案例分析：TRT-V8000隧道超前地质预报系统引水洞测试结果分析

引水洞沿线地质构造总体不发育，其穿越的地层总体为一倒转向斜，核部位于中部的日公塔沟附近，地层岩性为三叠系上统侏倭组（T3zh）变质砂岩与板岩互层；两翼岩性为三叠系上统杂谷脑组上段（T3z2）的变质细砂岩夹粉砂岩、板岩，未见较大规模断层出露，但岩体内层间挤压错动带、揉皱破碎带，小规模断层均有发育。本次采用TRT-V8000隧道超前地质预报系统对引水洞进行测试。

测试现场掌子面

TRT-V8000隧道超前地质预报系统

TRT-V8000隧道超前地质预报系统的最大特点在于新搭配了一套扫频震源系统，可以在现场就能观测数据叠加的质量，对数据质量进行实时把控。理论上同一震源点可以连续叠加99次，但就现场测试而言，一般在叠加3次以后信号质量就会有所提升，在叠加5次以后信号噪声明显降低。尤其在围岩较差的五类围岩的条件下，这种叠加的效果更加明显。

TRT-V8000在预报效果提升的同时，在产品设计上更加贴近隧道内的施工环境。包括固定块的耦合设计、无线模块的防水设计以及给锤击开关配备了无线模块。

本次测试供测试了四个掌子面，其中6上和8上使用了大锤锤击作为震源。7上与7下同时使用了锤击震源和扫频震源

现场测试结果

六上掌子面

六上掌子面含水，掌子面局部小股水流涌出，围岩等级为5类围岩。震源使用的锤击震源，采样率8000，记录时长512ms,记录延时-6ms。现场7，8号传感器附近初支脱空，导致信号杂波。其余信号，直达波明显。回波信号明显。

/ 现场采集波形图 /

/ 波速图 /

初步预报结果：

桩号 隧15+689~15+747：该段明显反射，低阻区域较集中，初步推断该区域岩体较破碎，节理裂隙发育，局部可能发育小断层，其中15+733~15+747段p波波速升高，s波降低，该段地下水较发育；

桩号 隧15+747~15+793：该段前段有明显的低阻抗变化，反射连续完整，后段渐无明显变化，结合波速分布图，推断该区域岩体较完整，节理裂隙发育，地下水不发育，洞壁以渗滴水现象为主；

/ 侧视图 /

/ 俯视图 /

/ 三维立体图 /

八下掌子面

/ 侧视图 /

/ 俯视图 /

桩号 隧17+938~17+920：该段前段无明显反射，后段低阻抗变化明显，初步推断该区域岩体与掌子面相似，岩体完整性较好，地下水活动轻微；

桩号 隧17+920~17+882：该段前段有明显的阻抗变化，且变化不连续，结合波速分布图，初步推断该区域围岩岩体完整性较好，节理裂隙较发育，洞壁可能存在线状流水现象；

桩号 隧17+882~17+832：该段有明显的阻抗变化，变化连续，低阻抗变化明显，初步推断该区域岩体完整性较差，节理裂隙发育，局部可能存在软弱夹层，洞壁可能存在线状流水现象。

/ 三维立体图 /

七上掌子面

在靠近震源的2，3，4，5号传感器的数据表现上，锤击震源和扫频震源两者表现相当，但在距离较远的7，8，9号传感器的信号方面，扫频震源的噪声要小于锤击震源，扫频震源获得的信号质量较好。7上掌子面围岩破碎，含水，围岩较差，为Ⅴ类围岩。在围岩环境较差的条件下，大锤震源无法看到的直达波，在扫频震源的条件下，通过7次叠加，能获得很好的效果。

桩号 隧16+266~16+220：该段反射明显，高低阻抗反射杂乱，初步推断该区域岩体破碎，节理裂隙发育，岩质松软，裂隙水较发育，易出现整体失稳，局部坍塌现象；

桩号 隧16+220~16+192：该段结合波速分布图，初步推断该区域为岩体破碎，节理裂隙较发育，局部可能发育软弱结构面或存在软弱夹层，裂隙水轻微发育；易出现整体失稳，局部坍塌现象；

桩号 隧16+192~16+155：该段阻抗变化明显，低阻明显，初步推断该区域岩体破碎，节理裂隙极发育，裂隙水较发育，易出现整体失稳，局部坍塌现象。

七下掌子面

在经过扫频震源5次叠加后(上图为7下掌子面，S6震源点信号)，信号噪声明显降低，叠加前信号基本为杂波，叠加后基本能看到直达波初至。这种变化在围岩较破碎的情况下更加明显。在扫频震源的情况，除9号传感器（附近脱空）外，均能看到初至。

而在S6震源点使用锤击震源时，10与11号传感器在现场则不能看到直达波初至。

桩号 隧16+992~17+028：该段反射明显且杂乱，初步推断该区域岩体较破碎，节理裂隙发育，裂隙水较发育，易出现整体失稳，局部坍塌现象；

桩号 隧17+028~17+074：该段前段有明显的低阻抗变化，结合波速分布图，初步推断该区域岩体较破碎~破碎，节理裂隙发育~极发育，裂隙水较发育，其中 隧17+064~17+074段可能存在软弱结构面，易出现整体失稳，局部坍塌现象；

桩号 隧17+074~17+104：该段有明显的阻抗变化，变化连续，高阻抗变化较明显，初步推断该区域岩体完整性差，节理裂隙发育，裂隙水较发育。

总结

TRT-V8000

新增的扫频震源在围岩较差的情况下，相较于锤击震源能获得质量更高的数据。尤其在同一震源点，对于距离较远的传感器，扫频震源往往效果更好。

同一震源点，叠加后的信号明显优于叠加前，并且这一点不同于以往的TRT-7000，TRT-V8000叠加的效果在现场就可以看到，这使得现场的技术人员在使用TRT-V8000时，可以根据现场的实际情况来进行信号叠加，一直到信号符合要求为止。

当围岩较好时，锤击震源效果略优于扫频震源，尤其是在靠近震源点附近的传感器，能获得更好的信号。当围岩较差时，则扫频震源综合效果最好。

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