隧道地质超前预报仪，TGP，物探仪

由于地质、地形条件的复杂性和受勘察能力、工期、经费等条件的限制，勘察阶段的地质资料一般难于达到要求，国内外因地质条件不明造成隧道施工事故的教训是不少的。

北京市水电物探研究所20多年来专攻地震波勘察检测技术，面对国家纵横交通枢纽建设中隧道安全施工的需要，2003年开发研制隧道地震波预报系统，应用多波多分量的数据采集技术和三维空间条件下的极化波处理技术，实现了地质界面的空间定位和产状分析功能，以及利用弹性波的多种信息为地质超前预报服务。该系统在经过大量实践验证后，于2005年通过了由国家隧道中心王梦恕院士主持的隧道专家会议的评审鉴定。几年来已经有近100台套设备应用于隧道超前地质预报工作中，普遍受到用户好评，充分体现TGP隧道地质超前预报技术的优势。

与国外仪器比较的优势：

1、预报仪器的主机

TGP隧道地质预报仪器做到了专业级别，所有CPU控制端口与内部电路的连接均采用光隔离技术和低噪音的光隔离器件，保证仪器的低噪音水平。整机采用防静电、防电磁、防水、防震的密封箱体结构。以适应隧道复杂条件和恶劣环境。

2、接收传感器

接收传感器是采集地震波数据的关键输入设备，在灵敏度、指向性和频响特性等方面具有特殊要求。国外采用压电方式，我们采用速度型方式。后者具有下三方面技术优势：①灵敏度高；②指向性强；③频带与隧道地震波相适应。

3、耦合方式

耦合方式是孔中检波器与孔壁如何接触实现高质量接收地震波的关键之一。TGP通过液态或半液态耦合剂使检波器与钻孔壁耦合，波形可靠，操作便捷，成本低。

4、数据采集的触发方式与误差

TGP206仪器采用回线开路触发方式，记录时间与雷管延迟无关，爆炸源与触发仪器采集信号同步，不存在触发时间差，保证预报准确性。

5、隧道管波干扰的认识与剔除技术

该干扰为爆炸声泄放到隧道形成的混合震动，在屏幕显示诸方面创造条件，宜识别合理剔除，保证预报成果使用有效波参与处理。

6、偏移成果及可靠性分析

偏移成果是进行地质解释的重要依据，为了确保图中的异常为有效波生成，TGP设计筛选功能，检查成果与地震波的对应关系。

7、地质预报成果图

软件处理系统提供的成果做到了：使用二维和三维图显示地质界面空间分布的功能。

8，相邻两次预报成果的对比分析方法

由于仪器具有的长距离预报能力，利用提交要求的预报距离资料后，留作下次做背景进行对比。

TGP系统于2005年通过了由国内知名隧道、地质、物探专家组成的专家组的评审鉴定。专家们一致认为“TGP仪器与相关的处理系统，性能稳定可靠，采集的波形完整，信噪比高，与国外同类仪器对比整体上具有国际先进水平，可替代进口产品。”

目前TGP系统已被广泛应用于公路、铁路、城市轨道交通、地下工程中的隧道地质超前预报，并取得了良好效果。

TGP型仪器的特点：

①仪器主机：整机密封式，不采用笔记本电脑外插方式，仪器信噪比高，抗干扰能力强；仪器箱体具有防静电、防电磁、防水、防震功能，适应隧道恶劣环境。仪器存储介质采用电子器件，可以避免因硬盘盘面结雾而丢失数据的故障。

②接收探头：采用三分量速度型传感器，与压电型传感器相比具有高灵敏度、高指向性，并具有与隧道围岩传播地震波频率相适应的高频宽带特性，纵横波采集清晰。

③耦合方式：接收探头采用黄油直接与岩体耦合，无需其它耗材，既减少干扰环节又节约费用，每次测试费用仅需几百元。

④触发条件：采用回线开路触发方式，无延时误差，适用于电雷管及导爆雷管。

⑤记录显示：数据采集双窗口显示，同时显示当前信号与剖面信号，利于实时检查信号质量。

⑥数据处理：TGP处理系统具有2D和3D双重处理功能，可提供纵横向偏移图、比速度图和界面空间产状图。成果图采用地质符号并具有3D立体表示功能，对地质界面的空间定位和地质性质评价直观形象。

⑦操作系统：采集与处理系统均为Windows系统，操作简便。