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新建哈尔滨至牡丹江客运专线工程新立隧道出口TRT 超前地质预报检测报告（DK109+653-DK109+305）报告编号：HM-2015-XLCK-001编写：复核：批准：山东广信工程试验检测集团有限公司二○一五年十月三十一日一、 概况根据铁道部《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设〔2010〕120号）的规定，由我单位承担哈牡线新立隧道出口超前地质预报工作。
新立隧道位于黑龙江尚志市境内，隧道所在区域主要分布粉质粘土、花岗岩等，起讫里程DK106+405～DK109+750，全长3345m 。
本次工作依据的规范：《铁路工程物理勘探规范》 TB10013—2010 《铁路工程地质勘察规范》TB10012—2007《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设［2008］105号）《铁道部建设管理司关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知》建 技［2010］352号文二、预报原理本次测试采用TRT6000隧道地质超前预报系统，TRT 是隧道地震波反射层析成像技术的简称，该技术的基本原理在于当地震波遇到声学阻抗差异（密度和波速的乘积）界面时，一部分信号被反射回来，一部分信号透射进入前方介质。
声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或岩体内不连续界面。
反射的地震信号被高灵敏地震信号传感器接收，通过分析，被用来了解隧道工作面前方地质体的性质（软弱带、破碎带、断层、含水等），位置及规模。
正常入射到边界的反射系数计算公式如下：假设R 为反射系数，ρ1、ρ2为岩层的密度，V 等于地震波在岩层中的传播速度。
地震波从一种低阻抗物质传播到一个高阻抗物质时，反射系数是正的；反之，反射系数是负的。
因此，当地震波从软岩传播到硬的围岩时，回波的偏转极性和波源是一致的。
当岩体内部有破裂带时，回波的极性会反转。
反射体的尺寸越大，声学阻抗差别11221122ρρρ-ρV V V V R +=越大，回波就越明显，越容易探测到。
TRT技术在隧道地质超前预报中的应用刘杰;廖春木【摘要】隧道地质超前预报是隧道施工安全的重要环节,在张嗄隧道施工过程中,引进TRT6000超前地质预报系统,采用多点激发和多点接收的三维空间反射层析成像技术,获取足够的空间波场信息,提高小断层、小构造和岩溶的探测能力,取得良好的预报效果,为隧道施工安全提供了安全保障.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】3页(P77-79)【关键词】隧道;地质超前预报;TRT;空间层析成像技术【作者】刘杰;廖春木【作者单位】中国矿业大学(北京),北京,100083;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京,100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】U456.3铁路建设受到地形、土地占用等因素的影响，隧道占线路的比例越来越大，在隧道的掘进过程中，由于前方地质情况不明，经常会因遇到断层、裂隙、破碎带、溶洞、暗河、高地应力等不良地质体而导致塌方、泥石流、涌水、岩爆冒顶等地质灾害发生。
若能准确地提前了解掌子面前方岩体结构的变化情况，不仅可以及时合理地安排掘进进度、修正施工方案、采取防护措施，还可避免许多险情的发生，从而确保施工人员的生命安全。
在京沪高铁张嘎隧道超前预报中，引进TRT6000技术，采用空间多点激发和接收观测方式，获得足够的空间波场信息，进行空间层析成像，达到克服其他预报方法无法解释小构造、小岩溶等地质体，提高地质缺陷的定位精度的效果。
1 TRT6000工作原理TRT(Tunnel Reflection Tomography)系统隧道反射层析成像系统，由美国C-Thru Ground西斯陆地地质设备公司最新研制成功的隧道地震超前探测仪器，该系统从探测方法、数据处理到成果评价均具有独特的方法。
TRT技术方法与其他地质探测的方法的基本原理一样，即弹性波反射成像。
当震源发射的地震波在传播过程中到达波阻抗差异的界面上时(如岩层面、断层、软弱层、岩溶等)，发生反射和透射，一部分反射回来的信号被安装在隧道边墙及顶部的传感器所接收;一部分信号通过透射继续向前传播。
