美国TRT7000隧道地质超前预报系统 - 尊龙凯时人生就是博仪器设备中国有限公司

TRT（True Reflection Tomography）7000型超前预报系统接纳扫描成像技术获得隧道前方的全息图。

接纳隧道反射扫描成像技术，生成隧道前方地层结构的全息三维图；
勘测结果准确、全面、直观，检测结果易于解译、断层、破碎、富水带、岩溶及采空区特征明显；
没有耗材，勘测用度低；
系统接纳无线连接，操作简单、宁静，携带便当；
勘试时间短，不影响隧道施工；
适用规模：铁路、公路、水利、矿山等领域均可应用，探测距离远（100-300 米）；

一、TRT7000超前预报系统技术原理

TRT7000接纳由美国国家宁静局下属公司申请美国国家高新技术生长基金研发的隧道地动波反射体三维成像技术，该技术的原理在于外地动波遇到声学阻抗差别（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。声学阻抗的变革通常爆发在地质岩层界面或岩体内不连续界面。反射的地动信号被高灵敏地动信号传感器接收，通太过析，被用来了解隧道事情面前方地质体的性质（节理裂隙带、软弱带、断层破碎带、含水结构等）,位置及规模。正常入射到界限的反射系数盘算公式如下：

假设R 为反射系数，ρ1、ρ2为岩层的密度，V 即是地动波在岩层中的流传速度。地动波从一种低阻抗物质流传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，外地动波从软岩流传到硬的围岩时，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，声学阻抗差别越大，回波就越明显，越容易探测到。

二、TRT7000超前预报系统数据收罗流程

首先，接纳立体安排方法，合理安排TRT型超前预报系统的震源点和传感器点。TRT系统一般安排12个震源点和10个传感器点，将震源点分两排安排在接近掌子面的左右边墙上，两排间隔为2米，10个传感器点分四排安排在离震源点10-20米的隧道两边墙及拱顶上，每排相隔5米（图01）。其次，通过人工锤击震源点，引发地动波，完成自动收罗历程。在人工锤击时，绑在垂亓触发器触发基站，给所有无线�？橥毕麓锸章奘莸闹噶�。最后，所有无线�？槭章蕖⒓吐嫉囟ㄐ藕欧⑺椭粱�，并同时显示在主机的收罗软件界面中（图02）。

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图01 TRT7000超前预报震源及传感器的典范安排（左：俯瞰图；右：截面图）

图02 TRT7000超前预报系统使用示意图

三、TRT7000的性能

1）TRT7000 超前预报使用锤击作为的震源，可重复利用，不需要耗材，而使用炸药爆炸作为震源每次需要相当用度。

2）使用锤击作为震源，可在同一点做多次锤击，通过信号叠加，使异常体反射信号越创造显。

3）用锤击作为震源克服了爆炸爆发的高能量对周围岩体爆发挤压、破坏现象，从而包管接收到真实的地动波信号。

4）由人控制锤击爆发地动波，重复性好，操作简单，而爆炸爆发地动波时高频信号迅速衰减，对操作人员的要求比较高。

5）TRT7000 接纳高精度的加速计作为传感器，灵敏度高（1V/g），大幅度保存了高频信号，提高了精度及探测距离（硬质岩中为300 米，软质岩中为150 米,黄土地层100 米）。

6）传感器和地动波收罗、处理器之间接纳无线连接，大大简化了装备（只有两个箱子，尺寸见设备配置）。两个箱子的重量仅为16Kg，携带便当。

7）TRT7000 的传感器布点接纳立体布点方法（图01），在隧道两边划分安排4 个传感器，然后在隧道顶上安排两个传感器，从而获得真实的三维立体图，直观的再现了异常体的位置、形态及巨细。而其他仪器一般在左右边墙各安排一个地动波信息接收器接收地动波，这样的安排方法只能获得异常体的位置信息，而不可获得形状、巨细等信息，同时关于大角度斜交隧道的裂隙可能没有反应。

8）TRT7000 还接纳了扫描图像处理方法，绘制三维视图，并可以从多个角度视察缺陷，使得图像越发清晰，易于理解，从而轻松地进行缺陷诊断。

9）TRT7000 能描绘到隧道水平和笔直偏向的所有异物。而其他仪器只能描绘险些笔直于隧道的充满空气或水的裂隙及近距的笔直裂隙，不可描绘稍远距离的第二或第三裂隙（尤其是充气裂隙）。关于斜交隧道（由其是大角度斜交隧道）的裂隙没有反应。关于所描绘的倾斜裂隙，会低估它们的距离。

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