山岭隧道定向超前地质预报人工地震波传播规律研究

摘要

超前地质预报是山岭隧道施工过程中的重要工序,弹性波定向超前探测技术能够准确、高效预报掌子面前方地质情况。为了提高超前地质预报长度和质量,利用ANSYS/LS-DYNA建立准二维隧道有限元模型,通过数值试验研究了不同主频震源在不同岩性条件下的衰减规律。研究结果表明:人工地震波激振频率对岩体性质有一定的适宜性;硬质岩体对地震波频率不敏感,可以选用不同频率震源激振;软质岩体对地震波频率较敏感,高频波衰减快,容易被吸收,低频波衰减慢,能够传播更远距离;隧道掌子面前方存在岩性分界面时,低频波更易透过岩性分界面,高频波的穿透性相对较差。