浅谈ＴＲＴ及钻探综合地质超前预报技术在矿山的应用孙天学１，文孝贵２，刘宝川１（１．五矿邯邢矿业邯郸地质勘查有限公司，河北邯郸０５６００３；２．河北省武安市西石门铁矿，河北武安０５６３０３）摘 要：本文阐述了ＴＲＴ地质超前预报技术的工作原理及技术特点，介绍了ＴＲＴ地质超前预报技术的探测方法。
通过ＴＲＴ及钻探相结合的综合地质超前预报技术在矿山的应用，总结了ＴＲＴ图像的地球物理特征及相应的钻探布孔原则，摸索出了适合矿山的综合地质超前预报技术。
关键词：地球物理；超前预报；矿山；应用中图分类号：Ｐ６３１．３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－２８２Ｘ（２０１３）０１－００３７－０４ 随着我国经济的发展，对矿山资源的开采步伐也在加快。
但是由于许多老矿山经历了多年开采，资源日趋紧张，探采深部资源迫在眉睫。
由于深部地质条件相对复杂，矿山在探采深部资源的同时，也面临着严峻的安全问题，比如突水、冒顶等。
为了防止安全事故的发生，ＴＲＴ地质超前预报技术被引用到了矿山。
目前，ＴＲＴ地质超前预报技术主要被应用在公路隧道的施工中，在预报溶洞、断层破碎带、复杂地层条件等方面取得了许多成功的实例，得到了业内人士的认可。
在矿山应用方面，如何将ＴＲＴ地质超前预报技术与钻探技术相结合，使其在预报不良地质体的赋存位置、规模及形态、不明采空区的赋存位置、含水情况等方面发挥重要作用，这是值得探讨的问题。
１ ＴＲＴ地质超前预报工作原理及特点１．１ ＴＲＴ地质超前预报技术工作原理ＴＲＴ是英文Ｔｕｎｎｅｌ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ的缩写。
ＴＲＴ系统的工作原理就是基于地震波（弹性波）的反射原理，当弹性波遇到声学阻抗差异（即岩石波阻抗，为岩石密度和纵波波速的乘积）界面时，一部分信号被反射回来，一部分信号透射进入前方介质。
声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或岩体内不连续界面。
反射的地震信号被高灵敏地震信号传感器接收，通过分析，被用来了解隧道工作面前方地质体的性质（软弱带、破碎带、断层、含水等），位置及规模。
TRT层析扫描成像预报系统的应用
TRT层析扫描成像预报系统的应用
以南疆铁路中天山隧道的超前地质预测为例,介绍了TRT(Tunnel Reflector Tomography)层析扫描成像预报系统的基本原理,现场数据采集、分析的基本方法.作为一种新型的地质预测预报方法,TRT采用无线连接,轻便简捷,对施工干扰小,相比传统的速度传感器灵敏度更高,提高了探测精度和探测距离.
作者：闫高翔 Yan Gaoxiang 作者单位：中铁隧道勘测设计院有限公司,河南洛阳,471009 刊名：铁道勘察英文刊名：RAILWAY INVESTIGATION AND SURVEYING 年，卷(期)：2009 35(2) 分类号：P631.3 关键词：TRT层析扫描成像预报系统地质预测预报灵敏度。
浅谈隧道超前地质预报的TRT技术1、引言超前地质预报就是利用钻探和现代物探等手段，探测隧道、隧洞、地下厂房等地下工程的岩土体开挖面前方的地质情况，力图在施工前掌握前方的岩土体结构、性质、状态，以及地下水、瓦斯等的赋存情况、地应力情况等地质信息，为进一步的施工提供指导，以避免施工及运营过程中发生涌水、瓦斯突出、岩爆、大变形等等地质灾害，保证施工的安全和顺利进行。
[1]现今国内常用的方法有地质法，电磁波法，地震波法等，其中TRT技术就是地震波法中的一种，按距掌子面的距离划分可将TRT技术分为长距离预报，同时TRT技术类似于CT扫描，可探测隧道工作面前方的不同地质状況，如异常出现的岩体和空洞等，并能形成三维的视图，对于斜交隧道（尤其是大角度斜交隧道）裂隙也能很好地反映。
2、TRT超前地质预报的原理TRT技术作为地震波超前预报法的一种，地震波反射探测的方法很早就在土木工程和采矿作业等许多方面得到利用。
这种技术的原理在于当地震波遇到声学阻抗差异（密度和波速的乘积）界面时，一部分信号被反射回来，一部分信号透射进入前方介质。
声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面和岩体内不连续界面。
反射地震信号被高敏度地震信号传感器接收，通过信号处理和分析，用来了解隧道掌子面前方地质的性质（软弱带、破碎带、断层、含水带等），位置及规模。
[2]声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面和岩体内不连续界面之间，入射到边界的反射系数计算公式如下[3]：式中：R为反射系数；、分别为前后两种岩层的密度；、分别为前后两种岩层中地震波传递的速度。
