弹性波反射法(tunnel seismic prediction,TSP)方法是目前隧道施工地质预报中先进的地球物理方法，不仅能够探测工作面前方岩层、岩溶、断层或破碎带变化的空间信息，确定含水层的位置，还能提供工作面前方岩层的力学参数[1]。运用地质超前预报，可以知道当地的地质状况，如掌子面前方工程地质状况及围岩等级，然后通过合理的判断，为施工方提供施工依据，改进施工方案，同时也可对隧道突水、突气、突泥等工程灾害采取预先措施[2]。

1 TSP隧道施工地质超前预报技术

TSP系统由瑞士安伯格(Amberg)技术公司研发，已经在隧道施工中得到了广泛的运用，其探测范围可达数百米，能够快速地对隧道开挖的周围地区进行三维空间的工程地质超前预报， 为隧道施工的安全高效提供决策依据[3]。

雷达业务的工作机制是透明传输，点对点和点对多点都是雷达的传输模式，在多雷达、多目标的工作模式中，需要在雷达的Server端和Client端之间建立会话，而Client端只用于接收Server端发送的数据，无需反向发送任何数据。雷达数据的完整性和实时性都是空管雷达业务传输的必要前提。

1.1 TSP原理

TSP法是一种多波多分量高分辨率地震反射法。地震波一般是通过对小量炸药在预先设定的震源点(一般在隧道的一侧边侧墙，炮点数量约为24个)激发生成。当地震波在传播的过程中遇到岩石波界面的阻抗差异(如断层、破碎带和岩性的变化等导致阻抗差异) 时，一些地震信号会被反射回去，而另外一些透射进入前方介质中。被介质反射的地震信号(图1)可通过高灵敏度的地震传感器接收到。对于接受到的数据，可以利用TSPwin软件处理，从而分析前方地质体的性质、所处方位及规模大小[4]。

  

图1 TSP探测原理

TSP数据的处理是通过专门搭配的TSPwin软件实施的。该软件处理数据时主要包含11个步骤，即频谱分析、带通滤波、能量均衡、纵横波分离、速度分析、偏移归位、反射层提取等。其提供的结果为地震反射层的2D和3D空间分布，并且还能够反映出与其相应的岩体力学参数。可据此结果先对反射波组合情况及其他特性进行分析，再结合岩石物理力学性质解读并推测地质体情况。

在建构主义者看来，影响一个国家反恐合作的基本考量为本国的政治利益，在网络恐怖主义层面，由于网络恐怖的全球性和各国网络技术发展的不对等性，对网络恐怖主义的界定往往存在更多分歧，更难摆脱掺杂的政治因素。持“霸权合作论”的国家中，往往会利用本身网络霸权地位强化反恐的话语权，纵容网络恐怖活动的发生，对他国网络主权进行限制，导致全球网络反恐仍然只停留在宣示阶段，难以形成合力。在宗教、文化、地缘政治等因素的掺杂下，网络反恐更加任重道远。［14］

1.2 TSP地质超前预报技术的优势

在隧道挖掘过程中，岩层条件和地质危险带存在许多隐藏的危险。 若是对有概率出现危险的地段如岩石的非均质条件、断层或破碎带、岩溶、含水地层缺少预报，则在施工过程中会出现隧道塌方、涌水等事故。

2) K16+589-K16+558，长31 m。纵、横波速度略有起伏，推断预报段段围岩较掌子面变化不大，预报段整体纵波速度3.8 km/s，综合预判之后，可以认定围岩等级是IV级。

在隧道的施工过程中，使用TSP技术进行超前预报，能够在施工中同步反馈施工下一阶段的地质状况，以合理规避可能出现的危险带，提供足够的时间来完善施工计划。在当前的施工阶段就能对下一步的施工做出预判，如支撑隧道的岩石是否足够牢固可靠，是否能让开挖设备不停止的连续施工，以最大幅度的缩短工期，节省工程费用[5-6]。

1.3 TSPwin处理系统的优点

（二）“人物分析”“中外小说对比研究”等专题，由于涉及到的篇目较多，一些篇目较长、较难，可以先进行单篇教学，然后再进行研究。教学时，以一篇为基础，其他篇目作为课外拓展内容，由学生自由阅读，发现问题，寻找解决问题的方法。最后，学生要对自己的问题以及解决问题的过程进行总结，形成文字。

同时，解译资料过程中需要将每个图结合起来，过分注意2D反射面图而忽视速度图和其他相应的物性参数会影响预报效果。预报人员知识储备、对隧道基本地质和水文情况了解的不足，相应的物探和地质知识的缺乏，各类地质模型的分布发育规律的不熟悉等等，都会影响结果的准确性和真实性。

