140 / 2024-08-27 22:04:09

隧道超前预报不同填充物溶洞的三维数值模拟研究

溶洞；地震反射波法；三维数值模拟；三维波场快照

在隧道掌子面开挖过程中往往会常遭遇含有不同填充材料的溶洞，这些溶洞因其填充物的差异而呈现出不一样的危害性，需要针对不同填充材料的溶洞采取相应的预防与控制措施。本文通过运用多道地震波反射法，对三种主要溶洞填充材料（空气、水和软弱土）进行了三维数值模拟研究，旨在探讨这些填充材料对地震波传播的影响，并研究其波场特征及地震数据特性。研究结果显示：在不同填充材料溶洞填充物中，空气产生的反射波振幅最为显著，水次之，软弱土的反射波振幅最小。并且提出了识别水、空气和软弱土溶洞的具体方法：通过利用横波的反射特性，可以有效识别溶洞内部填充物质是否是软弱土，再通过纵波的反射特征进行分析，进一步区分填充物是水还是空气。