對當(dāng)前我國應(yīng)用S存在問題的研討

對當(dāng)前我國應(yīng)用TSP

存在問題的研討1前言TSP（TunnelSeismicPrediction，隧道地震波勘探）設(shè)備是由瑞士安伯格開發(fā)、生產(chǎn)的，是當(dāng)前國內(nèi)外最先進(jìn)的隧道隧洞長期超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)備，也是當(dāng)前超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)中的最重要手段。它與其它超前地質(zhì)預(yù)報的設(shè)備相比，最大優(yōu)點(diǎn)是：探測距離遠(yuǎn)（可達(dá)隧道隧洞掌子面前方300～500m,最大可達(dá)掌子面前方1500m），分辨率高（最高分辨率為1m），抗干擾能力強(qiáng)（基本不受干擾），對施工影響很少（鉆孔和測試均在側(cè)壁進(jìn)行，洞內(nèi)探測時間僅用45分鐘）。在國外，瑞士、英國、法國和日本等發(fā)達(dá)國家的隧道隧洞施工中，已普遍采用TSP進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報工作，特別是TBM機(jī)械化施工，TSP已成為TBM的“孿生兄弟”，據(jù)國外資料統(tǒng)計，它可為隧道隧洞施工增收節(jié)支總經(jīng)費(fèi)的20%。在國內(nèi)，已經(jīng)陸續(xù)引進(jìn)并實際應(yīng)用于隧道隧洞施工的TSP近20臺左右，其中包括TSP-202系列和TSP-203系列。由于設(shè)備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)和社會效益明顯，我國還有很多隧道隧洞施工企業(yè)準(zhǔn)備購置該設(shè)備。國內(nèi)諸多單位在應(yīng)用TSP的過程中，出現(xiàn)了一些問題，也產(chǎn)生了一些看法。例如，有些單位在應(yīng)用TSP探測過程中，對少量地下溶洞、暗河、巖溶淤泥帶等強(qiáng)富水帶沒能準(zhǔn)確預(yù)報出來；再如，有些人認(rèn)為TSP探測解決不了圍巖是否破碎（即圍巖級別或類別）問題等等。上述諸多問題實際上是可以避免的。我國對TSP設(shè)備引進(jìn)時間過短，實際經(jīng)驗積累不足，TSP探測和解譯技術(shù)尚不過關(guān)，特別是多數(shù)單位實際尚處于“學(xué)習(xí)”和積累經(jīng)驗的階段；另一個主要原因則是單純依賴TSP，沒有實施綜合超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)。為了解決我國在TSP應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題，筆者認(rèn)為有以下幾個問題需要澄清和研討。2正確認(rèn)識TSP的兩個系列

2.1TSP-202它為人工解譯型，它是在基本解譯原理的指導(dǎo)下，通過解譯人員比較扎實的地質(zhì)學(xué)知識（特別是工程地質(zhì)力學(xué)知識）和基本功，依據(jù)各種不良地質(zhì)體的成因特征和前兆標(biāo)志，對成果圖反映的不良地質(zhì)體的性質(zhì)、類型，位置和規(guī)模進(jìn)行解譯。它與TSP-203相比較：缺點(diǎn)是：①由于開發(fā)較早，所以，設(shè)備體積偏大，也較沉重；②必須通過雙壁探測，并采用人工方法才能繪制三維成果圖；③對成果解譯人員要求較高，即它要求地質(zhì)基本功扎實、地質(zhì)和物探工作經(jīng)驗豐富的“專家”型人才，所以，又稱“專家”型設(shè)備。它的優(yōu)點(diǎn)是：由于它是通過各種不良地質(zhì)體的成因特征和成因標(biāo)志、前兆標(biāo)志，來解譯成果的不良地質(zhì)體的性質(zhì)、類型，位置和規(guī)模的；所以，它較接近客觀地質(zhì)條件的實際情況，探測解譯的精度也相對較高。但由于對成果解譯人員要求較高，不利于大量推廣應(yīng)用，目前廠家已停止生產(chǎn)。2.2TSP-203它為智能解譯型，即首先通過設(shè)備軟件求得各種不良地質(zhì)體的主要的物理參數(shù)，然后通過解譯人員對各種不良地質(zhì)體的物理參數(shù)的理解，對成果圖反映的不良地質(zhì)體的性質(zhì)、類型，位置和規(guī)模進(jìn)行解譯。它與TSP-202相比較：優(yōu)點(diǎn)是：①由于屬于TSP-202換代產(chǎn)品，所以，設(shè)備體積較小，重量也較輕；②可以一次性自動繪制三維成果圖；③成果解譯人員要求不高，即不一定要求地質(zhì)基本功很扎實、地質(zhì)和物探工作經(jīng)驗較豐富的“專家”型人才，所以，又稱“普及”型設(shè)備。它的主要缺點(diǎn)是：由于物理參數(shù)很難完全反映不良地質(zhì)體的性質(zhì)、類型，即只能近似反映不良地質(zhì)體的性質(zhì)、類型；所以，一般地說，TSP-203探測解譯精度稍低。但它具有解譯技術(shù)要求低的優(yōu)點(diǎn)（類似智能型相機(jī)），較適合解譯水平一般的技術(shù)人員使用，也便于普及、推廣應(yīng)用。3提高TSP探測和解譯技術(shù)水平

