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提要

TRT(True Reflection Tomography)真地震反射成像法是利用岩体中不均匀面的反射地震波进行超前探测，它是美国NSA工程公司开发的新步骤，国表已现实利用该法在观测方式和资料处置步骤上与TSP法及负视速度法均有很大分歧，它选取空间多点引发和接管的观测方式，其检波点和引发点呈空间散布，以便充分获得空间场波信息，从而使前方不良地质景象的定位精度大大提高。本文重要介绍TRT产品自身的同时结合案列来介绍TRT技术在隧路工程勘测中的利益。

1 探测道理

TRT-V8000选取地震波反射体三维成像技术，该技术利用锤击（某人为扫频震源）触发地震波信号在岩体内传布，当遇到声学阻抗差距界面时，一部门信号被反射回来，并通过多个震荡传感器接管，最后通过解析地震波反射信号来评价前方地质情况。在探测前方出现岩体破碎、节理裂隙、岩性变动接触带、含水或空腔机关等时，反射信号会反映出传布介质的变动，阐发为从低阻抗传布到高阻抗反射系数为正；反之，反射系数为负。

2 设备组成及观测系统

TRT-V8000的硬件系统由1台主机、1个基站、10个检波器组成、额表选配一个扫频震源，主机中蕴含波形采集软件和数据后处置软件。震源点及检波器安插如图所示。仪器的工作过程为：在震源点上锤击产生地震波，地震波在岩体中传布，锤击的同时触发检波器起头接管地 震波信号，实现数据采集后，通过基站将数据传输到电脑主机，实现一次引发采集。

① TRT在摒弃火药震源的基础上使用人为震源，使得在现场布设时更方便、更快捷、更安全。

② TRT立体安插的观测系统，这是真三维成像的基础也是区别于其它产品的特点。

③ TRT的观测系统对现场要求很低，适应各类前提，在隧路进洞30米左右即可布设。

利用案例：TRT在奥地利Unterwald隧路的利用

1 工程地质布景

Unterwald隧路是一条双线铁路隧路，长度为1076米，尺度横截面为100平方米。隧路与山坡平行，覆盖层可达90米。为了获得靠得住的岩石和围岩参数数据，进行了现场和尝试室试验。为补充地下勘探，发展了折射地震、电阻率、电磁等地球物理调查。

2 TRT铁路隧路勘测成像了局

在初始的现场勘测中，预测发掘的前170到200米为由密实的块状围岩组成的坡积物，坡积物与僵硬基岩的接触面没有被具体确定。为了适本地规划发掘步骤，并在现场筹备适当的支持介质，正确地相识这个接触面将节俭相当多的成本。

这是TRT步骤初次利用于脆弱的、极端复杂的地层前提以及高度各向异性介质的情况。了局显示，由于块状围岩和软基质的高衰减，最大靠得住成像距离为60到70米（相迸宗硬质岩中预期的100到150米）。第二次地质预报的成像距离蕴含最初预测的基岩接触区域，是在隧路里程152米处进行的，成像领域里程约到210到220米处。最初使用双速度模型，底部是高速度基岩，但数据不确定。图1显示了从第二次处置中得到的层析图，使用与堆积层性质相对应的均匀速度模型。

层析图在隧路掌子刻下方约5米处显示出部门的黄色高阻区域（紫圈部门），结合现场情况揣摩为一个硬质岩块，而现场开挖也验证了是大块的石英千枚岩。图2是在里程161米处拍摄的隧路面照片，与成像了局相符。层析图了局还显示，在隧路轴线右侧约里程190米处（掌子刻下方约40米处）有一个正负异常的交代处（红圈部门）。结合现场情况揣摩为一个异常界面，而现场开挖也验证了是一个基岩接触面，这个部门异常特点是比力典型的基岩接触。图3显示了遇到的基岩接触面照片，位于191到192米的里程。接触面由大的平面墙状节理断裂形成；疑杂蟹缁，宽泛散布着（约1米距离）险些垂直于隧路面且陡倾的开裂。节理填充有厚度达20厘米的砂砾。

152米里程的这次预报，是TRT预报正确性的尺度示例，对于掌子刻下方的两个异常都做出了美满的反映，并且预报的地位与现实开挖验证的地位相差无几。

3 成像断层带和成像沉复性

若是说单次的预报正确拥有无意性，那么693米里程的第七和771米里程的第八次预报是TRT步骤沉复性和潜在正确性的尺度示例。第七次预报的了局显示，在开挖前约25米处存在一个分裂带，后面是相对均质的地层前提。图4显示了第七次预报的成像了局，选取了分歧的衰减模型，以进一步查看开挖前方的情况。

图4 第七次预报的成像了局

在距离隧路面约150米的825到840米站左近显示了一个异常。初始现场勘测已经提供了可能在该区域存在断层带的证据。第七次预报成像的异常与遇到的地质前提相当吻合。第八次预报时隧路面位于771米处，初始速度模型未显示刻下有任何异常。因而选取了第二个速度和衰减模型，并在图5所示的785到835米站左近鉴别了几个异常。

