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《成都理工大学》 2009年
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地震反射波法(TSP)在隧道地质超前预报中的应用研究

周文峰  
【摘要】: 随着国家经济发展的需要,国家加大了对交通基础设施的投入,而在多山地区,如中国的西部,修路必须要修建隧道。在建设隧道的过程中经常碰到很多不良地质体,如断层、破碎带、突泥涌水、坍塌、溶洞等,给隧道的施工效率、安全带来很大的问题,地震反射波法隧道超前地质预报TSP技术就是为了解决此问题而应运而生,TSP技术就是利用不良地质体对地震波的反射来获取其信息,如性质、位置和规模,达到预报的目的。TSP技术能对掌子面前方100~150米范围内的地质情况做出预报。 本文研究了不同倾角地层的反射波时距曲线和绕射波时距曲线,分析了各时距曲线的视速度变化规律。当反射界面位于掌子面前方且倾角大于45°时,在观测系统的接收段时距曲线的视速度恒为负;当反射界面位于掌子面前方且倾角小于45°时,随着反射界面与隧道轴线交点的位置变化,时距曲线的视速度有正有负。而反射界面位于掌子面后方时,时距曲线视速度恒为正。这为认识波场提供了依据,当资料处理中反射波提取时,如果去掉所有正视速度的波,则必然消除了来自掌子面后方的波和掌子面前方小倾角的波,达到了滤波的效果。在野外数据采集过程中,对于观测系统的设计,提出了测线必须布置在与反射界面成锐角的隧道壁上,道间距设定要遵循空间采样定律,最小偏移的设定要注意接收横波。还提出了获得好质量要注意的事项,为工程实例中获得好的效果做了保障。对数据处理软件TSPWIN的各个步骤做了理论分析,得到了深刻的认识,更加肯定了该方法具有的理论基础。本文还分析了影响资料解释的各个因素,特别是反射系数、纵横波速度比。反射系数反映在深度偏移剖面图上,得到的纵横波速度比和弹性参数值可以借鉴别人给出的各种岩性的经验值来做解释。在工程实例中,TSP技术得到了很好的效果,对于溶洞、裂隙破碎区以及夹泥裂隙都有很好的反映。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P631.4

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