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>> 工程地質(zhì)隧道壩體勘測儀器 >> 隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng) >> 隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)儀

聯(lián)系電話：010-81297418 18611733685

儀器設(shè)備名稱：隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)儀
儀器設(shè)備型號(hào)：TGP206
儀器設(shè)備品牌：北京
儀器設(shè)備價(jià)格：
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TGP206隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)探測系統(tǒng)，采用隧道高頻地震反射回波的方法，探查隧道前方圍巖的不良地質(zhì)體（例如：巖體構(gòu)造破碎帶、巖性接觸帶和巖溶發(fā)育帶等）。為隧道的快速掘進(jìn)、支護(hù)材料的提前準(zhǔn)備，以及災(zāi)害事故的預(yù)防提供地質(zhì)資料與信息。
專門為隧道及地下工程施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)研制開發(fā)的技術(shù)成果，已經(jīng)經(jīng)過國內(nèi)著名隧道專家組評審，鑒定為具有國際先進(jìn)技術(shù)水平。
隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)可預(yù)報(bào)隧道前方200米左右（本數(shù)值為中等硬度圍巖條件，視當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)構(gòu)造有所偏差）的巖性變化、斷層、破碎帶、巖溶發(fā)育帶、空洞等，并能計(jì)算出上述范圍內(nèi)的縱波、橫波速度、波速比,泊松比,相應(yīng)巖體的動(dòng)彈模量和剪切模量等巖石力學(xué)參數(shù)。
TGP206隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)探測系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍大，通過改變偏移距離和激發(fā)能量即可實(shí)現(xiàn)大范圍預(yù)報(bào)。
TGP206隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)探測系統(tǒng)性能提高突出表現(xiàn)在高分辨能力的增強(qiáng)，即對隧道圍巖病害地質(zhì)體的判釋能力的提高方面。
根據(jù)隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和隧道地質(zhì)檢測兩個(gè)方面的需要，開發(fā)出TGP隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)儀和相關(guān)軟件處理系統(tǒng)。該隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)儀器系統(tǒng)既可以進(jìn)行隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，擴(kuò)展配置又可以對開挖過程中未發(fā)現(xiàn)的隧道隱蔽病害（如隧底巖溶等）進(jìn)行檢測，和檢測隧道圍巖的彈性波速度、劃分隧道圍巖類別，以及檢查混凝土襯砌與圍巖之間是否存在脫空缺陷等。
這種多功能儀器適應(yīng)隧道彈性波多項(xiàng)目檢測的需要，軟件處理系統(tǒng)全部為WINDOWS編程，界面良好，處理中既有自動(dòng)處理方式，也有手動(dòng)處理方式，還具有深入分析異常可靠程度的追蹤評估功能。
這種功能設(shè)計(jì)的操作既適應(yīng)非物探人員，又適應(yīng)物探或?qū)I(yè)人員利用彈性波傳播特性對隧道復(fù)雜地質(zhì)條件進(jìn)行深入的研究。

