隧道环境下频率域声波全波形反演优化方法对比

于明羽,吴遵红,谭 凯,彭代诚,熊绚兮,刘江平

(1.中国地质大学 地球内部多尺度成像湖北省重点实验室，湖北 武汉 430074;2.湖北特种设备检验检测研究院，湖北 武汉 430074;3.中国冶金地质总局 中南地质调查院,湖北 武汉 430081;4.中国地质大学 地球物理空间与信息学院，湖北 武汉 430074)

1 引 言

隧道工程是复杂地质地形区域交通基础设施建设最优选方案。隧道施工环境围岩地质情况复杂多变，经常会因遇到岩溶、断裂破碎带等不良地质体，造成塌方、突水等各种地质灾害，因此准确预报掌子面前方地质情况，避免突发隧道地质灾害损失，已经成为国内外隧道工程界关注的问题[1,2]。隧道超前探测方法，是一种全空间条件下在掌子面或迎头后方布置观测系统超前探测前方隐伏地质灾害的地球物理技术，目前隧道施工中多采用地球物理超前预报方法进行掌子面前方地质预报，其中，地震波法隧道超前探测方法以不良地质体与围岩的波速差异为基础进行隧道地质超前预报，具有较长的探测距离及较好的地质结构识别效果，是隧道内常用的超前探测地球物理方法之一[3-5]。但由于隧道地震方法超前预报观测系统受隧道环境限制，采集数据量无法满足对隧道地质体波速计算精度的高要求，超前预报数据处理成像结果对异常体分辨能力，无法达到对不良地质体精细探测的需求，只适用于简单地质情况[6]，因此亟需适用于隧道超前地质预报的精细探测手段来改变这一现状。……