摘要：水工环地质调查法相比其他的调查方法更加的有效率，在安全保障方面也更加的可靠。我国经济在稳步增长的过程中，更多的学者把研究的中心向水工环地质调查的方面倾斜，形成了一系列有效的措施，本文希望通过研究来完善反射地震法技术。
关键词：水工环；地质；调查；反射地震法
引言
近年来，随着我国国民经济的不断提升，工程建筑规模不断扩大，人们越来越重视水工环地质调查工作。在现代工程项目中，水工环地质调查是保障顺利完工的前提。将反射地震法应用到水工环地质调查中，不但能够保障地质调查的质量，而且可以提升地质调查的应用效果，从而确保顺利开展工程项目建设。为推动社会经济发展，保障地质调查质量，相关部门需要详细分析反射地震技术工作原理以及水工环地质调查反射地震技术，充分发挥其自身的应用效果和价值。
1反射地震法的概述
1.1反射地震法的定义
TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在设计的震源点（通常在隧洞的左或右边墙，大约24个炮点）用小量炸药激发产生。当地震波遇到岩石波阻抗差异界面（如断层、破碎带和岩性变化等）时，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收。数据通过TSPwin软件处理，便可了解隧洞工作面前方地质体的性质（软弱岩带、破碎带、断层、含水岩层等）、位置及规模。反射地震法技术具有较高的应用条件，必须配备齐全记录系统、震源接收装置等设备仪器，这些设备在反射地震法应用中都发挥着至关重要的作用，缺一不可，如记录系统主要是对采集的信息进行记录。为了确保地震信息数据的准确性，在使用反射地震法以前，需要全面检查其配套设备，保持良好的运行状态，防止对数据信息造成影响。
1.2反射地震法的原理
地震波单点反射技术原理。地震波单点反射技术是地震波反射法中最传统、最实用的方法之一，它是依据地震波反射法中的最佳偏移距技术发展起来的，以探测介质内部波阻抗差异为前提，是一种多波勘探技术，其在同一个探测位置采用单个检波器来接收单次锤击（或炮击）产生的折射波、绕射波、直达波、反射波、面波等多种波，分析时仅采用反射波或连同面波等一同进行处理分析得到相应的探测成果，因此称之为地震波单点反射技术。分析时可采用同点单道分析与同点多道分析，形成单道反射剖面图与同点单点反射多道剖面图。
地震映像技术原理。地震映像技术与地震波单点反射法类似，同样是以最佳偏移距技术为基础发展起来的一种高密度多波勘探技术，并提取有助分析的有效波进行数据分析，追踪波阻抗差异造成的反射界面。与单点反射法不同之处在于，该技术采用多点共偏移距方式进行施工采集，并通过软件处理得到多测点共偏移距联合反射剖面，由于该反射剖面类似于地震映像剖面，所以也可称为地震映像剖面。
1.3反射地震法的应用
在运用该技术时，需要对测量点使用少量的炸药产生地震震源，地震波在岩石中通过球面波的形式快速传播，如果地震波在传播过程中碰到岩体破碎带、岩溶发育带会断层等弹性波阻抗差异界面时，就会向回反射一部分地震信号，其余一部分信号会继续穿透界面向前传播。反射回来的地震信号会被具有较高灵敏度的地震波接收器所接收。人们可以通过分析这些反射波掌握水工环地质情况，同时能够推断地质环境中存在的病害问题，从而制定出行之有效的措施进行处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下，地震波反射法运用的最大炮间距要低于最深目的层的深度。在对记录进行检测时，不但会将反射波信号记录下来，而且还会将其他杂乱的振动波记录下来，这些无用的振动波在一定程度上会干扰反射波。所以在勘察地质时，需要配备2个以上的检波器进行组合捡波，随后进一步处理地震数据，确保地震勘察的准确性。
2TGP地质超前预报系统的应用
2.1TGP系统概述