TGP隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)由四大部分組成，它們分別是：
（1）TGP隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)檢測儀主機(jī)，儀器箱體采用全密封式，顯示采用強(qiáng)背光功能的TFT液晶顯示屏，存儲(chǔ)單元為30G，儀器設(shè)計(jì)具有防水、防塵、防震功能。
·12通道
·頻帶寬度0.5~4000HZ
·VPP為24伏下瞬時(shí)浮點(diǎn)放大 A/D轉(zhuǎn)換20bit
·動(dòng)態(tài)范圍高信噪比 120~132db
·采樣率 30μs、60μs、90μs、120μs、250μs、500μs、1ms、2ms
·超長采樣記錄功能采樣點(diǎn)數(shù)可達(dá)1024、2048、4096、8192點(diǎn)
·具有三檔模擬濾波功能全通、高通1、高通2
（2）高靈敏度三分量速度型接收檢波器，安裝配套的工具和器材，如專用電纜、起爆觸發(fā)電器、孔中接收檢波器和耦合劑的專用安裝工具、專用防水防震工程塑料儀器箱和工具箱等。
（3）數(shù)據(jù)處理設(shè)備（DOTH（750）1.8G/256MB/40G/WIN XP PRO/ATI RADEN *300 64MB DDR2/指紋識(shí)別系統(tǒng)）,工程地質(zhì)圖象記錄設(shè)備（710萬像素/4*optic/2*digit）。
（4）TGPWIN隧道地震波處理分析軟件包
三分量隧道地震波采集模塊；
空間位置建立模塊；
均衡增益、頻譜分析、濾波模塊；
干擾波剔除模塊；
速度分析模塊；
地震回波提取模塊；
地震回波相關(guān)偏移歸位模塊；
隧道圍巖構(gòu)造的能量衰減與性質(zhì)分析模塊；
報(bào)告圖文編輯模塊。
儀器主要技術(shù)指標(biāo)：
•主機(jī)具有4個(gè)獨(dú)立的三分量通道
•頻帶寬度0.5 - 4000Hz
•Vpp為24伏條件下的瞬時(shí)浮點(diǎn)放大，A/D 20bit 120-132db，動(dòng)態(tài)范圍大/信噪比高；
•采樣率：10μs、30μs、60μs、90μs、120μs、250μs、500µs、1 ms八檔；
•超長采樣記錄功能/采樣點(diǎn)數(shù)：1024、2048、4096、8192點(diǎn)；
•采樣記錄長度為8.192s；
•具有模擬濾波器/分三檔：全通、高通1、高通2
儀器裝配：
TGP型隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)儀的裝配設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下：考慮到隧道應(yīng)用環(huán)境具有潮濕或滴水的特點(diǎn)，儀器設(shè)計(jì)為整體式、面板鍵盤等設(shè)計(jì)為密封觸摸式鍵盤。儀器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)為大信號(hào)狀態(tài)采樣，有利于儀器信噪比性能的提高。考慮到多功能檢測的需要，隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)儀器設(shè)計(jì)為4個(gè)獨(dú)立的三分量通道，通過選用專用插頭改變儀器輸入的接線組合，確定儀器的使用狀態(tài)。用于隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，可以根據(jù)需要在1-4個(gè)接收檢波輸入道選擇使用。即儀器多可以同時(shí)布置4個(gè)接收孔的預(yù)報(bào)。用于隧道地質(zhì)檢測功能，根據(jù)檢測項(xiàng)目選擇專用的插頭、電纜和檢波器，根據(jù)工程需要選擇儀器的功能狀態(tài)。
主要儀器配件：
高靈敏三分量檢波器（X、Y、Z）（帶2.5米專用插頭電纜）
檢波器定向?qū)Ｓ冒惭b器及耦合劑專用注入連接桿
三分量檢波器專用連接電纜（20米）
起爆觸發(fā)信號(hào)連接電纜（80米）
一分三專用分線器
地震波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)專用U盤（128M）
專用鼠標(biāo)
備用操作鍵盤
備用操作鍵盤連接插頭
外接電源連接線
外接電源保險(xiǎn)管
便攜式專用電纜背包
防水防震工程塑料保護(hù)箱
TGPWIN隧道地震波處理分析軟件包
TGPWIN隧道地震波處理分析軟件保護(hù)狗
擴(kuò)展配置根據(jù)工作項(xiàng)目的需要用戶可以自由選擇
TGP型隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)儀在黔桂鐵路銀洞坡隧道進(jìn)行超前預(yù)報(bào)工作
在黔桂鐵路途經(jīng)的貴州省都勻市銀洞坡隧道進(jìn)行了超前預(yù)報(bào)工作，銀洞坡隧道位于黔桂線五標(biāo)段，中心里程DK480+874，全長8516m。該隧道是全線的重點(diǎn)控制工程，地質(zhì)條件復(fù)雜，穿越F4斷層和含毒礦床，巖溶局部發(fā)育。
在巖溶比較發(fā)育的灰?guī)r地區(qū)進(jìn)行隧道施工，進(jìn)行隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)是非常重要的一項(xiàng)工作，預(yù)報(bào)檢測資料的分析與非巖溶地區(qū)相比較難度也大得多。北京市水電物探研究所采用自身研制開發(fā)的TGP12型隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)在這一工段進(jìn)行了隧道超前預(yù)報(bào)工作，為隧道的安全施工掘進(jìn)提供了預(yù)報(bào)資料。