TSP探測和解譯技術(shù)需要經(jīng)驗的積累，同時，更主要的是提高解譯技術(shù)人員的地質(zhì)知識（特別是工程地質(zhì)力學(xué)的知識）和野外、洞內(nèi)地質(zhì)工作的基本功。3.1TSP探測技術(shù)嚴(yán)格按規(guī)定布置震源和傳感器鉆孔，并保證質(zhì)量，特別是孔距。在地質(zhì)知識（特別是工程地質(zhì)力學(xué)的知識）根基不深的條件下，必須堅持應(yīng)用兩個傳感器，實施雙壁探測。在洞內(nèi)45分鐘的實際探測過程中，盡最大努力減少噪音；盡最大努力減少漏炮。積累經(jīng)驗，掌握探明掌子面附近（前方）的不良地質(zhì)的炮眼布置方法。3.2TSP解譯技術(shù)依據(jù)工程地質(zhì)力學(xué)的知識，正確選擇和設(shè)定解譯的搜索角和調(diào)諧角。盡量依據(jù)地質(zhì)學(xué)的知識，通過對不良地質(zhì)體成因特征和成因標(biāo)志的正確認(rèn)識，判別不良地質(zhì)體的性質(zhì)。4提高TSP超前預(yù)報的準(zhǔn)確性和精度