地震波从一种低阻抗物质时，反射系数是正的；反之，反射系数是负的。
例如，当地震从软粗岩传播到硬的白云时，回波的偏转极性和波源是一致的。
当岩体内部有破裂带时，回波的极性回反射。
反射体的尺寸越大，声学阻抗差别越大，回波就越明显，越容易探测到。
同时TRT采用层析扫描成像技术，形成立体、直观的三维立体图，立体图的反射边界每一点离散图像是由空间叠加所有的地震波形计算得来。
中国西部科技 2015年01月第14卷第01期总第306期 49TRT技术在滑坡地质灾害预报中的应用郭恒1许国光1宋福渊1臧传田2（1.中国建筑股份有限公司技术中心，岩土工程研究所，北京 顺义 101300 ；2.中国建筑股份有限公司海外事业部，北京 朝阳 100026）摘 要：目前，关于滑坡地质灾害预报技术的研究和应用已经很多，但是预测预报技术的精度和可操作性仍有一定的缺陷和改进空间。
鉴于TRT技术在隧道超前地质预报中的成功应用，以山西五盂高速公路佛岭隧道项目成功预测突水事件为背景，分析TRT技术用于滑坡地质灾害预报的可行性。
分析结果表明，尽管滑坡与隧道存在差异，TRT技术无法直接应用于滑坡体地质条件预测，但是在滑坡体中创造类似的条件，满足TRT技术的基本原理，完全可以预报滑坡体中的潜在滑裂面，为后续的滑坡地质灾害预报提供参考。
关键词：TRT技术；佛岭隧道；地质超前预报；滑坡；地质灾害预报DOI: 10.3969/j.issn.1671-6396.2015.01.0201 引言我国幅员辽阔，地理环境、地质条件复杂，自然变异强烈，各种地质灾害频繁发生，已成为世界上地质灾害多发的国家之一。
目前，我国的地质灾害有三十多种，除火山外，崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地面沉降等15种为主要灾害，其中危害最大、数量最多的当属滑坡地质灾害。
滑坡是发生在山地丘陵区的最主要地质灾害类型，具有突发性强、易损度高的特点，与地震、火山并列成为全球性的主要地质灾害类型[1，2]。
为了防止滑坡地质灾害的发生，降低滑坡地质灾害的危害程度，有效的预测预报是行之有效的重要手段之一。
我国的一些部门从20世纪50年代起对重要交通干线和工矿区的一些滑坡进行了长期观测。
尽管经过数十年的研究和实践，在此领域内取得了丰硕的成果，成功预报也不乏实例，例如中国宝成铁路须家河滑坡、长江三峡新滩滑坡、卧龙寺新滑坡、黄茨滑坡等等，但由于滑坡自身的复杂性，基础理论不完善，预测预报问题仍然是一个国际性难题，未能取得令人满意的效果[3]。
本文基于TRT技术在五盂高速公路隧道施工中的成功应用实例，鉴于TRT技术的优势，分析TRT技术用于探测滑坡体内部地层信息存在的问题，研究利用TRT技术预报滑坡地质灾害的可行性，为后续开展滑坡地质灾害预报工作提供参考。
2 TRT技术在佛岭隧道超前地质预报中的应用2.1 佛岭隧道五盂高速公路佛岭隧道地处盂县与五台山交界地带，长8.8km，为五盂高速公路建设项目的控制性工程之一。
2.2 工程、水文地质条件佛岭隧道位于构造剥蚀、溶蚀、侵蚀低中山区，山体陡峭，冲沟发育。
微地貌表现为基岩山脊、冲、沟陡坡等。
所处区域为五台山块隆南部支系舟山掀向斜的东南翼，为一单斜构造，地层产状平缓，地质构造简单；地表水系为清水河，水流受季节影响变化较大，冬季仅部分河道有少量间断流水，雨季流量较大。
2.3 方案设计本次预报安装10个检波器，隧道左右边墙各布置4个，拱腰各布置1个，锤击震源点共计12个，隧道左右边墙各6个，勘测范围：高程为750-790m，横向为中心线左右各20m，纵向为160m，掌子面在图中的位置为37.8，里程为ZK13+528.2m。
如图1所示。
图1 震源和检波器在空间分布的俯视图2.4 结果分析图2给出的是本次佛岭隧道地质预报结果。
通过对掌子面前方122.2米的地震波反射扫描成像三维图分析，可以得出如下结论：（1）Ⅰ区：掌子面前方约60m-70m范围内，出现了明显的差异，图像颜色单一较深，推断该处可能为破碎带或含水构造，极有可能为裂隙水集中带，出现涌水的可能性不小，施工时应给予高度关注。
（2）Ⅱ区：掌子面前方约90m-100m范围内，出现了零星的“散点”，表明该范围内有裂隙或岩层中夹杂其他物质，但不发育，对施工造成不了太大的影响出。
（3）Ⅲ区：掌子面前方约100m-115m范围内，隧道经过区域周围出现了明显的“散点”集中区，且散点颜色混杂，推断该范围内围岩中寻在大量的裂隙或夹杂其他物质，有可能涌水、突泥或涌砂，施工过程中应给与足够的重视。