图5 785到835米站左近鉴别了几个异常

最初的异常被描述为可能是分裂带，而从820到840米处的异常被诠释为断层带。现场开挖揭示为蕴含两组垂直散布的不陆续性，间距为0.5到1米，与隧路以60°至70°的角度订交的断层。在820米处，隧路进入一个8米宽的清澈切割带，陡倾70°向东走向，与隧路面垂直。该断层的地位与第七次预报成像的特点相符。两次预报之间信息量的差距显示了分歧的衰减模型能够用于鉴别靠近开挖的较幼特点或远距离的较大特点。本次预报中识此外异常及其诠释与遇到的地质前提在前面的图表中显示得极度一致。

幼结

① TRT预报的正确性很高。不论是近掌子面的异；故蔷嗬150米以上的异常。针对分歧的地质情况能够使用分歧的速度模型。

② TRT预报的正确拥有普遍性。对于820米到840米的断层，两次预报都做出了美满的成像，这注明，TRT预报准度并不是无意的。

利用案例：TRT在高铁山岭隧路的利用

1 工程地质布景

青阳隧路是济青高铁唯逐一座山岭隧路，穿越长白山低山丘陵区，全长10.1 km，为单洞双线隧路。经过钻探和地质调查，查明DK43+364.6～DK43+499段落围岩岩性为安山岩，斑状结构，块状机关，硬质岩，弱风化，节理裂隙较发育，岩体较齐全，呈巨块或大块状结构。利用天然源音频大地电磁法(AMT)进行探测得出，DK43+450～DK43+525段落为二类物探异常区。综合分出:DK43+364.6～DK43+450段落围岩分级为Ⅱ级，DK43+450～DK43+499段落围岩分级为Ⅲ级。

2 TRT超前地质预报了局

隧路开挖至DK43+364后，利用TRT6000对DK43+364.6～DK43+499段落进行超前地质预报，得出段落纵波波速散布及三维地震反射界面散布(见图6)，结合区域地质资料、工作面地质素描资料以及加深炮孔资料进行综合分析，预报了局如下。

里程DK43+364.6～DK43+427段

预报：

波速整体较不变，三维成像图无显著异常区域，揣摩围岩较齐全，地下水不发育，预报围岩分级为Ⅱ级。

开完验证了局：

告发围岩岩石为弱风化安山岩，节理不发育-较发育，岩体较齐全，地下水不发育，岩体呈块状结构，围岩分级为Ⅱ级。

里程DK43+427～DK43+469段

预报：

开完验证了局：

告发围岩岩石为弱风化安山岩，节理发育-较发育，岩体较破碎，工作面湿润，岩土呈块石状镶嵌结构，围岩分级为Ⅲ级。

里程DK43+469～DK43+499段

预报：

开完验证了局：

告发围岩岩石为弱风化安山岩，节理发育，部门发育密集，岩体破碎-较破碎，工作面湿润，岩体呈块碎状镶嵌结构，围岩分级为Ⅲ级。

DK43+490以来：围岩变差，岩石为强风化安山岩，发育两组节理，其中一组节理发育密集，节理交 错切割岩体呈碎石状压碎结构，工作面右侧部门有软 弱夹层，工作面渗滴水，超前地质预报了局得到验证。

高铁山岭隧路的这次TRT预报是一次尺度且经典的预报案例，也是大无数情况下的TRT预报模板，本次预报的预报距离达到了130米，并且成功预报出了100米之后的强风化围岩与破碎带，证了然人为震源的能量足以探测到100米以上。

幼结

① 利用人为锤击作为震源，环境传染幼、预报成本低，缩短了预报辅助作业功夫，降低了对施工工序的滋扰。青阳隧路TRT预报作业功夫通常为30～40min。

② 利用锤击作为震源且能够在统一点上进行沉复锤击，可能最大限度地接管反射回来的高频信号，提高了预测精度和预测距离。

③ 传感器安插为三维立体方式，能充分获取空间波场信息，能够正确获得工作刻下方不良地质体反射界面的三维特点，提高了定位精度。

结论

从上面的两个示例能够看出，TRT步骤可能正确预测岩体前提的变动。TRT提供的分歧的速度模型，能够适本地预测在开挖过程中可能遇到的前提，以及不休变动的地质前提是否会影响开挖行为。这还蕴含更多关于将特点表推到适当地位的信息。

在Unterwald隧路中，True Reflection Tomography（TRT）地震成像步骤被系统地利用于鉴别与隧路轴线订交的潜在幽微区。TRT在Unterwald隧路中的利用，两次预报均对统一个异常做出很好的响应，充分注明TRT在预报正确度上拥有优良的阐发。

在高铁山岭隧路中，TRT的高活络度传感器和人为震源的共同，充分注明人为震源的能量能够传布到至少100米以上，并且被传感器接管。事实上预报距离的长短，除了和震源能量的大幼有关系，还和围岩情况、传感器活络度、设备信噪迸仔关系，预报距离的远近并不是说能量越大越好，它受多种成分影响，传统火药的能量事实上是指数衰减的，并且会在震源周围引起塑性形变，TRT的传感器活络度极度高，中等围岩的情况下预报距离能够预报150米左右。

总体而言，TRT步骤提供了优良的了局，由于大无数重要特点和异常都可能成像。在所有有关方之间（地质、现场、监测等部门）有适当的沟通，确定在给定地质环境中系统的优势和劣势的情况下，该步骤能够确认通常但不是具体的特点地位，同时也能够发现意表的地质前提。超前地质预报是一项综合性的工作，将在分歧地质前提下，在获得更多经验的过程中能够不休改进检测的了局的正确性。

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