吉林大学学报(地球科学版) ›› 2015, Vol. 45 ›› Issue (6): 1870-1878.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.201506305

• 地球探测与信息技术 • 上一篇    下一篇

TSP断层模型数值模拟

林义1,2, 刘争平1, 王朝令3, 肖缔3   

  1. 1. 西南交通大学地球科学与环境工程学院, 成都 610031;
    2. 中铁西北院科学研究院有限公司, 兰州 730000;
    3. 四川农业大学土木工程学院, 成都 611830
  • 收稿日期:2015-02-28 发布日期:2015-11-26
  • 通讯作者: 王朝令(1980),男,副教授,博士,主要从事隧道地震波场模拟研究,E-mail:wong8010@gmail.com。 E-mail:wong8010@gmail.com
  • 作者简介:林义(1980),男,博士研究生,高级工程师,主要从事隧道地震超前预报研究,E-mail:766708597@qq.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(40874051,51508358)

Numerical Simulation of TSP Fault Model

Lin Yi1,2, Liu Zhengping1, Wang Zhaoling3, Xiao Di3   

  1. 1. Faculty of Geosciences and Environmental Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China;
    2. Northwest Research Institute Co,. Ltd of C.R.E.C, Lanzhou 730000, China;
    3. College of Civil Engineering, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611830, China
  • Received:2015-02-28 Published:2015-11-26

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351

摘要：

隧道在施工开挖中会遇到各种地质问题,其中以断层和软弱带居多,目前隧道地质预报主要采用TSP(tunnel seismic prediction)系统进行。虽然TSP技术应用广泛,但目前对它的研究工作主要集中于工程应用实例,采用正演模拟方法进行的研究较少。笔者采用有限元方法模拟隧道地震波场,采用波场快照与时间记录相结合的方法研究断层对隧道地震波场传播的影响,并对含断层模型的时间记录进行了反演处理,得到了数值模型的速度云图和反射层位图。数据处理结果表明:采用TSP Win软件默认值处理得到的速度云图与模型设定的断层位置一致;根据反射层位图,对异常速度带的层状模型来说,P波预报的准确性更高。研究表明,TSP系统具有良好的抗噪性能。通过对工程实例的处理,验证了数值模拟所得结论。

关键词: TSP, TSPwin, 波场快照, 隧道地震预报, 断层

Abstract:

During tunnel excavation, a variety of geological disasters might be encountered, such as faults, caves, et.al. Tunnel seismic prediction (TSP) is adopted to mitigate the possible damages. Although TSP technology is used widely, the research about TSP is currently focused on its engineering application cases. We use the finite element method to simulate the tunnel seismic wave field, employ wave field snapshots and time recording method on the impact of faults on the characteristics of the propagation of tunnel seismic wave field, and inversely process the time record of model containing the fault. The digital model of the velocity scattered image and the reflection interface position are obtained, and the fault position from velocity scattered image processed with the default values set by using TSPwin is agreed to the one from the model. In respect to the layered model for an abnormal velocity zone, P-wave is more precise. The system of TSP is strong for its feature of anti-noise. The numerical simulation is verified finally through the process and analysis of the engineering cases.

Key words: TSP, TSPwin, snapshot, tunnel seismic prediction, fault

中图分类号: 

  • P631.4

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