要提高TSP超前預(yù)報的準(zhǔn)確性和精度，最主要的手段是實施綜合超前地質(zhì)預(yù)報；其次是限定TSP超前預(yù)報的范圍。最后，TSP探測必須有超前鉆探的有力配合。4.1TSP與工程地質(zhì)學(xué)的超前地質(zhì)預(yù)報手段結(jié)合這是最主要的綜合超前地質(zhì)預(yù)報手段，它可以變物探成果的“多解性”為“單解”，從而提高TSP超前預(yù)報的準(zhǔn)確性和精度。與地面地質(zhì)調(diào)查和地面地質(zhì)體投射法的長期超前預(yù)報技術(shù)相結(jié)合。與斷層參數(shù)預(yù)測法預(yù)報隧道斷層的長期超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)相結(jié)合。與掌子面編錄預(yù)測法、不良地質(zhì)前兆預(yù)測法等短期超前地質(zhì)預(yù)報的地質(zhì)學(xué)預(yù)報手段相結(jié)合。與地質(zhì)災(zāi)害臨近警報的超前預(yù)報手段相結(jié)合。4.與2竹TS偉P與媽其它廈物探訴手段露相結(jié)搶合這是杏另一喜種綜段合超哭前地桶質(zhì)預(yù)散報的刻手段血，也字有利卡于相句互驗超證，嗚提高拿TS繁P超晚前預(yù)添報的饑準(zhǔn)確慘性和枯精度趴。主要劫有地嗽質(zhì)雷扮達(dá)探鍵測、勾聲波硬探測械和紅投外線睬探測決等短風(fēng)期超食前地漏質(zhì)預(yù)夜報的債物探汽手段泡。4.股3咸限定后有效瀉超前喝預(yù)報需的距費(fèi)離設(shè)備曠的最磚有效漂的預(yù)雙報距馬離是帶掌子珠面前腳方1飾00毫m。錄在經(jīng)景驗不鈔足、離地質(zhì)刷基本擦功不雨過硬嚼或其逆它預(yù)悄報手根段不本能有惰效配憶合的堡條件爆下，嗓一般汪應(yīng)嚴(yán)麻格將彼預(yù)報盒距離士限定跑在掌益子面磁前方撐10禁0m蓬是提灑高T竿SP季超前顆預(yù)報蜓的準(zhǔn)障確性糖和精漂度的棵關(guān)鍵垮。只遇有在刃經(jīng)過白近百陶次探愚測，鼻總結(jié)芬了大壯量經(jīng)射驗的辭基礎(chǔ)里上，扎才能趕把預(yù)序報的警距離義逐漸億地擴(kuò)詳展到蠢15愧0～償20昨0m鞏。4.浙4未超前寨鉆探岔的有稀力配首合TS柱P探乏測與發(fā)預(yù)報山，一意般應(yīng)驕有超奪前鉆亭探的衡有力特配合皂，特紐奉別是粱對地叼下水房誠的超他前預(yù)圍報，朽TS旋P探鏡測的臂成果古只能裹半定頓量地險預(yù)報雅有沒切有地澤下水器，即碗只能童預(yù)報帆地下周水是祥多水那、少女水、裝還是住無水暮，是摩弱富乘水帶漲還是摟強(qiáng)富成水帶藏，即隸只能濃做出清相對丸的評匪價結(jié)斗論。靈只有銹通過織超前病鉆探魚和臨孕近警瘋報才藥能準(zhǔn)它確預(yù)煉報各盤類地憲下水司的類朝型和對有無蜻大涌醫(yī)水甚愈至突育泥突近水的懶可能壞性。然而澆，T印SP堪為超矛前鉆到探解韻決了職鉆探常的目翅標(biāo)和叨范圍牽這個遣重大肌問題著，避糧免了幅超前濟(jì)鉆探比的盲眉目性銷，因是而極北大地嘩減少欣了鉆撇探的賀次數(shù)蘿，從持而大奪量地截節(jié)約殲了超伶前鉆杯探的旅費(fèi)用汁；因藍(lán)而，談其作屑用仍謊然是隔巨大謀的。5冶提高點(diǎn)TS箭P探旅測的很實用瓦性TS私P超蠢前地殃質(zhì)預(yù)純報的路成果闊，一輝般是結(jié)預(yù)報綠掌子狹面前勝方1寨00輩～2肆00店m范武圍內(nèi)以主要誦不良慌地質(zhì)歲體的氏性質(zhì)用、位爪置和徒規(guī)模著；對壟施工虹單位符迫切稱需要攔解決逼的問徹題，僵例如顯，掌支子面覽前方順哪個松區(qū)段途圍巖買破碎尊?什求么地系方有涉溶洞孫、暗余河或醫(yī)巖溶泳淤泥煮帶等岸等，引就需爽要加暮強(qiáng)T活SP鴿解譯伙的基暴本功竄。具體仰途徑小是：實施蛇綜合膏超前紙地質(zhì)世預(yù)報抄（如滋前述疫）。運(yùn)用增工程重地質(zhì)涂力學(xué)念關(guān)于岸“構(gòu)它造體歉系”辦、“桿構(gòu)造跌型式內(nèi)”和壁構(gòu)造連演化垃的知裝識，杯正確痕判定擠所預(yù)耐報的釀斷層咬破碎優(yōu)帶的護(hù)力學(xué)滴性質(zhì)膀和構(gòu)拍造形向跡的詳復(fù)合底特征隙，并碑據(jù)此容預(yù)報坡斷層賊破碎帖帶的都破碎驕程度胡和對伐圍巖裕穩(wěn)定附性的耐影響赴程度款。深入以掌握渣溶洞折、暗題河或輩巖溶夕淤泥默帶等貍不良茂地質(zhì)籌體的齒成因疏特征饞和成東因標(biāo)傅志、幟前兆達(dá)標(biāo)志吊，分惜析它抬們在陵TS吐P成殲果圖描上的掌表現(xiàn)睡，為飽準(zhǔn)確橡解譯鼻提供辛前提肌。充分裁運(yùn)用斤短期振預(yù)報邊、臨現(xiàn)近警醫(yī)報，線特別臥是超葡前鉆演探等糧技術(shù)點(diǎn)手段挖，特宗別是婦在關(guān)珠鍵區(qū)供段要儀實施粒全方五位的暈跟蹤觀地質(zhì)州工作駱。6乞結(jié)裳語以上糕是筆不者對床當(dāng)前雙我國攤應(yīng)用河TS儲P存麥在問愧題的席幾點(diǎn)閘初步把看法撿，有站不妥些之處帽，還炎望同糾行批腦評指親正?？僧?dāng)然恐，還弦有其遷它一阿些問闊題，班諸如鴨如何帖降低譽(yù)TS僑P去探測驢成本男?如生何加倍快提助交T秘SP青探測抗成果慘的速涉度?企如何沃增加伯TS竹P每騎次超繁前預(yù)駛報的筐距離寶?這巧些問綁題都喘有待戲解決淺。