[发明专利]一种全断面观测系统的隧道超前地质探测方法

摘要

本发明公开了一种全断面观测系统的隧道超前地质探测方法，将隧道左边墙、右边墙和掌子面连成一个全断面观测系统，在隧道左边墙、右边墙分别距离隧底0.8～1.5m的位置，按1.0～2.0m间距分别均布设置15～45个接收传感器，在掌子面上距离隧底0.8～1.5m的位置，按1.0～2.0m间距均布设置10～30个接收传感器；在隧道左边墙、右边墙上和掌子面两侧分别布置有炮点并放炮激发地震波信号，隧道左边墙、右边墙上、掌子面上的接收传感器可以获取来自隧道空间不同位置的反射信号，分次测试并获得相应的隧道地震波场记录剖面，计算机对采集地震波信号进行处理，提取包括不同角度界面在内的多种不良地质体反射信息，对隧道不良地质体进行探测和预报的方法。

主权项

一种全断面观测系统的隧道超前地质探测方法，具体步骤如下：1)隧道全断面观测系统布置：将隧道左边墙、右边墙和掌子面连成一个全断面观测系统，在隧道左边墙、右边墙分别距离隧底0.8～1.5m的位置，按1.0～2.0m间距分别均布设置15～45个接收传感器，在掌子面上距离隧底0.8～1.5m的位置，按1.0～2.0m间距均布设置10～30个接收传感器，接收传感器可以获取来自隧道空间不同位置的反射信号；在隧道左边墙、右边墙上分别布置有炮点，在隧道掌子面两侧分别布置有炮点；2)隧道地震波信号激发和采集：按顺序依次将隧道左边墙上、右边墙上和掌子面两侧炮点分别放炮激发地震波信号，每一个炮点激发后隧道左边墙、右边墙、掌子面上的接收传感器同时接收，分次测试并获得相应的隧道地震波场记录剖面；3)隧道地震波信号处理：计算机对采集地震记录进行数据长度设置，调零和平均振幅谱处理，使波形信号处于同一量级水平，进行波形对比和频谱分析；利用噪音信号与有效信号频带响应值差异，设定带通滤波的上限和下限值，采用振幅补偿等非线性放大技术对信号进行处理；利用速度分析结果进行地震剖面的时深转换，获得偏移处理后的偏移结果；4)隧道不良地质体探测结果判定：分析实际地震波场记录和偏移剖面，提取反射层，输出隧道不良地质体位置和分布范围判别结果。