（4）Ⅳ区：掌子面前方约115m-122m范围内，隧道经过区域右侧出现了明显的“散点”集中区，且散点颜色混杂，推断隧道经过区右侧围岩中寻在大量的裂隙或夹杂其他物质，工程技术50有可能涌水、突泥或涌砂，施工过程中应给与足够的重视。
a.佛岭隧道地质预报结果俯视图b.佛岭隧道地质预报侧视图c.佛岭隧道地质预报三维立体图图22.5 预报结果验证隧道施工到Ⅰ区，发现有裂隙水流出，随后涌水量越来越大，隧道施工被迫中止，施工人员迅速撤出施工现场，项目部采取抽水措施，由于水量太大，导致施工进度延迟数十天。
本次隧道超前地质预报成功地预测了掌子面前方的裂隙水，避免了涌水安全事故的发生，为项目部提前采取措施提供了依据。
3 TRT 技术用于滑坡地质灾害预报3.1 TRT 技术预报滑坡地质灾害基本原理滑坡地质灾害发生的根源在于滑坡体内存在潜在滑裂面，这些滑裂面一般为软弱破碎带，通常位于不同介质分界面位置，滑裂面（带）上下介质的反射系数存在差异。
预测潜在滑裂面后结合勘探孔进行查验以评价TRT 技术预报滑3 利用技术预报滑坡地质灾害原理图3.2 TRT 技术预报滑坡地质灾害存在的问题及解决思路回顾利用TRT 技术进行隧道超前地质预报的过程，发现本次的激发源和检波器均放置于开挖的隧道内，激发源和检波器的位置也是相对固定的，针对这样固定的参数，电脑软件给出一个数据分析处理程序。
如果采用同样的设备对滑坡体进行探测，寻找潜在的滑裂面，需要有类似的“隧道”载体。
一般的滑坡体中是不存在的，不满足TRT 技术的使用条件。
为了解决上述问题，可以人为地创造条件，在滑坡体内开挖小型的导洞进行TRT 滑坡地质灾害预报。
任何一项预报技术都不是万能的，保证完全的正确，同样TRT 技术如此。
TRT 技术预报滑坡地质灾害的准确性如何，需要进行验证。
在TRT 技术预报潜在滑裂面的基础上进行有选择地布设勘探孔进行查验或者辅助预测结果的解译。
3.3 TRT 技术预报滑坡地质灾害方案设计及预报步骤 （1）建立基准点，测绘滑坡体。
（2）布置测试导洞。
（3）导洞、激发、接收源方案设计。
（4）进行测试。
（5）成果汇总。
将采集的结果进行汇总，根据坐标建立三维地质模型。
（6）成果解译与整理。
（7）施工勘探孔进行结果验证与修正。
根据前一阶段得到的潜在滑裂面，施工勘探孔进行验证。
4 结语本文通过介绍TRT 技术在佛岭隧道成功应用的实例，分析利用TRT 技术预测滑坡地质灾害的可行性，主要获得以下几点结论：（1）TRT 技术在预测不同介质截面中具有明显的优势，尤其应用在隧道施工中；（2）直接利用TRT 技术预报滑坡地质灾害存在技术难题，可以借鉴TRT 技术预测隧道的原理，通过人为创造导洞，创建类似的边界条件来预测滑坡体内潜在的滑裂面； （3）目前预测滑坡地质灾害的方法手段都存在一定的缺陷，TRT 技术用于预测预报滑坡地质灾害是一种行之有效的手段。
参考文献[1] 俞布,潘文卓,宋健等.杭州市滑坡地质灾害危险性区划与评价[J]. 岩土力学, 2012, 33(增刊1): 193－199[2] DAI F C, LEE C F, NGAI Y Y . Landslide risk assessment and management:An overview[J].Engineering Geology,2002,64(1):65-87[3] 王念秦,王永锋,罗东海等.中国滑坡预测预报研究综述[J]. 地质评论,2008, 54(3): 355-361[作者简介] 郭恒（1986—），男，硕士，工程师，主要从事岩土工程、高大边坡、地质灾害的设计与研究工作。
（下转第76页）医院医学76师会有意将在课堂上胆怯不爱积极发言的同学安排在组织协调的岗位，锻炼他们的沟通能力。
班级就是个大家庭，要让每一位家庭成员感受到家庭的温暖，为大家服务并提升自身并快乐着。
当然在整个过程中问题的出现也是层出不穷的，如在资料收集与整理的过程中，由于缺乏经验有的同学容易跑偏，这时教师应及时与小组成员沟通讨论，使同学从理论上思想上认同并接受老师的建议，但要注意防止冷却同学对创建性思维的热情。
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在实习过程中同学们分成小组分配到各个工作岗位，每组设组长。
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药品生产不再神秘，同学们也将有的放矢地构建自己的知识体系。
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在实施过程中遇到困难是正常的，及时与同学互联沟通，与同行交流请教，在实战中不断改进，提高药剂学教学效果是我们希望看到的。