圖一銀洞坡隧道位置及外景圖二隧道施工中遇到巖溶突水

圖三現(xiàn)場采集

云南某隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)檢測成果宜萬鐵路王家?guī)X隧道涼風(fēng)埡隧道段施工現(xiàn)場

圖件資料如下：
反射回波采用的速度：縱波Vp =6200米/秒；橫波 Vsh = Vs=3300米/秒；Vp/Vs=1.88。理用Vsh波計(jì)算的結(jié)果：（Vsh=3300米/秒）
1，接收在：左壁K53+224 用橫波處理

2，接收在：右壁K53+224 用橫波處理 3，接收在：右壁K53+120 用橫波處理

采用Vp波計(jì)算結(jié)果為：（Vp=6200米/秒）
Vp計(jì)算結(jié)果：
1，接收在：左壁K53+224 用縱波處理 2，接收在：右壁K53+224 用縱波處理

3，接收在：右壁K53+120 用縱波處理
（附）變更設(shè)計(jì)建議書編號(hào)：宜萬線7標(biāo)段隧(2005) 號(hào)—（施）
致北京鐵城建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司宜萬鐵路監(jiān)理站：
1、變更原因：涼風(fēng)埡隧道DK53+322~ DK53+339段原設(shè)計(jì)為Ⅱ級圍巖，采用《宜萬隧參03-6》圖施工。在隧道開挖至DK53+322時(shí)線右邊墻處發(fā)育一溶洞，寬約2.5m，沿隧道線路方向漸往右移，穿越隧道掌子面中部及拱部后至DK53+339時(shí)移至線左邊墻處，并向邊墻外延伸，雨后DK53+322處溶洞有較大水量流出，DK53+339處溶洞有少量滲水。該段圍巖較破碎，拱部巖層產(chǎn)狀平緩，節(jié)理發(fā)育，并受該溶洞影響，拱頂巖層出現(xiàn)楔體破壞、掉塊。
2、變更方案建議：為確保施工安全，建議：①從DK53+322～DK53+339段采用Ⅳa施工支護(hù)；②對拱部楔體破壞部分掛設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)、增設(shè)中空錨桿、噴射砼回填；③對DK53+322、DK53+339邊墻兩處溶洞查明水流方向后采用砂漿錨桿、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)噴砼封閉，邊墻外2m灌注C20砼回填。
3、工程量估算：①Ⅱ級圍巖變更為Ⅳa數(shù)量：開挖：Ⅳ級圍巖+1150.73m3；Ⅱ級圍巖-1011.74 m3；噴砼：素噴+20.672 m3；網(wǎng)噴+18.7 m3；仰拱填充：+62.39 m3；模筑襯砌：+37.13 m3；②拱部楔體破壞處理：鋼筋網(wǎng)：1.088t；φ25中空錨桿：204m；噴C20砼：63.55 m3③邊墻兩處溶洞處理：鋼筋網(wǎng)：0.985t；φ22砂漿錨桿：186m；回填C20砼：62.3 m3
填報(bào)單位：中鐵三局集團(tuán)

青島仰口隧道施工現(xiàn)場
在經(jīng)過現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集工作后，通過TGP專業(yè)軟件進(jìn)行處理、獲得P波、SH波、SV波的時(shí)間剖面、相關(guān)偏移歸位剖面等成果。在成果分析中：以P波、SH波、SV波的原始記錄分析測段巖體的地質(zhì)條件；以相關(guān)偏移歸位剖面預(yù)報(bào)前方巖體地質(zhì)條件，預(yù)報(bào)分析推斷以P波剖面資料為主，結(jié)合橫波資料綜合解釋。解釋中遵循以下準(zhǔn)則：
①正反射振幅表明硬巖層，負(fù)反射振幅表明軟巖層。
②若S波反射較P波強(qiáng)，則表明巖層飽含水。
綜合分析隧道左右壁原始記錄，分離后的縱橫波（P、SH、SV）記錄，以及P波、SH波、SV波的相關(guān)偏移歸位剖面圖得知：
測段圍巖左壁在K60+955～DK60+935、右壁在K60+945～DK60+935段P波、SH波和SV波三種波形有較大衰減；預(yù)報(bào)段圍巖在K60+872～K60+860、K60+797～K60+782段存在異常，推測上述里程段圍巖為構(gòu)造與裂隙發(fā)育帶。K60+915～DK60+872、K60+860～DK60+797、K60+782～K60+765段巖體新鮮、且相對完整。
左壁P、SH、SV波的相關(guān)偏移圖右壁P、SH、SV波的相關(guān)偏移圖

