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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。
TRT6000超前地质预报系统在复杂地质条件下的应用
牟洋;杨振涛;郑岳欣
【期刊名称】《水利水电施工》
【年(卷),期】2015(000)001
【摘要】溧阳抽水蓄能电站尾水系统工程地质围岩非常复杂,以Ⅳ、Ⅴ类围岩为主,地下水发育,断层带组数及条数多。
鉴于此,施工过程中采用TRT6000型超前预报系统,并对该技术进行专题研究,实施动态信息的施工管理方法,总结出有关地下工程在通过岩溶水、软岩、高地应力、断层等重大地质灾害地质问题地段的一套行之有效的地质超前预测预报方法,对今后的类似工程施工具有重大意义。
【总页数】4页(P48-50,70)
【作者】牟洋;杨振涛;郑岳欣
【作者单位】中国水利水电第六工程局有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU753.3
【相关文献】
1.TRT6000隧道地质超前预报系统在玉瓦水电站中的应用与实施效果 [J], 刘飞;陶益民
2.TRT6000超前地质预报系统在铁路隧道施工中的应用 [J], 齐莹
3.复杂地质条件下地质雷达在隧道超前地质预报中的应用 [J], 邵建波
4.TRT6000隧道超前地质预报系统在牛栏江-滇池补水工程中的应用 [J], 陶忠平;王建林;米健;吴正昆;李德春
5.复杂地质条件下煤矿巷道掘进超前地质预报技术应用研究 [J], 赵超; 朱敏; 闫理威
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TRT超前探测技术在井下巷道掘进中的应用李帆;蒋洪林【摘要】TRT地质超前预报探测是目前矿山巷道施工中比较先进的预报技术,在水利、道路、城市地下等工程中具有广泛的应用.针对西凹生产区复杂的花岗岩岩体边缘相—过渡相蚀变花岗岩的锡铜多金属矿体,采用TRT超前探测技术,开展了多次探测试验.结合实际工程验证表明,TRT超前探测技术能够在复杂的蚀变带矿体中运用,能够提供比较可靠的超前预报,及时提供可靠信息,为地下矿山的安全发展提供了重要保障,值得在井下矿山推广运用.【期刊名称】《有色金属（矿山部分）》【年(卷),期】2016(068)004【总页数】6页(P57-61,96)【关键词】井下;蚀变带矿体;地质超前预报;TRT;层析成像【作者】李帆;蒋洪林【作者单位】云南锡业股份有限公司采选分公司,云南个旧661000;云南锡业股份有限公司采选分公司,云南个旧661000【正文语种】中文【中图分类】TD26通常在井下巷道掘进过程中，工作面前方有可能存在诸如断裂、溶洞、破碎带、含水层等不良地质体，为施工带来巨大的安全隐患。
超前探测技术最初发展于20世纪，在煤矿生产中最先应用，之后伴随着水利工程、道路工程和城市地下工程建设的发展，地质超前探测预报技术越来越广地应用于地下隧道和大型硐室施工中[1]。
在岩体工程开挖前，运用超前探测技术，可以及时预测异常地质情况，从而为选择正确的开挖断面、优化支护设计参数和优化施工方案提供科学依据，提前对可能形成的灾害事故做好预防工作，对保证施工安全具有重要意义[2]。
1.1 TRT地质超前预报探测原理在诸多土木工程及采矿作业中，常会用地震波的反射进行探测。
通常在地质岩层界面或岩体内的不连续界面存在升学阻抗(密度和波速的乘积)的差异，地震波在传输过程中遇到不同界面声学阻抗的差异时发生反射和透射作用，通过分析这些反射的地震信号，我们可以推测前方的地质体性质、位置及规模等。
入射到边界的反射系数计算公式[3]见式(1)：式中：R为反射系数，ρ1、ρ2分别为不同介质的密度；V为地震波的传播速度。
一、T R T6000超前地质预报系统1. 全新的地质超前预报设备二十世纪六十年代，在美国先进技术发展计划基金支持下，美国国家安全局网罗了众多资深地球物理学家应用地震波勘测技术来研究地层应力消除现象及地层结构扫描成像，简称TRT技术。
2.TRT技术发展经历（1）在震源上先后采用炸药爆炸、风镐或挖掘机、电磁波发生器、锤击作为震源，使勘测成本越来越低，操作越来越方便；（2）在软件上，成功实现由2D成像到3D全息成像的跨越，使得勘测结果更为准确、全面、直观。
为推广这一先进技术，美国C-Thru公司从国家安全局继承了相关资产，推出了超前地质预报TRT6000系统。
3.TRT6000的原理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，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。
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、形状、大小。
4.预报系统组成TRT6000预报系统由六个主要部分组成：①主机②基站③无线模块④ 传感器 ⑤ 触发器⑥ 数据处理分析软件无线数据采集的硬件系统用8毫米的钻头打6厘米深的孔，在固定块上抹上膨胀性快干水泥，把固定块固定在隧道边墙和洞顶表面，传感器通过螺丝安装在固定块上，从而实现传感器和岩体的紧密耦合。
主机主要部件运输箱基站无线模块布置方式和数据采集A2A3A4 A5A7A8A9A10 震源采用锤击的方式数据采用无线传输，没有线缆断裂问题，也不影响施工。
数据采集完成后立即被数字化保存并传输，不受环境干扰。
5. TRT6000的特点①设备可靠度高和适应性强，适应软岩、硬岩、黄土等区域；安全性强；接收频率范围为0.7-3900Hz，能够在软岩、硬岩、黄土、松散堆积物等多种地质环境里进行的超前地质预报.安全性非常高、震源可重复利用、通过多次锤击，获得叠加信号，使异常体反射更加明显。