2 实例应用分析

2.1 工程背景

以某软弱破碎隧道TSP实际应用为例，具体分析研究TSP方法的运用及存在问题和提高措施。该隧道以近乎平行的方式穿越以桂头群为主的背斜山。从野外地质调查、钻探及物探资料的结果来看，残坡积含碎石粉质黏土、碎石土是隧址区内主要的覆盖土层，并且沿山坡和山间谷的坡地分布，具有厚度小的特征；下伏基岩主要为泥盆系中下统桂头群(D1-2gtb)砂砾岩、砂岩、粉砂岩等。隧道轴线通过泥盆系中下统桂头群砂砾岩、砂岩、粉砂岩等为主组成背斜北翼，顶部粉砂岩组合，两侧岩层倾向相反，分别形成南北两翼。隧道地段地表水体较发育，地下水主要有第四系孔隙潜水、基岩裂隙水等几种类型。

2.2 TSP现场测试

本次预测的24个炮点布置在隧道右边的墙体上，呈一字排开，每一个炮点相隔1.5 m，孔深1.5 m，孔径42 mm；接收器的孔径50 mm，第1个炮点设置在离接收器20 m处的位置。

先打好孔，将接收器套管放置进去。在此过程中必须将套管和围岩牢牢地耦合在一起。将接收器对好方向置于套管内，接受信号线的两端分别与接收器和记录单元相连。

主题出版是“围绕国家政治、经济、社会、文化等方面的工作大局，就党和国家发生的一些重大事件、重大活动、重大题材、重大理论问题等主题而进行的选题策划和出版活动”。[1]传统的主题出版相对被动，存在选题陈旧、内容空洞、速生速朽等诸多问题，难于达到主题出版的初衷。

炸药包(药量为75 g)的制作采用乳化炸药和瞬发电雷管，通过木制炮棍固定安放炸药包，起爆线两端与接雷管角线和接触发盒分别相连。在引爆炸药之前，需要引水填充炮孔，从而将炮口封住。见图2。

  

图2 TSP系统装配图

数据采集通过连续激发24炮得到，本次预测中，采样率为62.5 μs，共得到7 218个样点，在X-Y-Z三个分量接收。

基于前文的分析,低电压SRAM测试主要包括两个部分,即面向稳定性故障的DFT设计和基于March-Like算法的MBIST设计,本节在成熟的数字芯片设计环境中,进行低电压SRAM测试电路的实现,并进行仿真与分析。

2.3 TSP应用数据分析

综合物探、钻探资料及地调成果，出口左线ZK16+572-ZK16+422围岩主要由微风化花岗岩、辉长岩、断层角砾岩组成，岩体较为破碎。出口右线K16+649-K16+499围岩主要由微风化花岗岩、辉长岩组成，岩质较硬～坚硬，为断层影响带，节理裂隙发育，岩体较破碎为主，局部较完整，两段均处于富水带。

通过对掌子面的观察，发现ZK16+572桩号岩性为微风化花岗岩，结合较好，岩石完整性较好，节理裂隙发育，裂隙水丰富，自稳能力一般。K16+649桩号掌子面岩体为微风化花岗岩，结合较好，岩石完整性好，节理裂隙发育，岩体较破碎，自稳能力较差，有渗滴水情况。

由于TSP处理系统的三分量高灵敏度传感器是安装在一根与岩体耦合的长2 m的金属管套上的，而地震波的能量在传播中会逐渐减弱，到达传感器时一般都很微弱，假若接受套管未耦合好，能量就会损失；炸药量的不准确及装填炸药的不合理也会导致能量的不同，装量过小会导致信号弱，影响探测深度和精度，装量过大会导致能量超出上限，出现信号过载和失真；现场大量的噪声干扰，如机械振动、爆破的声波干扰，也会影响数据的有效性和可靠度，影响预报效果。因此安置接受管套的空洞尺寸要满足要求，可用软布或海绵进行包裹以减轻自振，必须确保完全耦合；装设炸药时要注意围岩情况，装药量要根据围岩情况及预期预报深度等确定，在条件允许的情况下可进行试爆，装填时要使炸药和炮孔接触紧密，并且要向孔内注锚固剂或水以使炸药与围岩足够耦合；在采集过程中应停止隧道内施工设备，无关人员离场，从而尽可能地排除采集过程中的干扰，同时也可通过将炮孔泥封或设立屏障的方法进一步避免声波的干扰。

  

图3 ZK16+572-ZK16+422 P波原始记录图

  

图4 ZK16+572-ZK16+422 P波深度偏移图

  

