儀器特性
TGP系統(tǒng)改變了以往地震波超前預(yù)報技術(shù)僅利用地震反射波的局限性，開創(chuàng)了分別提取地震反射波和繞射波信息進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報的新局面，并將預(yù)報成果由物探符號轉(zhuǎn)化為表示構(gòu)造走向、傾向、傾角的地質(zhì)成果，方便地質(zhì)解釋。
| 界面類型 | 應(yīng)用 | 應(yīng)用條件 | |
| 大界面型 | 構(gòu)造帶、巖性接觸帶、規(guī)模巖溶等 | 反射波 | 界面規(guī)模大于波長 |
| 小界面型 | 溶洞、溶腔、孤石等 | 繞射波 | 界面規(guī)模小于波長 |
TGP系統(tǒng)具有以隧道洞線為軸的可調(diào)整視角的窗口，只允許隧道前方一定角度內(nèi)的反射波或繞射波參與處理，限制其它方向的界面反射波或繞射波參與處理，實現(xiàn)對隧道前方地質(zhì)病害進(jìn)行預(yù)報的目的。
儀器功能
通過提取回波信息實現(xiàn)對掌子面前方的構(gòu)造破碎帶、軟弱巖層帶、巖溶發(fā)育帶等不良地質(zhì)條件、地質(zhì)病害和巖性接觸帶、隧道圍巖工程地質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行預(yù)報，以地質(zhì)符號表示預(yù)報成果，方便現(xiàn)場施工人員使用，確保隧道安全施工。
【說明】滿足*2017年8月4日（交安監(jiān)發(fā)[2017]113號）發(fā)布的《公路水運工程試驗檢測機(jī)構(gòu)等級標(biāo)準(zhǔn)》（橋梁隧道工程專項）中“第14項：地震波探測儀（查明前方地質(zhì)條件，不良地質(zhì)體的分布與性質(zhì)”的要求。
技術(shù)指標(biāo)
| 通道數(shù) | 12道 |
| A/D | 真24位 |
| 采樣率 | 50、100、200、500µs可選 |
| 采樣點數(shù) | 2048、4096、8192可選 |
| 頻帶寬度 | 10～5000Hz |
| 觸發(fā)方式 | 回線開路觸發(fā)，“0”延時誤差； |
| 耦合方式 | 以耦合劑直接耦合，無需套管，減少干擾成本低 |
| 激發(fā)方式 | 適用于多種震源 |
| 采集界面顯示方式 | 雙窗口顯示，小窗口顯示當(dāng)前信號、大窗口顯示剖面信號，利于實時檢查信號質(zhì)量。 |
| 數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng) | （1）*極化波處理技術(shù)，實現(xiàn)三維地質(zhì)界面空間成像，可顯示地質(zhì)界面的走向、傾向、傾角等，方便地質(zhì)解釋。 （2）具有縱向偏移歸位和橫向偏移歸位的雙重功能，可獲得不同里程橫斷面異常分布圖，有利于解釋地質(zhì)病害的位置及展布方向。 （3）可提供沿隧道里程的縱橫波速度參數(shù)、泊松比、彈性模量、剪切模量、巖體密度等圍巖綜合參數(shù)。 |
| 數(shù)據(jù)存儲 | 固態(tài)硬盤，120G |
| 屏幕分辨率 | 1024*768 |
| 顯示屏 | LED液晶顯示 |
| USB接口 | 2個 |
| 規(guī)格 | 重量：約7kg； 尺寸：400*300*160mm |
優(yōu)勢
1、TGP儀器是隧道超前預(yù)報的專業(yè)設(shè)備
（1）TGP儀器電路設(shè)計針對巖石隧道需要高頻、高分辨而設(shè)計，非普通地震儀。
（2）TGP儀器的結(jié)構(gòu)具有嚴(yán)格的電磁屏蔽、信號光隔離、和嚴(yán)格的接地設(shè)計，保證儀器的高信噪比。
（3）TGP儀器主機(jī)為密封式一體機(jī)，儀器箱體具有防靜電、防電磁、防水、防震功能，適應(yīng)隧道惡劣環(huán)境。
（4）TGP系統(tǒng)的接收探頭為三分量、速度型傳感器，具有高靈敏特性，與儀器頻帶（10~5000Hz）、輸入阻抗相匹配，滿足采集隧道圍巖地震波頻率的要求。波形*性好，縱橫波清晰分離。
【說明】
1探頭所配電纜長度為25米，此設(shè)計一方面為了減少信號衰減（由于地震波信號微弱易衰減，電纜是越短越好），另一方面也是為了滿足公路隧道的洞徑要求。
2當(dāng)進(jìn)行長距離預(yù)報采用的是小藥量（70~100g）在2米深鉆孔中激發(fā)，激發(fā)時只要離開孔口幾米就是安全的；而且接收孔距離激發(fā)孔有15~20米，所以不存在電纜越長越安全的要求。
（5）TGP系統(tǒng)是我國*早采用雙窗口顯示采集記錄的，該功能有利于實時檢查采集過程的地震數(shù)據(jù)，對于不合格記錄及時補(bǔ)測以確保預(yù)報成果準(zhǔn)確、可靠。
2、TGP系統(tǒng)采用科學(xué)的工法，保證數(shù)據(jù)采集質(zhì)量
TGP系統(tǒng)現(xiàn)場操作便捷，每次預(yù)報數(shù)據(jù)采集時間約1~1.5小時，有效減少施工影響。
（1）觀測系統(tǒng)
• 孔中接收與激發(fā)：有效避免面波干擾與巖石松動圈的影響，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。
隧道洞壁打孔，無需占用掌子面。
• 兩側(cè)接收，一側(cè)激發(fā)：一定數(shù)量（18~24）的激發(fā)孔等間隔、直線規(guī)律布置，以提高信息的規(guī)律性反應(yīng)，保證信息識別。
（2）接收傳感器的耦合
TGP系統(tǒng)通過液態(tài)或半液態(tài)耦合劑使傳感器與鉆孔壁耦合，減少信號衰減和波形畸變，操作便捷，成本低。每次預(yù)報費用僅需200元左右。
（3）信號的觸發(fā)同步方式
TGP儀器適用于多種震源方式，例如錘擊、電火花震源等。
采用“回線開路”觸發(fā)方式激發(fā)震源產(chǎn)生地震波的同時觸發(fā)儀器采集，保證0延遲；而且采集的記錄波形*性好，同相軸清晰，初至波明確。———可獲得準(zhǔn)確的波速，為數(shù)據(jù)處理打好基礎(chǔ)。
3、TGP系統(tǒng)具有*數(shù)據(jù)處理能力
（1）TGP系統(tǒng)具有通過縱向極化波計算確定反射弧面的空間位置，進(jìn)而確定地質(zhì)界面的空間位置與產(chǎn)狀；將物探成果轉(zhuǎn)化為可提供構(gòu)造走向、傾向、傾角的3D空間分布圖，方便地質(zhì)解釋。
（2） TGP數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的繞射波歸位處理具有縱向偏移歸位和橫向偏移歸位的雙重功能，可獲得不同里程橫斷面異常分布圖，有利于解釋地質(zhì)病害的位置及展布方向。
（3） TGP數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)除可提供沿隧道里程的縱橫波速度參數(shù)外，還可以提供泊松比、彈性模量、剪切模量、巖體密度等圍巖綜合參數(shù)。
