1．探測原理
隧道地震波超前預(yù)報(bào)原理是利用地震反射波和繞射波原理，對隧道掌子面前方的地質(zhì)條件進(jìn)行探測。由震源產(chǎn)生的地震波向隧道前方傳播的過程中，遇到巖體中相對大的聲阻抗界面會(huì)產(chǎn)生反射波，遇到相對小的聲阻抗界面會(huì)產(chǎn)生繞射波，統(tǒng)稱為地震回波。利用設(shè)備采集隧道圍巖中界面的地震回波，通過專業(yè)處理系統(tǒng)提取回波的界面位置、空間分布、回波極性和回波能量等信息，并結(jié)合隧道地質(zhì)勘察資料綜合分析，實(shí)現(xiàn)隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)目的。
現(xiàn)場需要采用三分量檢波器實(shí)現(xiàn)空間地震回波的矢量檢測和縱橫波采集，保證處理系統(tǒng)利用多波多分量進(jìn)行全波震相分析和極化波計(jì)算，獲得2維和3維空間的偏移歸位圖、斷面掃描圖，獲得界面回波位置和界面空間分布，以及界面間巖體性質(zhì)等預(yù)報(bào)資料。
2．預(yù)報(bào)設(shè)備系統(tǒng)
本次隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，采用TGP12隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)(TGP 即Tunnel Geology Prediction 的英文縮寫，以下簡稱TGP系統(tǒng))。TGP系統(tǒng)由北京市水電物探研究所開發(fā)研制，經(jīng)過國內(nèi)著名隧道專家組織的評審,鑒定為具有國際先進(jìn)技術(shù)水平，是隧道和地下工程廣泛應(yīng)用的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)。
3．預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)采集工作
數(shù)據(jù)采集工作包括：激發(fā)孔和接收孔的布置、藥卷同步信號制作、接收探頭安裝、儀器采集參數(shù)設(shè)置、和隧道施工地質(zhì)調(diào)查5個(gè)內(nèi)容。
�、� 激發(fā)孔應(yīng)選擇在構(gòu)造界面與隧道夾角小的一側(cè)洞壁，離掌子面3-5米開始，高度1.2米左右，以2米間距連續(xù)布置20至24個(gè)。之后退20米至30米在隧道左右洞壁的相同里程各布置一個(gè)接收孔。接收孔與激發(fā)孔深度為2米，接收孔為水平孔，激發(fā)孔略向下傾以方便注水。
�、� 炸藥激震的同步信號采取開路觸發(fā)方式，即爆炸的同時(shí)觸發(fā)儀器采集，保證地震波信號的時(shí)間精度。藥量控制在75克至100克，各孔藥量一致，如果采用高爆速炸藥有利于產(chǎn)生高頻地震波信號。
�、� 接收探頭采用定向工具安裝和采用黃油直接耦合鉆孔壁，有利于提高接收信號的信噪比。
④ 儀器采集參數(shù)設(shè)置的原則：軟巖采樣率選擇0.1ms檔, 硬巖采樣率選擇0.05ms檔，通過選擇采樣點(diǎn)數(shù)保證地震記錄長度不小于200ms。
⑤ 施工地質(zhì)調(diào)查針對炮孔段和掌子面巖體進(jìn)行，詳細(xì)記錄巖體的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征，認(rèn)真填寫《TGP現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄表》。
