基于TSP纵波的隧道地质异常体快速识别方法

在隧道超前地质预报中，TSP隧道预报系统广泛应用于探测隧道施工掌子面前方地质异常体，并取得较好的应用效果，其数据处理软件包能较好地完成数据采集、处理及结果评估。但是，TSP系统数据存储未采用SEG统一标准格式，也未公开数据格式，用户针对TSP数据处理开发的软件较少。针对这种情况，提出基于纵波资料的隧洞前方地质异常体的快速识别方法：采用小波变换对纵波信号进行时变高截滤波，消除时变的高频干扰；利用剪切波变换较好的时频聚集性和方向表征性来分离有效波，利用基于多道最大熵魏格纳-威尔分布改进方法获取TSP纵波资料高精度时频谱；对高精度时频谱提取各采样点的振幅对数衰减梯度，实现掌子面前方地质异常体的快速识别。识别方法在岩体较完整的花岗岩段开展预报应用，其结果显示存在频率异常峰值，与隧道开挖揭示花岗岩富水张性节理发育一致，说明识别方法简单有效，值得进一步推广。