图5 ZK16+572-ZK16+422 2D反射面图

预报范围为ZK16+572-ZK16+490内，根据隧道所处区域地质背景及TSP探测的成果，推断ZK16+572-ZK16+422段工程地质情况如下。

1) ZK16+572-ZK16+490，长82 m。纵横波速度稍有降低，局部稍有起伏，推断该段围岩强度略有起伏，岩体较破碎，节理裂隙较发育，裂隙水丰富，自稳较差，易坍塌掉块。并且，整体的纵波速度为3.7 km/s，综合预判后，可以认定围岩等级是IV级偏弱。

2) ZK16+490-ZK16+422，长68 m。纵、横波速度较平直，速度变化不明显，推断该段围岩较掌子面变化不大，受构造影响，围岩较破碎，节理裂隙发育，局部强度不均匀，自稳略差。整体纵波速度3.7 km/s，综合预判后，可以认定围岩等级是IV级。

2) 在测试时，预报人员要对现场的地质、水文资料进行收集，应深入现场，认真观察，记录已开挖段及掌子面的围岩情况，同时严格按照规范布置系统，控制爆破质量，按规范要求进行采集数据，确保采集到的数据有效可靠。

扎赉特旗节水增粮行动项目区内有大小河流74条，总长1 209km，其中流域面积100km2以上的河流有21条，河流多为降水型河流，均受降水影响，年际变化大，年内径流悬殊也很大。

  

图6 K16+649-K16+499 P波原始记录图

  

图7 K16+649-K16+499 P波深度偏移图

  

图8 K16+649-K16+499 2D反射面图

在预报阶段K16+649-K16+499的范围内，根据隧道所处区域地质背景及TSP探测成果，推断K16+649-K16+499段围岩工程地质水文地质条件分述如下。

1) K16+649-K16+589，长60 m。纵、横波速略有下降，岩体较破碎，节理裂隙发育，局部裂隙水较发育,预报段整体纵波速度3.7 km/s，综合预判之后，可以认为围岩的等级为IV级偏弱。

有效的预报系统可超前探测出隧道工作面周围的三维空间图，合理预判到开挖面前的不良地质体，以合理规避可能出现的地质危害。

3) K16+558-K16+499，长59 m。纵、横波速略有下降，岩体较破碎，节理裂隙发育，裂隙水发育，预报段整体纵波速度3.7 km/s，综合预判之后，可以认定围岩等级是IV级偏弱。

综合TSP预报结果和掌子面地质观察，初步判断左线ZK16+572-ZK16+422段和右线K16+649-K16+499段为F3断层破碎带的影响范围，围岩等级是IV级，实际开挖结果证实了F3断层通过预报洞段。该洞段围岩为微风化花岗岩，节理裂隙较发育，局部裂隙水发育，稳定性较差，围岩级别为IV级，与预测结果基本一致。

3 TSP预报精度提高措施

针对在实际操作中可能导致TSP预报结果不准确的因素，需采取必要的手段来加以改善。

1) 预报前资料准备和收集需充分。在预报前，需对现场的地质、水文资料进行收集，在进场后，需对已开挖段及掌子面的围岩情况进行详细记录，掌握第一手资料。

TSPwin是一款久经考验的智能化软件，具有简单、易用的系统界面；根据工程地质自适应的参数计算，智能化地质预报，多维度力学参数计算，快速生成评估结果等功能。

2) 确保收集的原始数据的质量。对于未按规范布置的观测系统，如炮孔和接收孔的深度不合规范，炮间距或偏移距未达到预报要求等，应依照隧道施工情况及规范要求，使炮间距、偏移距、炮孔和接收孔深度、角度等合乎要求，并尽可能处在同一水平面上，使接收孔和炮孔布设合理，并应在预报前进行复测。

故对出口左线ZK16+572-ZK16+422及出口右线K16+649-K16+499两段进行TSP超前预报。左线ZK16+572-K16+422 P波原始记录如图3所示，P波深度偏移如图4所示，2D反射面如图5所示。从TSP得到的反射面图中可知，预报阶段的反射面较为稀疏。围岩纵横波速度略有起伏，推断预报岩体较掌子面围岩情况改变不大，节理裂隙发育，岩体较破碎，局部裂隙水发育[7-8]。

“确保住培管控无盲区”是齐鲁医院对自己提出的高要求，为完善监督与反馈机制，齐鲁医院还聘请老专家成立质控委员会，对培训过程和教学质量进行督导检查，强化医院层面的管控。建立专科助管制度，在多学科专科设置专职培训助管，与专科衔接协管，确保各专科培训同质化。

