一、序言
TRT-V8000隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的最大特點(diǎn)在于新搭配了一套掃頻震源系統(tǒng)，可以在現(xiàn)場(chǎng)就能觀測(cè)數(shù)據(jù)疊加的質(zhì)量，對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)把控。理論上同一震源點(diǎn)可以連續(xù)疊加99次，但就現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試而言，一般在疊加3次以后信號(hào)質(zhì)量就會(huì)有所提升，在疊加5次以后信號(hào)噪聲明顯降低。尤其在圍巖較差的五類圍巖的條件下，這種疊加的效果更加明顯。
TRT-V8000在預(yù)報(bào)效果提升的同時(shí)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上更加貼近隧道內(nèi)的施工環(huán)境。包括固定塊的耦合設(shè)計(jì)、無(wú)線模塊的防水設(shè)計(jì)以及給錘擊開關(guān)配備了無(wú)線模塊。
二、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果
本次測(cè)試供測(cè)試了四個(gè)掌子面，其中6上和8上使用了大錘錘擊作為震源。7上與7下同時(shí)使用了錘擊震源和掃頻震源
2.1六上掌子面
六上掌子面含水，掌子面局部小股水流涌出，圍巖等級(jí)為5類圍巖。震源使用的錘擊震源，采樣率8000，記錄時(shí)長(zhǎng)512ms,記錄延時(shí)-6ms。現(xiàn)場(chǎng)7，8號(hào)傳感器附近初支脫空，導(dǎo)致信號(hào)雜波。其余信號(hào)，直達(dá)波明顯?；夭ㄐ盘?hào)明顯。
現(xiàn)場(chǎng)采集波形圖
波速圖
初步預(yù)報(bào)結(jié)果：樁號(hào)隧15+689~15+747：該段明顯反射，低阻區(qū)域較集中，初步推斷該區(qū)域巖體較破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，局部可能發(fā)育小斷層，其中15+733~15+747段p波波速升高，s波降低，該段地下水較發(fā)育;
樁號(hào)隧15+747~15+793：該段前段有明顯的低阻抗變化，反射連續(xù)完整，后段漸無(wú)明顯變化，結(jié)合波速分布圖，推斷該區(qū)域巖體較完整，節(jié)理裂隙發(fā)育，地下室不發(fā)育，洞壁以滲滴水現(xiàn)象為主；
側(cè)視圖
俯視圖
三維立體圖
2.2八下掌子面
側(cè)視圖
俯視圖
樁號(hào)隧17+938~17+920：該段前段無(wú)明顯反射，后段低阻抗變化明顯，初步推斷該區(qū)域巖體與掌子面相似，巖體完整性較好，地下水活動(dòng)輕微；
樁號(hào)隧17+920~17+882：該段前段有明顯的阻抗變化，且變化不連續(xù)，結(jié)合波速分布圖，初步推斷該區(qū)域圍巖巖體完整性較好，節(jié)理裂隙較發(fā)育，洞壁可能存在線狀流水現(xiàn)象；
樁號(hào)隧17+882~17+832：該段有明顯的阻抗變化，變化連續(xù)，低阻抗變化明顯，初步推斷該區(qū)域巖體完整性較差，節(jié)理裂隙發(fā)育，局部可能存在軟弱夾層，洞壁可能存在線狀流水現(xiàn)象。
三維立體圖
2.3七上掌子面
在靠近震源的2，3，4，5號(hào)傳感器的數(shù)據(jù)表現(xiàn)上，錘擊震源和掃頻震源兩者表現(xiàn)相當(dāng)，但在距離較遠(yuǎn)的7，8，9號(hào)傳感器的信號(hào)方面，掃頻震源的噪聲要小于錘擊震源，掃頻震源獲得的信號(hào)質(zhì)量較好。7上掌子面圍巖破碎，含水，圍巖較差，為Ⅴ類圍巖。在圍巖環(huán)境較差的條件下，大錘震源無(wú)法看到的直達(dá)波，在掃頻震源的條件下，通過(guò)7次疊加，能獲得很好的效果。
樁號(hào)隧16+266~16+220：該段反射明顯，高低阻抗反射雜亂，初步推斷該區(qū)域巖體破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖質(zhì)松軟，裂隙水較發(fā)育，易出現(xiàn)整體失穩(wěn)，局部坍塌現(xiàn)象;
樁號(hào)隧16+220~16+192：該段結(jié)合波速分布圖，初步推斷該區(qū)域?yàn)閹r體破碎，節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部可能發(fā)育軟弱結(jié)構(gòu)面或存在軟弱夾層，裂隙水輕微發(fā)育；易出現(xiàn)整體失穩(wěn)，局部坍塌現(xiàn)象；
樁號(hào)隧16+192~16+155：該段阻抗變化明顯，低阻明顯，初步推斷該區(qū)域巖體破碎，節(jié)理裂隙極發(fā)育，裂隙水較發(fā)育，易出現(xiàn)整體失穩(wěn)，局部坍塌現(xiàn)象。
2.4七下掌子面
在經(jīng)過(guò)掃頻震源5次疊加后(上圖為7下掌子面，S6震源點(diǎn)信號(hào))，信號(hào)噪聲明顯降低，疊加前信號(hào)基本為雜波，疊加后基本能看到直達(dá)波初至。這種變化在圍巖較破碎的情況下更加明顯。在掃頻震源的情況，除9號(hào)傳感器（附近脫空）外，均能看到初至。
而在S6震源點(diǎn)使用錘擊震源時(shí)，10與11號(hào)傳感器在現(xiàn)場(chǎng)則不能看到直達(dá)波初至。
樁號(hào)隧16+992~17+028：該段反射明顯且雜亂，初步推斷該區(qū)域巖體較破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙水較發(fā)育，易出現(xiàn)整體失穩(wěn)，局部坍塌現(xiàn)象;
樁號(hào)隧17+028~17+074：該段前段有明顯的低阻抗變化，結(jié)合波速分布圖，初步推斷該區(qū)域巖體較破碎~破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育~極發(fā)育，裂隙水較發(fā)育，其中隧17+064~17+074段可能存在軟弱結(jié)構(gòu)面，易出現(xiàn)整體失穩(wěn)，局部坍塌現(xiàn)象；
樁號(hào)隧17+074~17+104：該段有明顯的阻抗變化，變化連續(xù)，高阻抗變化較明顯，初步推斷該區(qū)域巖體完整性差，節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙水較發(fā)育。
三、總結(jié)
①TRT-V8000新增的掃頻震源在圍巖較差的情況下，相較于錘擊震源能獲得質(zhì)量更高的數(shù)據(jù)。尤其在同一震源點(diǎn)，對(duì)于距離較遠(yuǎn)的傳感器，掃頻震源往往效果更好。
②同一震源點(diǎn)，疊加后的信號(hào)明顯優(yōu)于疊加前，并且這一點(diǎn)不同于以往的TRT-7000，TRT-V8000疊加的效果在現(xiàn)場(chǎng)就可以看到，這使得現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員在使用TRT-V8000時(shí)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行信號(hào)疊加，一直到信號(hào)符合要求為止。
③當(dāng)圍巖較好時(shí)，錘擊震源效果略優(yōu)于掃頻震源，尤其是在靠近震源點(diǎn)附近的傳感器，能獲得更好的信號(hào)。當(dāng)圍巖較差時(shí)，則掃頻震源綜合效果最好。
