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TRT7000层析扫描地质超前预报系统的功能、原理及项目实例

 

  

功能

TRT7000是一种全新的地质超前预报设备。二十世纪六十年代,在美国先进技术发展计划基金支持下,美国国家安全局网罗了众多资深地球物理学家应用地震波勘测技术来研究地层应力消除现象及地层结构扫描成像,简称TRT技术。在TRT技术的飞速发展过程中,在震源上先后采用炸药爆炸、风镐或挖掘机、电磁波发生器、锤击作为震源,使勘测成本越来越低,操作越来越方便;在软件上,成功实现由2D成像到3D全息成像的跨越,使得勘测结果更为准确、全面、直观。为推广这一先进技术,美国C-Thru公司从国家安全局继承了相关资产,推出了TRT7000超前地质预报系统。

 

原理:

TRT7000的原理在于当地震波遇到声学阻抗差异(密度和波速的乘积)界面时,一部分信号被反射回来,一部分信号透射进入前方介质。声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或岩体内不连续界面。反射的地震信号被高灵敏地震信号传感器接收,反射体的尺寸越大,声学阻抗差别越大,回波就越明显,越容易探测到。通过分析,被用来了解隧道工作面前方地质体的性质(软弱带、破碎带、断层、含水等),位置、形状、大小。

 

TRT的一些隧道工程项目实例


  
TRT软件生成一个全息图像,描述地下状况就像一束闪光,能够使你直接“看到”隧道工作面前方400英尺(120m)。典型的应用包括,在隧道工作面后面一定距离的隧道周边安装3分量检波器,由锤击、掘进机或风镐产生地震信号。在掘进循环里记录信号。整个数据的采集和处理需要一到两小时,并且隧道每掘进200300ft6190m)执行一次操作。

1)国外的项目实例
NSA
工程公司和Kajima集团已经在一起使用TRT方法描述日本一些隧道的不同岩石特征。在FujikawaTBM主隧道,TRT被应用于描绘隧道上方安山石和凝灰角砾岩层上沉积形成的砂砾层的界限。图1显示3维的导和主隧道的联合图像,描绘出了砂砾层的底部形状和边界。平坦的边界在主隧道上方约121英尺(37m),轻微侵入了导

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隧道上方异常轮廓反射及向东(左)和北(右)的垂直和水平投影。

日本的Kamaishi附近的另一个高速公路双隧道工程,采用NATM和钻眼爆破技术,隧道开挖通过偶尔有花岗岩的破碎的、软弱的喀斯特石灰岩层。采用冲击破碎机产生震源,探测到一个在工作面前方279英尺(85m)的横在主隧道上的花岗岩体。该体与工作面的低波速粘土(图2中的蓝色部分)相区别,已被掘进所证实。

                

主隧道的工作面和底板图。数据通过由机械冲击破岩钻机作为震源。

 

TRT也被用于澳大利亚的一些隧道工程,包括一个采用TRT探测隧道前方破碎区的应用例子,该隧道正要穿越充满喀斯特石灰岩的山谷。图显示在隧道工作面的前方98英尺(30m)和180英尺(55m)有两个软弱裂隙区域,它们已被随后的钻孔检查和掘进所证实。

 

隧道工作面前方裂隙区域和地质反常区域的三维透视图

2)国内的一些项目实例:

1.中铁十四局在武广客运专线中铁十一局四公司的行将山2号隧道采集到的前方破碎带及含水带图

.隧道面前方50米出现含水破碎带  

        2.莱芜铁矿32线断层

                

   3.京沪高速铁路客运专线张夏出口的溶洞

 

                          

 

 

 

 

 

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