电火花震源 + TST 系统双突破！水库 / 隧道勘探难题全解决

在地质勘探领域，水域（如水库）与隧道的勘探一直是难点 —— 水库区水流、波浪干扰强，隧道内空间受限且安全要求高。北京同度工程物探技术有限公司（以下简称 “同度物探”）通过电火花震源（TD-Sparker） 与TST 隧道地质超前预报系统的技术创新，在 HK 地区 GH 水库、全国多类隧道工程中实现突破，用实测数据证明了技术实力。以下结合真实工程案例，详解两大技术如何破解勘探痛点。

图1 GH水库位置图

图2 GH水库电火花震源布设图

一、HK 地区 GH 水库：电火花震源填补水域勘探空白，浅层资料精度达标

GH 水库位于 HK 三维工区核心勘探区，南北长 3.35km、东西宽 2.32km，总面积达 7.8km²，是典型的 “水域勘探难点区”—— 水流、波浪反射干扰强，易遮挡有效地震波，传统震源难以获取清晰数据。本次工程采用TD-Sparker 电火花震源施工，累计完成 550 炮激发，关键施工参数与效果如下：

1. 精准施工：参数适配水域场景

为适配水库环境，施工中严格控制核心参数：

·炮头沉放深度：2-2.5m（避开表层水流干扰，确保能量有效传递）

·放电电压：8KV（平衡能量与安全性，避免水域周边影响）

·勘探范围：覆盖水库全区域，属于 HK 三维工区满次勘探范畴

2. 实测效果：中浅层信噪比高，干扰可高效去除

通过电火花震源激发，成功获取4s 以上连续地震反射资料，单炮记录与数据处理结果显示三大优势：

·有效信息清晰：中浅层信噪比较高，2.5s 以上深度可见强反射信号，满足地质勘探对浅层构造的识别需求；

·有效频带宽：经分频滤波处理（20-40Hz、30-60Hz、40-80Hz），有效频带可达 80Hz，不同频率范围适配不同勘探需求 ——40-80Hz 频段几乎完全去除面波干扰，20-40Hz 频段保留更多浅层有效波；

·填补 “勘探天窗”：对比 “仅炸药震源” 与 “炸药 + 电火花联合震源” 的叠加剖面（图 5-7），电火花震源能精准弥补水库区浅层地震资料空白，让勘探数据覆盖无死角，完全满足地质任务要求。

图3 电火花震源单炮记录

二、全国多类隧道工程：TST 系统无炸药探测，10 + 场景精准预报

隧道勘探的核心痛点是 “安全” 与 “精准”—— 传统炸药震源存在安全隐患，且难以识别岩溶、孤石等孤立异常体。同度物探TST 隧道地质超前预报系统采用 “散射 + 反射双模型”，搭配TDIS1800 手持可控冲击震源或背包式电火花震源（TD-Sparker BKPK），实现 “无炸药、远距离、高精准” 探测，已在 10 + 隧道场景验证效果。

1. TST 系统核心优势：解决传统勘探 4 大痛点

2. 典型隧道案例：从岩溶到采空区，全场景覆盖

（1）档帕山隧道：135m 岩溶精准预报，规避涌水坍塌风险

·工程场景：铁路隧道岩溶探测，原设计某段为 V 级围岩，需确认是否存在大型空腔岩溶；

·探测结果：TST 系统预报 YK380+692-YK380+726 段（34m）存在大型空腔岩溶，围岩稳定性差，雨季可能涌水；

·施工验证：掌子面开挖至对应里程时，揭露 3 条大型溶洞（最长 126m，高 2-25m），与预报完全一致，及时调整支护方案，避免坍塌。

（2）大盾构穿河隧道：三维探测地质灾害，指导施工参数优化

·工程场景：穿河盾构隧道，需监测不同里程围岩强度与结构面发育情况；

·探测结果：通过波速分布（3470m/s→2850-2950m/s→3000-3720m/s），精准划分 3 段围岩，识别出 “中小型结构面发育区”；

·应用价值：根据预报调整盾构推进速度（4.5mm/min→2mm/min）与总推力（130000KN→110000KN），避免设备损耗与隧道变形。

（3）山 230 平硐采空区探测：220m 范围内裂隙带 + 小采空区全识别

·工程场景：采矿巷道采空区探测，防止开挖中突水或坍塌；

·探测结果：TST 系统在 100-220m 范围内识别出裂隙带与小采空区，波速低至 2500m/s；

·施工指导：提前对采空区进行填充处理，开挖过程零安全事故。

图5 电火花震源激发的初叠加剖面

图6 炸药震源激发的过水库叠加剖面

图7 炸药震源与电火花震源联合激发的初叠加剖面

三、为什么选择同度物探的勘探技术？

1.场景适应性强：从水库水域（电火花震源）到隧道（TST 系统），从岩溶、破碎带到采空区，覆盖陆地、水域、地下全场景；

2.安全与效率兼顾：无炸药震源降低安全风险，自动化处理减少人力成本，探测距离＞100m 减少重复施工；

3.数据真实可验证：HK 水库浅层资料填补、档帕山隧道岩溶预报等案例，均经现场施工验证，准确率高；

4.技术参数领先：电火花震源有效频带 80Hz，TST 系统分辨率 1m、频带 0.5-7000Hz，满足高精度勘探需求。