面波勘察、地震勘察電纜（12道）漂浮電纜（12道）
背景資料：
隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)現(xiàn)狀：目前近距離預(yù)報(bào)（又稱近期預(yù)報(bào)）一般采用地質(zhì)雷達(dá)，預(yù)報(bào)距離一般為20-30米。遠(yuǎn)距離預(yù)報(bào)（又稱中長期預(yù)報(bào)）采用地震反射波方法，有的采用進(jìn)口儀器TSP202、TSP203，有的采用地震儀器。
為了預(yù)報(bào)隧道施工面前方及周圍巖體的地質(zhì)條件，預(yù)報(bào)可能出現(xiàn)的隧道施工病害事故，作到有的放矢地采用與地質(zhì)情況相適應(yīng)的開挖方法和支護(hù)手段，是地下工程界多年來不斷努力探索的課題。
專家評述：
TGP隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)經(jīng)過在云南水富高速公路冷水溪隧道，宜萬鐵路王家?guī)X隧道、涼風(fēng)埡隧道，青島海濱高速仰口隧道等工程使用，并且應(yīng)用中注意與現(xiàn)有手段方法進(jìn)行比較，控制試驗(yàn)條件的完全一致性，即在同一隧道、同一里程、同次震源激發(fā)的條件下，采取不同儀器各自接收、各自分析處理、各自提交處理解釋成果而后進(jìn)行成果對比的方法。工程實(shí)踐證明國產(chǎn)TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)的科學(xué)性和適用性。該系統(tǒng)于2005年8月底通過了由國內(nèi)知名隧道、地質(zhì)、物探專家組成的專家組的評審鑒定。經(jīng)過認(rèn)真慎重的比對和評審，專家們一致認(rèn)為“TGP隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)與相關(guān)的處理系統(tǒng)，性能穩(wěn)定可靠，采集的波形完整，信噪比高，與國外同類儀器對比整體上具有國際先進(jìn)水平，可替代進(jìn)口產(chǎn)品。”
TGP的優(yōu)越性：
4 TGP是集放大、轉(zhuǎn)換、采集、存儲(chǔ)、控制為一體的全密封防水防震的物探設(shè)備；優(yōu)于利用微機(jī)與機(jī)箱裝配式結(jié)構(gòu)的儀器， TGP適合在惡劣的隧道環(huán)境中使用。
5TGP的三分量速度型檢波器具有高靈敏度，指向性強(qiáng)和較寬的頻帶響應(yīng)等特點(diǎn)，優(yōu)于壓電晶體型檢波器，因而表現(xiàn)在拾取的地震波信號(hào)具有高的質(zhì)量品質(zhì)。TGP孔中接收檢波器采用黃油耦合，方便、經(jīng)濟(jì)、快捷。優(yōu)于在鉆孔中需要錨固異型鋼導(dǎo)管的方式。2米長的鋼導(dǎo)管難于攜帶、運(yùn)輸，價(jià)格昂貴，一次性使用，費(fèi)事費(fèi)工費(fèi)財(cái)。
6 TGP的地震波采集觸發(fā)是開路觸發(fā)方式，即信號(hào)線在雷管引爆炸藥的同時(shí)被炸斷，信號(hào)線同時(shí)開路觸發(fā)儀器采集，儀器采集無延時(shí)差，保證定位的準(zhǔn)確性。超前預(yù)報(bào)儀器若采用起爆器電脈沖同時(shí)觸發(fā)電雷管和觸發(fā)主機(jī)采集的方案，由于電雷管起爆的延時(shí)時(shí)間難于做到一致，因此會(huì)造成儀器采集的走時(shí)誤差，這種觸發(fā)方式在我國的地震波勘探規(guī)程中明確規(guī)定不宜使用，更何況隧道巖體的速度比覆蓋層介質(zhì)的速度高出幾倍以上，以巖體波速4500米/秒 ~ 5500米/秒為例計(jì)算，每一毫秒的讀數(shù)誤差則會(huì)造成2~3米的預(yù)報(bào)距離誤差，一般瞬發(fā)電雷管的延時(shí)誤差不止一毫秒，因此由20多次激發(fā)的平均線計(jì)算隧道巖體速度，和由存在誤差的時(shí)間計(jì)算預(yù)報(bào)的距離，兩次誤差的乘積造成的誤差是不容忽視的。
