过程，并结合ＴＰ探测技术在Ｇ
隧道岩溶中的超前地质预报的具体应用，通过对比分析验证了预报结果的准确性，展示了ＴＰ预报Ｇ系统在隧道施工地质超前预报中的广阔前景。
地质描述
表１中山顶隧道围岩等级分布
围岩等级
第四系残破积层及灰岩层，下伏灰岩为较坚硬岩，裂隙、溶隙发育，围岩较破碎，稳定性较好，埋深浅灰岩，岩体较完整，中一厚层结构，呈洞身侧壁基本稳定

TGP地震波超前预报技术探-金荣杰

TGP 地震波超前预报技术探讨金荣杰（北京市水电物探研究所，北京100027）摘要：地质超前预报是隧道施工的重要工序，要做好超前预报工作，必须提高科学性、克服盲目性，采取合理的、行之有效的工法，采集到高质量的地震波记录；通过对三分量检波器接收到的三维矢量信息进行极化波计算处理才能真正获得地质界面的空间位置及产状，从而达到预报目的。

关键词：超前预报；地震波；三分量；TGP0 引言隐蔽地质灾害严重威胁隧道工程的施工安全，科学地进行隧道地质超前预报已经列为隧道施工的重要工序。

隧道地质超前预报方法主要有：传统地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法、物探法及特殊灾害地质所采用的相关预测方法。

其中物探法是利用介质物性差异进行地质判断的间接方法，例如电性差异、波阻抗差异等。

本文探讨利用岩体波阻抗差异产生反射波的地震波超前预报技术的应用。

地震波在隧道内是全空间传播，与其在地面半无限空间的传播规律有极大不同，传播更为复杂，要发挥其作用必须正确认识地震波在隧道全空间的传播规律，根据其传播特点采取有效的数据采集方案与数据处理方案才能达到地质预报目的。

1 地震波数据质量是超前预报的基础地质预报成果来自于现场所采集的地震波记录，合格的地震波记录是进行超前预报计算的基础。

为此必须要明确合格记录的特点，采取有效措施，确保采集到合格记录。

1.1 合格地震波记录的要求利用地震波进行超前预报时，通常采取的是钻孔中激发与接收，在一侧洞壁布置24个激发孔，在两侧洞壁对称布置2个接收孔，如图1。

通过拾取直达波的初至走时获得放炮段的围岩速度，然后据此推断前方围岩速度变化达到预报目的。

因此要想获得准确的放炮段围岩速度，直达波初至的时间必须读取准确，这就要求地震波记录要具有足够幅度、同相轴清楚，初至波起跳明显，如此方能准确读取初至走时，计算准确，如图2。

图1 地震波超前预报采集示意图1.2 改善不良采集条件数据采集过程中，难免会碰到所采集地震波记录不理想的情况，例如初至波幅度小、纵横波不易区分等，如图3所示。

[PPT]隧道超前地质预报技术(TGP预报)_ppt

隧道地质超前预报技术隧道地质超前预报技术前言一、TGP隧道地质预报观测系统二、TGP预报的基本原理三、隧道地震波预报与存在的问题四、TGP隧道地质超前预报技术五、TGP地质预报工程实例前言前言地质超前预报的作用与定位隧道工程巨大：高速铁路、公路、地铁、水电、矿山开采及军事等工程施工勘察延伸：弥补隧道勘察工作深度的不足1)地质灾害预报2)隐伏不良地质体预报3)围岩地质条件预报宜万铁路别岩槽隧道＋422大突水的溶腔规模：隧道长3721米，F1导水断层长483米，雨季有350米水压差，日最大涌水量28.6万立方米。

宜万铁路野三关隧道暗河岩溶溶腔规模：溶岩大厅断层连通岩溶构造水，一个半小时内突水15万立方，泥石量5万立方米。

前言前言齐岳山隧道掘进过程发现的岩溶构造溶腔近200处，危及安全的有22处，其中发生5次大事故，最大瞬间突水流量每小时达5.2万方。

前言五爪观隧道中的暗河前言龙鳞宫隧道的巨型岩溶溶腔前言掌子面突泥前言福建某公路隧道断层大塌方前言宜万铁路岩溶突水后调查的地质剖面前言岩溶空腔规模大，延展70多米宜万铁路岩溶突水后调查的地质剖面前言岩溶溶腔与构造的连通性好宜万铁路岩溶突水后地质调查剖面图前言突水突泥反映岩溶水、构造水具有水头压力。

以上地质问题与超前预报中的地震波存在何等关系？一、TGP预报的基本原理1,平(大)界面型地质：构造面、岩性接触面、规模溶洞条件：界面规模大于波长应用：反射波2,点（小）界面型地质：溶洞、溶腔、平界面上的突变点条件：规模小于波长应用：绕射波以岩体具有的波速、波长、和频率予以说明有序排列条件下：随地质界面与隧道夹角的变化，地震回波时距曲线形态变化的演示。

排列与界面平行条件二、TGP隧道地质预报观测系统排列布孔洞轴线方向有序排列，孔中激发，孔中三分量接收，多波全震相分析。

排列方式观测有利根据地震波传播的时距关系分析断面与隧道正交地震回波时距曲线形态有序排列条件下：在构造与隧道正交条件下，地震回波的“时~距”曲线形态如上。

TGP在大相岭隧道超前地质预报中的应用

TGP在大相岭隧道超前地质预报中的应用毕琨【摘要】介绍了TGP超前地质预报系统的技术特点和基本原理以及在大相岭隧道现场的应用情况,预报结果显示,TGP法结合工程地质调查进行地质超前预报对隧道的安全施工具有积极的意义.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2010(036)028【总页数】2页(P333-334)【关键词】TGP;地质灾害;隧道;超前地质预报;工程地质【作者】毕琨【作者单位】中铁十二局集团第三工程有限公司,山西太原,030024【正文语种】中文【中图分类】U456隧道施工地质超前预报，就是利用一定的技术和手段收集隧道所在岩体的有关资料，并运用相应的理论和规律对这些资料进行分析研究，从而对施工掌子面前方岩体情况或成灾可能性做出预报。

