在總結(jié)了國內(nèi)外十多年來隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作的基礎(chǔ)上,北京市水電物探研究所經(jīng)過創(chuàng)新與改進(jìn),自主研發(fā)了TGP型隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)儀。
TGP系統(tǒng)在隧道洞壁鉆孔中布置接收與激發(fā)裝置,實(shí)現(xiàn)隧道地震反射波和繞射波采集。現(xiàn)場(chǎng)預(yù)報(bào)測(cè)量時(shí)間短,預(yù)報(bào)距離大,以地震波偏移圖、回波點(diǎn)位置圖、極化分析圖及估算介質(zhì)速度圖等實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)造破碎帶、巖性接觸帶、軟弱巖層帶和巖溶發(fā)育帶等不良地質(zhì)條件的推斷和隧道圍巖工程地質(zhì)性質(zhì)評(píng)價(jià)。
TGP型儀器的特點(diǎn):
① TGP儀器主機(jī)為整機(jī)密封方式,不采用筆記本電腦外插方式,儀器信噪比高,抗干擾能力強(qiáng);儀器箱體具有防靜電、防電磁、防水、防震功能,適應(yīng)隧道惡劣環(huán)境。
儀器存儲(chǔ)介質(zhì)采用電子器件,可以避免洞內(nèi)外溫差大、洞內(nèi)潮濕導(dǎo)致器件表面結(jié)霧,出現(xiàn)儀器不能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的故障。
②接收探頭采用三分量速度型傳感器,與壓電型傳感器相比具有高靈敏度、高指向性,并且具有與隧道圍巖傳播地震波頻率相適應(yīng)的高頻寬帶特性,縱橫波采集清晰。
③ 接收探頭與巖體直接耦合,提高地震波信號(hào)接收的保真度。采用耦合劑進(jìn)行耦合效果好,費(fèi)用低,每次測(cè)試費(fèi)用僅需幾百元。
④采集系統(tǒng)具有壓制隧道管波的功能,采用專門的設(shè)備有效削減進(jìn)入接收孔中的管波;數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有多種干擾波去除功能,保證預(yù)報(bào)成果資料的真實(shí)性。
⑤ TGP處理系統(tǒng)具有“偏移成果可靠性分析”功能,可從偏移歸位成果圖追索到原始記錄,通過檢查原始記錄的質(zhì)量、分析有效波和干擾波,實(shí)現(xiàn)對(duì)偏移成果圖質(zhì)量的評(píng)估,有益于提高預(yù)報(bào)成果圖的可靠性。
⑥ TGP系統(tǒng)具有“地質(zhì)界面產(chǎn)狀和強(qiáng)反射點(diǎn)位置預(yù)報(bào)”的功能,根據(jù)點(diǎn)位分布圖分析面狀(構(gòu)造貫通面、節(jié)理裂隙密集帶、巖溶發(fā)育帶、巖性分界面等)和點(diǎn)狀(溶腔、溶洞)構(gòu)造,可以評(píng)估地質(zhì)構(gòu)造或者病害地質(zhì)體對(duì)隧道的影響程度。
⑦ TGP系統(tǒng)輕便易攜帶,主機(jī)重約8kg;長×寬×高的尺寸為40×30×16cm。主機(jī)及附件的包裝箱具有防震防水的特點(diǎn),便于野外運(yùn)輸。