3) 提高数据处理效果。软件参数等应尽可能正确设置，以免处理资料时盲目遵从软件信息，导致结果与实际存在较大差距，甚至会忽视异常点或增加虚假异常，影响了真实性和有效性。

为有效遏制围标，要对参加投标的单位数量进行限制。大型水利工程项目由于资金数额巨大、施工技术复杂，投标单位数量一般不多，而越小的项目，投标单位越多，竞争越激烈，增加了发生多种违规的可能。因此对于中小型水利工程项目，要根据投资金额、招标费用合理确定投标单位数量，减少企图围标者的围标机会。

积极开展水土保持知识进校园活动，针对中小学生开展了新一轮水土保持知识教育活动。在西宁市教委的支持下，2013年4月19日西宁市黄河路小学组织200余名师生在长岭水土保持科技示范园区开展了“携手保护生态，共建绿色家园”的主题活动。5月31日西宁市南川西路小学近1400名少年儿童到西宁长岭水土保持科技示范园开展水土保持科普教育户外实践活动。同时编印了中小学《水土保持科普教育知识读本》，在西宁市、海东市、黄南州等地中小学发放5000余册。面向生产建设单位、水土保持重点地区印发了《水土保持科普读本》1000余册。同时制作了《青海小流域综合治理纪实》《生态公园、绿色长岭》等两部专题宣传片。

TSPwin的优点主要有：预报范围从100 m到1 000 m；无须利用开挖面；TBM施工及钻爆法等常规开挖的场景下均可运用；操作简单，对施工过程无妨碍；数据收集、处理速度快，可在施工现场的评估中运用；能判定各种不良地质体(如岩溶、破碎带、含水带等)性质及空间位置；30 min即可作好准备工作；测量时间小于90 min；同其他预报方法相比，成本低廉。

由于存在的干扰较多，在处理的过程中要通过选取合理的参数来剔除干扰，可以通过多次尝试处理，综合分析确定。对资料的解译要科学客观，要根据开挖的围岩情况，合理确定预报的范围，在充分了解基本情况，熟悉不良地质发育分布规律的前提下进行解译，条件允许应进行多种物探手段进行补测和验证。

4 结语

1) 本文基于实际的工程项目，将掌子面地质资料和TSP超前地质预报资料结合考虑，有效地预报了掌子面前方的岩体情况、围岩等级和地下水状况。将探测结果与实际开挖中显示的实际围岩情况进行对比验证，表明TSP技术对隧道超前预报具有较好的实用性和准确性。

右线K16+649-K16+499 P波原始记录如图6所示，P波深度偏移如图7所示，2D反射面图如图8所示。从TSP反射面图可知，反射面较稀疏。围岩纵横波速度无明显变化，推断围岩整体较破碎，节理裂隙发育，局部裂隙水较发育。

3) 预报人员需对隧道基本地质和水文情况有充分了解，具备相应的物探和地质知识，熟悉各种地质模型的分布、隧道施工及不良地质体发育分布规律。处理数据时，要合理设置处理参数，多次处理对比分析，提高处理水平。解译数据过程中，要将每个图联系起来，充分考虑掌子面开挖情况及勘察设计资料，以便综合分析准确判断。

2.推动服务业等第三产业的多元化发展。随着《左右江革命老区振兴规划2015～2025》上升为国家战略，要利用此优势，有效宣传开发以传承红色基因为代表的百色起义纪念馆、“三月三”文化、壮乡文化创意等，大力开展全域旅游示范区创建，发掘老区旅游业巨大潜力，以加速旅游业发展带动周边附属住宿餐饮业、租赁、商务服务业等相关产业的快速发展，加快完善从产业链到创新链的市场体系建设，推进产业链上下游对接服务，促进第三产业的多元化发展。通过优化经济税源结构，降低经济税收结构性风险。

参考文献

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[2] 李天斌,孟陆波,朱劲,等.隧道超前地质预报综合分析方法[J].岩石力学与工程学报,2009,28(12):2429-2436.

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[4] 闫广东.米溪梁隧道TSP超前地质预报的运用[J].公路,2012(7):322-325.

[5] 干昆蓉,蒋肃.对隧道施工地质超前预报工作的反思与探讨[J].隧道建设,2007,27(1):9-13.

[6] 赵勇,肖书安,刘志刚. TSP超前地质预报系统在隧道工程中的应用[J].铁道建筑技术,2003(5):18-22.

[7] 杜志刚,徐弯弯,孟爽,等.基于视错觉的公路隧道环境改善研究新进展[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2017,41(2):185-190.

[8] 吴志刚.TSP在某隧道勘察中的应用[J].四川水泥, 2017(7):28-28.