用TST隧道超前预报系统对现有TSP客户进行升级改造的工程实例.doc

用TST对现有TSP客户进行升级改造的工程实例

在纳XX高速的叙XX隧道的预报中，我们通过改变观测方式和资料处理技术对TSP进行升级。并对观测资料使用TSPwin 和TST 软件分别进行处理， 以资比较。

图一为左侧和右侧的TSPwin的偏移结果，问题是：

1. 使用TSP203 软件处理的结果包含较多虚假信号，左侧检波器收到数据的偏移成像图中充满了反射界面，无法判读哪里是真正的地质病害。

2. 掌子面前方的地质状况物理存在，而从TSP分析的结果看隧道两侧记录的偏移剖面结果不一致，没有可比性，从一个侧面说明TSP203 技术不可靠。

图一：TSPwin的偏移结果

下图（图二）为TST的偏移结果和围岩速度扫描结果。

图二：TST的偏移结果和围岩速度扫描结果

图中完整围岩在偏移图像中的反射条纹稀少，并以红色条纹为主，波速图像中速度偏高；破碎围岩反射条纹密集，以蓝色为主，波速偏低。断裂构造与破碎带反射条纹蓝红相间，密集分布，波速偏低，这些是利用构造图像与波速图像解释的原则。两幅图像相互印证，进行综合解释。100m范围内的地质情况可分成两段。第一段K43+60 到K43+30长约30m，偏移图像内反射层密集，反应岩溶洞室边界反射强烈，岩体裂隙、构造发育。围岩波速稍低，3200/s。在K43+35里程处有一强反射，推断该处岩溶洞室内发育有断裂构造；第二段从K43+030 到K42+960，长约70 米，岩溶洞室于隧道斜交部位渐少，岩体完整性变好，反射信号渐稀疏，裂隙密度降低，围岩属微风化灰岩，波速增高到波速3300m/s。

TSP新观测方案+TST软件= TSP技术升级
TSP在国内应用的十几年来，工程上反映其存在虚报误报、定位不准、含水性预报虚假等风险。从地球物理原理上来说其存在两类技术缺陷：

1. 未能区分地下三维波场和滤除侧向波
2. 其二不能准确地确定围岩波速和准确定位

为避免这些风险，需要对TSP的观测方式与资料处理技术进行升级改造。在继续使用TSP的硬件系统基础上，采用新的观测方式和TST处理技术，对TSP进行升级改造。新方案包括每侧1个检波器和12个炮点，软件增加功能包括方向滤波、速度分析和kirchhoff偏移成像等。 观测方案如下图所示：

图三：TSP新观测方案