DK174+940175+06.docx
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DK174+940175+06
DK174+940-175+06
准朔铁路ZSXS-3标合同段
哈镇隧道
超前地质预报
技术报告
中铁物探勘察有限公司
二○一○年十月
准朔铁路ZSXS-3标合同段
哈镇隧道
进口端:
DK174+940~DK175+060段
超前地质预报
(TSP法)
技术报告
编写:
赵光敏
复核:
张宇
中铁物探勘察有限公司
二○一○年十月
三、工程地质概况
哈镇隧道位于准朔铁路三标段内,隧道进口端DK174+940~DK175+060段的地质概况为:
地层主要为紫红色泥质沙岩与灰白色砂岩互层局部夹泥岩,岩体较破碎,层状、块石碎石状结构,岩质较软,易塌方应加强支护。
四、野外工作
1、仪器设备
TSP200仪器主要由三分量检波器、记录单元及起爆装置组成。
三分量检波器用来接收地震波信号;记录单元将接收到的地震波信号进行放大、模数转换和数据记录,同时还进行测量过程控制;起爆装置则用于引爆电雷管和炸药,人工激发地震波。
2、观测系统
隧道出口端:
在隧道DK174+890的左、右边墙位置分别布置一个地震波信息接收孔,孔径为40mm。
在DK174+905~DK174+940段的左边墙位置,按约1.5m的间距布置24激发孔分别激发地震波,激发孔孔深1.5m左右,孔径约40mm,孔向下倾斜约10º,激发孔装填的药量为60g~100g,激发孔和接收孔基本保持在同一个高度上。
五、资料处理与解释
1、资料处理
将现场采集的资料传输至计算机,利用TSPwin软件对其进行处理,TSPwin软件主要由数据库、处理、计算反射界面三部分组成。
1)数据库
编辑现场采集的数据和定义观测系统。
2)处理
对原始数据进行放大、能量均衡、滤波等流程的处理。
3)计算反射界面
在波形处理后,从地震波形记录中拾取纵波波至和横波波至,根据爆炸点与检波器的距离可分别计算各段围岩的纵波速度vp和横波速度vs。
vp和vs值的大小综合反映了围岩的物理力学性质,根据vp和vs值可直接计算动力学参数,即计算动弹性模量Ed、动剪切模量Gd和泊松比μd,计算式如下:
Ed=ρvs2(3vp2-4vs2)/(vp2-vs2)
Gd=ρvs2
μd=(vp2-2vs2)/2(vp2-vs2)
其中,ρ为围岩的密度。
根据绕射重叠法原理(与常规地震反射资料处理中偏移流程的原理类似)计算反射界面与隧道的相对位置,即与隧道轴线的交角或至掌子面的距离。
2、资料解释
根据TSP法的原理,把距离隧道轴线近、能量大的反射波组判释为围岩异常区,并综合频谱分析资料、地震波速、反射波相位、泊松比和动态杨氏模量等参数对围岩异常区的类别进行划分。
十、结论
1、哈镇隧道进口端
本次预报时掌子面里程为:
DK174+940,预报里程范围为DK174+940~DK175+060段。
1)DK174+940~DK175+060段:
长度约120米,岩体较破碎,层状,块石碎石状结构,岩质较软,顶板易脱落,应加强支护,建议围岩级别为Ⅳ级。
应特别说明的是:
围岩级别的确定涉及到岩(土)的完整程度、坚硬程度、地下水、地应力及隧道埋深等因素,地震波速与围岩级别虽有一定的间接相关关系,但目前还没有建立起它们之间直接的相关关系,因此,仅依据TSP法资料还无法准确确定围岩级别,因此本报告提供的围岩级别仅供参考。
七、附图
见图3-图5。
图3数据采集图及频谱图
图4深度偏移图
图5提取反射层
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