Результаты испытаний сейсмосистем контроля состояния устойчивости горного массива в строительстве тоннелей

Испытания сейсмических систем контроля МИКОН-ГЕО (ООО «ИНГОРТЕХ»), TRT 6000 и TSP 303 на территории КНР проводились на одном и том же забое тоннеля по системе наблюдений с груди забоя (МИКОН-ГЕО) и с бортов тоннеля (TRT 6000 и TSP 303). Источники возбуждения — кувалда весом 8 кг и взрыв тротиловой шашки 600 г.

Названные системы ориентированы на приём сигналов отраженных волн по алгоритмам томографии — TRT 6000 (USA, China) и 3С поляризационному принципу — МИКОН-ГЕО (ООО «ИНГОРТЕХ») и TSP 303 (Amberg Measuring Technique, Switzerland). Обработка волнового поля по всем системам направлена на синтез сейсмического изображения горного массива в сигналах и атрибутах отражённых волн различного типа поляризации вперёд тоннеля на дистанцию до 200 метров (радарная схема).

Автодорожный тоннель находится вблизи населённого пункта Гулин на границе провинций Сычуань и Гуйчжоу, КНР. Проектируемая протяжённость тоннеля составляет 2540 м на высоте 764 м над уровнем моря. Тоннель сооружается в коренных осадочных породах силурийского возраста, представленных известняком, глинистым известняком и углистым сланцем, перекрытых с поверхности рыхлыми четвертичными образованиями.

Основные опасные проблемы в процессах проходки тоннеля по БВР — технологии в этих геологических условиях возникают в ситуациях встречи забоя с водонасыщенными карстовыми полостями.

Соответственно, важными задачами систем дистанционного контроля горного массива является своевременное обнаружение карстовых полостей или, что, то же самое, зон дезинтеграции массива на достаточно удалённом расстоянии от забоя (до 200 м).

На рис. 1 показаны горизонтальные сечения этого куба по оценкам горного давления (слева) и прогнозный атрибут по степени водонасыщения. Последующая проходка тоннеля с горизонтальным бурением полностью подтвердила эти прогнозы (водопритоки из карстовых полостей в интервалах 70, 100 и 140 м). Аналогичный прогноз на дистанции 140 м сделан по результатам обработки данных TRT 6000 (рис. 2). Близкие результаты получены и системой TSP 303.

По результатам испытаний рассматриваемых систем сейсмического контроля горного массива в процессе строительства транспортных тоннелей следует сделать следующие предварительные выводы:

— качество регистрации поля сигналов отраженных волн совпадает в системах МИКОН-ГЕО и TSP 303;

— в системе TRT 6000 схема и технические средства регистрация волнового поля сигналов отражённых волн неизвестной природы и искажённых динамических атрибутов не в полной мере соответствует естественной структуре нарушенного горного массива;

— результаты регистрации и обработки данных системы МИКОН-ГЕО выгодно отличаются от других систем за счёт отсутствия влияния конструкционных элементов тоннеля;

— все три анализируемые системы в разной степени детальности и прогноза целевых параметров структуры и свойств горного массива способны обеспечивать безопасность строительства транспортных тоннелей.

.

На правах рекламы

www.ingortech.ru
620144, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова 100
Тел./факс: +7 (343) 318-01-71
E-mail: info@ingortech.ru
www.ингортех.рф

Текст: Писецкий В. Б., Патрушев Ю. В., Зудилин А. Э. (Уральский государственный горный университет), Robert Huang (Oaks Instrument (Beijing) Co., Ltd, China), Шнайдер И.В. (ООО «Ингортех»), Широбоков М. П. (ООО «НИИ ГЕОТЕХ»)