超前地质预报方法有很多种，如导坑、钻探、无损探测方法等(如地震和地质雷达)。

TGP是一种地震探测方法，该方法适于隧道掘进长度(二衬至掌子面下导)达到70 m，特殊条件下不少于55 m，埋层较深的长大隧道，在大相岭隧道施工中，主要采用了北京市水电物探研究所专门为隧道及地下工程施工超前地质预报研制开发的技术成果——TGP206，开展隧道超前地质预报工作。

实践表明，采用TGP206系统能较准确地识别和预测隧道掌子面前方及其周围的工程地质和水文地质情况以及岩石力学参数，TGP结合工程地质类比法，可以准确的预测出前方地质情况，为确保隧道安全施工，确定隧道施工工艺提供可靠的依据。

1 TGP原理和工作方法TGP(Tunnel Geology Prediction)是一种新颖、快速、有效、无损的反射地震技术。

它是为隧道超前地质预报而专门设计的，可以在隧道施工、地下矿藏、洞穴开挖前提供帮助，其目的在于迅速地提供在开挖周围及前方的三维空间的工程地质预报。

TGP是当前国内外先进的隧道长期超前地质预报设备，也是目前超前地质预报技术中的最重要手段。

TGP206系统主要由仪器主机、配件和处理软件三部分组成，它是根据地震波的回波原理(见图1)，人工制造一系列有规则排列的轻微震源，布成一条直线，用小药量激发产生。

隧道监控量测管理与TGP隧道地质超前预报

河南建材2023年第4期隧道监控量测管理与TG P隧道地质超前预报史振华山西离隰高速公路有限公司(033000)摘要:文章通过介绍工程情况及围岩衬砌参数,重点分析了监控量测管理与T G P隧道地质超前预报。

研究表明,施工前由技术人员进行监控量测技术交底并对监控量测点的密度、埋设部位、埋设要求进行详细说明,且当洞口段围岩情况较差时增加监控量测点的量测频率和埋设密度。

大力开展隧道、防排水、混凝土构件质量通病治理攻坚行动,抓好重点工序的工艺改进和技术创新工作。

关键词:隧道;监控量测;地质超前预报0前言根据隧道监控与地质预报设置现场预测小组,由咨询专家进行不定期技术指导,提供技术服务。

项目部由8~10人组成,负责组织各隧道的预测及管理工作。

这些工作包括现场人员安排和管理、隧道预测方案的制订和实施、组织现场预测、资料的报告编写分析整理、与承包人的联系与协调,并及时解决工程中的问题。

1工程情况及围岩衬砌参数隧道围岩级别变化频繁,施工采用开挖面地质素描方法、TG P/TSP超前地质预报系统和超前探孔进行超前地质预报,并在隧道遇有异常或明显不良地段围岩时采用水平钻进行超前预测。

项目主要工程量如下。

土石方工程:路基挖土方32.7万m3,挖石方51.2万m3,路基填土方19.7万m3,填石方26.1万m3(已扣减台背8万m3)。

防护排水工程:片石混凝土防护9.52万m3,混凝土2.93万m3。

级配碎石水稳42.12万m2,透层21.37万m2,稀浆封层21.37万m2,黏层20.85万m2,沥青混凝土41.84万m2。

全线桥梁共13座,其中大桥1202m/7座、中桥291m/4座、小桥40.06m/2座。

其中,桩基4033m/211根,承台、系梁76个,盖梁、台帽87个,墩柱、肋板137个,预制T梁327片,空心板28片。

全线涵洞、通道共计1186m/67道,其中盖板涵743.9m/42道、圆管涵360.5m/22道,箱涵81.6m/3道。

TGP206与TSP203地质预报系统优势对比分析

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｍｏｓｔａｄｖａｎｃｅｇｅｏｌｏｇｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓａｖａｉｌａｂｌｅｉｎｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｎｏｔｈｉｇｈ．Ｉｎｔｈｅ
ｔｏｏｓｉｍｐｌｅ．ＲｅｇａｒｄｉｎｇｆＴＳＰ２０３，ＴＧＰｈａｓｍａｄｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓ．ＴＧＰｅｍｐｈａｓｉｚｅｓｔｈａｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌ — ｙｓｉｓｓｈｏｕｌｄｂｅｍａｄｅｏｎｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇｇｅｏｌｏｇｙｋｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄｔｈａｔｏｔｈｅｒｐｒｏｐｅｒｇｅｏｌｏｇｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｓｈｏｕｌｄｂｅａｄｏｐｔｅｄｔｏａｓｓｉｓｔＴＧＰ．ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄＴＧＰｉｎｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅａｄ— ｖａｎｃｅｇｅｏｌｏｇｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｈａｓｂｅｅｎｗｅｌｌｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ；ａｄｖａｎｃｅｇｅｏｌｏｇｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ；ａｃｃｕｒａｃｙ；ＴＳＰ２０３；ＴＳＰ２０６；ｔｉｇｒｇｅｒｍｏｄｅ；ａｃｏｕｓｔｉｃｗａｖｅｉｎｔｅｒｆｅｒ－ｅｎｃｅ；ｃｏｕｐｌｉｎｇｍｏｄｅ；ｅｘｔｒａ — ｄｅｅｐｓｈｏｔｈｏｌｅ