7 TGPWIN隧道地震波處理分析軟件是由國內(nèi)知名物探專家領(lǐng)銜開發(fā)的，它借鑒了已有相關(guān)軟件的長處，并充分考慮彈性波在三維空間的傳播特點(diǎn)，以及根據(jù)TGP隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)格式編寫。功能特點(diǎn)如下： 1、全中文界面，2、通俗易懂，3、對地震4、波信號(hào)的處理過程，5、如同6、相位波幅的調(diào)整等操作，7、直觀、方便，8、具有友好的人機(jī)操作界面。9、對P波、SH波、和SV波的分離完善合理，10、這是超前地質(zhì)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵工作之一。11、處理軟件具有相關(guān)部分互相檢查的功能，12、例如點(diǎn)擊偏移歸位成果圖上的反射界面位置，13、程序會(huì)轉(zhuǎn)到該位置界面的反射波組位置，14、通過分析反射波組的連續(xù)性、反射波的極性和能量，15、確定反射界面的可靠性和性質(zhì)。有助于去偽存真，16、由此及彼，17、由表及里，18、深化認(rèn)識(shí)，19、使預(yù)報(bào)結(jié)論科學(xué)可靠。20、TGPWIN處理中既有自動(dòng)處理方式，21、也有手動(dòng)處理方式，22、還具有深入分析異常可靠程度的追蹤功能，23、這種功能既適應(yīng)非物探專業(yè)的普通工程技術(shù)人員使用，24、又適應(yīng)物探或?qū)I(yè)人員利用彈性波傳播特性，25、對隧道復(fù)26、雜地質(zhì)條件進(jìn)行深入研究工作的需要。8 TGP系統(tǒng)只要增加不多的配套附件和軟件模塊，就可以增加儀器用于隧道檢測的其它功能，例如：對已襯砌的隧道進(jìn)行襯砌脫空檢測，檢查隧道圍巖中隱蔽的病害（巖溶）。也可以在掌子面上用錘擊的激發(fā)方式做到短距離更為精確的地質(zhì)預(yù)報(bào)，因而它是一機(jī)多能的設(shè)備。9 TGP的性價(jià)比與國外儀器相比較具有明顯的優(yōu)勢。而且研發(fā)、生產(chǎn)在國內(nèi)，儀器購置以后在需要技術(shù)服務(wù)、技術(shù)支持、備件維修、升級換代、等方面會(huì)方便一些。
綜上所述，評審組的專家給出的結(jié)論是“鑒于TGP系統(tǒng)具有以上優(yōu)點(diǎn)，并已成功地用于隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，建議在我國隧道地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)工作中推廣應(yīng)用。”

隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)[儀器設(shè)備留言]

TSP(Tunnel Seismic Prediction)系統(tǒng)是為隧道（洞）地質(zhì)超前預(yù)報(bào)而專門設(shè)計(jì)的，能在隧道（洞）施工、地下礦藏和洞穴開挖前提供幫助，其目的在于迅速超前地提供在開挖周圍及前方的三維空間的工程地質(zhì)預(yù)報(bào)。 TSP 203隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)可以檢測出掌子面前方巖性的變化。

設(shè)備類別