在工程项目地质调查中，人们一般在传统的三维环境中利用地震波进行调查，在一定程度上与平面空间环境存在区别，所需条件相对复杂，不管是在接受内地震波方还是激发测线与探测目的，几乎都是大角度相交或垂直方向，这对地质构造面获得大面积和大长度地震波信息量造成严重影响。所以，想要在水工环地质调查中充分利用反射地震法技术，需要将上述问题进行解决。针对这种状况，预报工作通过单一模态的地震波很难完成。在此基础上，TGP地质超前预报系统的应运而生使地震波的采集信息功能大幅提升，工作人员能够对地震波的多波列震相信息进行综合利用，从而更加效率地完成信息数据的采集。
TGP地质超前预报系统有两大部分：一部分是仪器设备，另一部分是处理软件。其中仪器设备包括接收传感器、安装工具和TGP型仪器主机等，处理软件的组成模块包括能量均衡、地震波数据输入与编排、纵横波分离、回波提取与偏移图、地震波数据输入与编排、有效波分析与衰减参数。
2.2TGP系统的应用
在水工环地质调查，TGP地质超前预报系统能够清楚地记录500多米构造面的地震反射波，说明仪器系统具有足够的信噪比。在实际工作中需要对两方面要求充分考虑：一方面是预报距离，另一方面是分辨精度。通常将预报距离控制在大于150m且小于200m的范围内。TGP地质超前预报系统具有登记功能，能够记录全部测长距离内地质构造信息，利用逐次递进的位置相关分析和源生成果对比等处理功能，能够将异常排除，使预报成果的质量大幅提高。
2.3TSP测量的野外实施
（1）埋设地震波信息接收探头。在地震波反射法过程中，需要在钢套管中埋设接收器的探头，然后通过双组分环氧树脂或锚固剂将钢套管与围岩紧紧耦合在一起，这样便于接收地震波信号，使工作效率大幅提高。
（2）药包的埋设。在勘察过程中，炸药需要使用乳化炸药，所使用的雷管必须能够瞬间发射。在各个激发孔中，需要使用小药量的炸药来激发地震波信号。在开始放炮前，需要在激发孔中灌入适量的水，主要目的在于爆破以后尽可能在围岩中传播并对灰尘和火焰进行压制。
（3）数据采集。在完成上述工作以后，能够采集相关的数据信息。在采集数据过程中，需要监测噪音情况。如果发现较低的噪音，可以对数据进行采集并开始放炮施工作业。这时起爆器产生的电信号不但要对电雷管引爆药包进行触发，同时还要向仪器发射信号将数据传输通道打开。在爆破药包以后，要通过接收探头及时接收并记录下产生的地震波信号。以此类推，直到所有激发孔均完成放炮作业。
（4）资料解释。在记录下所有地震波信号以后，要将反射地震技术的工作原理与工作经验相结合，将距离轴线较近且具有较大能力的反射波作为围岩异常区域，同时根据异常的类别划分围岩，相关参数包括反射波相位、地震波速、泊松比以及动态杨氏模量等。如果泊松比偏高，则表明地质内存在流体，纵波波速偏低说明存在裂缝。反射波强说明存在流体，反射波为负相位说明围岩由坚硬岩层向软弱岩层及进入。如果存在较多的反射界面且频繁变换静态杨氏模量，则表明地质中存在破碎带。
结束语
总的来说，反射地震法技术的运用在水工环地质调查中十分重要，一方面为我国的水文观测提供了良好的条件，另一方面也积极的促进着我国地质调查工作的开展，并取得了较大的成就，我国水工环地质调查工作质量提升明显。在水工环地质调查中，随着反射地震法技术的快速发展和广泛应用，不仅使得当前水工环地质调查水平得到大幅提高，而且给信息数据的采集提供了便利，为水工环地质调查工作创造了有利条件，能够满足当前社会的发展需求。地质勘察部门需要不断优化技术水平，有效丰富处理手段，使水工环地质调查的工作质量和效益得到显著提高，从而为我国的经济建设奠定坚实的基础。
参考文献
[1]王刚，杨朝帅.超前地质预报综合技术在公路隧道中的应用[J].现代隧道技术，2012，49（1）：160-165.
[6]柴正昆.地质雷达技术在兰渝铁路隧道施工中的应用[D].西南交通大学，2015（8）：19
论文作者:何爱民
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/7
标签：反射论文; 地震波论文; 地质论文; 水工论文; 技术论文; 单点论文; 信号论文; 《建筑学研究前沿》2018年第17期论文;