隧道地质超前预报系统

TSP203 Plus系统广泛应用于隧道施工过程中的超前地质探测，其探测范围可达数百米，为隧道施工的安全高效提供决策依据。该系统获得瑞士，代表了当今国际上隧道地质超前预报技术的新水平。
TSP(Tunnel Seismic Prediction)系统是为隧道（洞）地质超前预报而专门设计的，能在隧道（洞）施工、地下矿藏和洞穴开挖前提供帮助，其目的在于迅速超前地提供在开挖周围及前方的三维空间的工程地质预报。
TSP 203plus隧道地质超前预报系统可以检测出掌子面前方岩性的变化，如:不规则体、不连续面、断层和破碎带。作为一种预报方法，它不仅可以在以钻爆开挖方式的隧道中使用，也可以使用在 以TBM开挖的隧道中，而且不必接近掌子面。

TSP203plus 原理与方法
TSP 方法属于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在设计的震源点（通常在隧道的左或右边墙，大约24 个炮点）用小量炸药激发产生。当地震波遇到岩石波阻抗差异界面（如断层、破碎带和岩性变化等)时，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的地震传感器器接收。数据通过TSPwin软件处理，便可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）和位置及规模。
TSP 203plus数据是利用配套的专用TSPwin 软件进行处理。TSPwin 软件中数据处理流程包括11 个主要步骤，包括频谱分析、带通滤波、能量均衡、纵横波分离、速度分析和偏移归位、反射层提取等。处理结果可以提供在探测范围内地震反射层的2D 或3D 空间分布，同时还可以显示与其相对应的岩石力学参数和岩石强度指标。根据反射波的组合特征及其动力学特征、岩石物理力学参数等资料来解释和推断地质体的性质（岩层软弱带、断层带、节理裂隙带、岩溶、含水层等)。
使用TSP203 plus地质超前预报系统的好处
--了解工作面前方存在的地质危险带情况；
--赢得施工和后勤保障的时间；
--使隧道开挖设备因停工带来的损失小；
--确保支撑隧道的岩石牢固可靠；
--改善工地的安全；
--有利于缩短工期；
--节省费用。
TSP203 plus系统的优点
--预报范围从100 米到1000 米；
--无须利用开挖面；
--在TBM 施工及钻爆法开挖情况下都可以应用；
--操作简单，对施工过程无妨碍；
--数据采集耗时少，处理快捷，可现场评估；
--能确定断层、破碎带、弱岩带、岩溶、含水层等地质体性质及空间位置。
TSP 203plus 系统简介
瑞士安伯格测量技术公司推出的 TSP203 plus 增强型预报系统，是在 TSP202和 TSP203 成功经验基础上进一步研制的并具有卓越的特色。
TSP203plus 增强型预报系统在硬件方面增加了操作安全性，突出的特点表现在软件方面：软件语言使用中/英文双语言；加强各处理模块的功能，提高了处理结果的可靠性和准确性。
TSPwin2.0 系统软件及处理成果特点：
--TSPwin2.0 系统软件集数据采集、处理和评估合一，基于 Windows 操作平台，使用中/英文双语言，可以简单方便地为用户所掌握。
--数据处理按设计的流程进行，处理参数可以完全自动化或由用户自己设置。
--处理结果可以或相对坐标的形式表示，并以图形或表格的形式输出。
--可以计算和输出探测范围内的岩石物理力学参数。
--具有强大数据处理功能的算法编程，可限度地保证对处理结果评估的可靠性和准确度。
TSP203 plus特点：
隧道中进行数据采集的时间约为 60 分钟。24个炮孔布置在隧道的一边墙，在隧道两侧壁钻制两传感器孔（Ф43 mm）,把环氧树脂放置其中，之后将套管推进，并使之与围岩紧密耦合。传感器置入套管中，依次激发各炮，从掌子面前方任一波阻抗差异界面反射回来的信号及直达波信号将被这高灵敏的三轴传感器接受下来。
基于MS Windows平台开发的TSPwin软件可以记录压缩波（P波)和剪切波（S波）的全部波场，并能计算出预报区域内的岩石力学参数。终显示出掌子面前方与隧道轴线相交的同相轴及边界位面的2D、3D成果图。
TSP 203 超前地质预报系统装放在三个防水、防尘的便携式提箱中，以满足地下建筑复杂环境的需要。
TSP 203plus技术指标：
TSP 203记录单元
12 道高性能数据采集系统
24 位模数转换
小记录长度451ms，记录长度1808ms
采样间隔：62.5/125μs
动态范围 120 dB
4 组传感器（三分量）输入端口
防撞、便携式笔记本
基于 MS Windows 平台的专业软件 TSPwin
防水、防尘、防撞提箱
内置可充式电池
重量： 12.1 kg
TSP203 plus附件
电子测倾（角）仪
触发器
电缆绞盘托架
激光测距仪
电缆
充电器
使用说明手册
TSP 203传感器
两组高灵敏度三分量地震传感器，总长 2 m（分成3段）
灵敏度 1000 mV/g ± 5 %
频率范围 0.5 – 5000 Hz
传感器套管清洁杆和润滑剂
耗材
高精度合金套管，长 2 m
双组分环氧树脂，反应时间 5 分钟
TSPwin软件
三分量地震数据采集
三分量地震波场处理
纵、横波同相轴显示
2D & 3D 成果显示
岩石力学参数输出
文件输出