TSP-3D多功能隧道三維超前地質(zhì)預(yù)報(bào)檢測

產(chǎn)品介紹

TSP-3D多功能隧道三維超前地質(zhì)預(yù)報(bào)檢測新一代地震波反射法地質(zhì)預(yù)報(bào)設(shè)備。適用于隧道三維地質(zhì)預(yù)報(bào)、地表勘查、野外地震探測的多功能三維顯示預(yù)報(bào)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(jí)別的傳感器，配備高性能低壓鋰電池，保證了設(shè)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(yīng)用于隧道工程勘察、鐵路、水利、及地下結(jié)構(gòu)工程建設(shè)期工作面前方三維地質(zhì)探測等；

多功能：除隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)采用極小偏移距彈性波反射原理，用6-12個(gè)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(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)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(hào)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(gè)震源點(diǎn)在不同位置產(chǎn)生地震波，這些震源點(diǎn)分布在隧道的特定位置，當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅剿淼狼胺疆惓ｓw（破碎帶，斷層，空洞等）時(shí)產(chǎn)生反射波，這時(shí)分布在隧道上面的三軸高靈敏度傳感器會(huì)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(hào)位置計(jì)算，根據(jù)TSP-3D三維隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的傳感器分布坐標(biāo)，將地震參數(shù)（動(dòng)態(tài)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)）通過計(jì)算轉(zhuǎn)換成巖體構(gòu)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(duì)隧道地表進(jìn)行探測）；

現(xiàn)場采集時(shí)間短，工作效率高；

產(chǎn)品特點(diǎn)

TSP-3D系統(tǒng)采用6-12個(gè)MEMS微機(jī)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(yīng)力應(yīng)變轉(zhuǎn)換的算法，形成9種三維數(shù)據(jù)體，每個(gè)三維數(shù)據(jù)體包含82個(gè)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(zhì)災(zāi)害預(yù)警等級(jí)

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(zhì)預(yù)報(bào)的優(yōu)勢

相比二維超前地質(zhì)預(yù)報(bào)展示的是線或面的二維位置，不能清晰顯示異常邊界，預(yù)報(bào)范圍有限，三維地質(zhì)預(yù)報(bào)可以全面預(yù)報(bào)隧道拱頂?shù)人形恢?，地質(zhì)預(yù)報(bào)的空間定位更加準(zhǔn)確，是當(dāng)前*的預(yù)報(bào)技術(shù)。近年來，三維超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(yùn)輸部發(fā)布了《公路隧道質(zhì)量安全管控提升指南》，提出了三維隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的要求，并指出三維成像技術(shù)具有可直觀顯示隧道前方地質(zhì)分布狀況、提升檢測效果的優(yōu)勢！

技術(shù)參數(shù)

① 破碎狀況圖：

主要展示應(yīng)變分布，可以判斷溶洞、斷層、破碎帶等復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)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(zhì)災(zāi)害預(yù)警等級(jí)：

是由破碎狀況、阻抗系數(shù)計(jì)算所得的常量，提供施工危險(xiǎn)等級(jí)參考。