地质超前预报仪在各大工程中投入使用

本报讯 笔者日前从中铁科研院西南院获悉，该院近日与四川正路建设工程检测咨询有限公司签订了《HSP法隧道超前地质预报系统设备采购合同》。该合同的签订，标志着西南院拥有完全自主知识产权和专利商标并获多项国家专利技术的——HSP地质超前预报仪市场销售成功破冰，首次实现了销售零突破，成功开启了HSP设备市场化的新篇章。

HSP设备研制技术基础始于20世纪70年代。1972年，研发了SYC-1声波岩石测试仪（国内首套），探测岩石力学参数（声波速度），主要为隧道围岩分级提供岩石力学参数。1976年在SYC-1型岩石参数测定仪的基础上，研制了SYT-1型声波岩体探测仪，该设备探测岩体力学参数（声波速度），主要为隧道围岩分级提供岩石力学参数，更为有效的指导工程施工。先后在青藏铁路北段察尔汗盐湖路基溶洞探测、大瑶山隧道施工地质预报等工程中得到了成功应用。

90年代，为在隧道施工过程中提前了解隧道开挖前方不良地质体（断层、破碎带、不良含水体、溶洞等）的分布范围及规模，以铁道部重点课题“隧道开挖工作面前方不良地质预报”为依托，中铁西南科研院开发出了“水平声波剖面法”预报技术，简称HSP技术（Horizontal Sonic Profiling），目前，HSP技术已被列入《铁路隧道超前地质预报技术规程》（2008版、2015版）技术规程。

该技术中，中铁科研院西南院首次提出HSP法地质预报技术，并成功研制HSP地质超前预报仪，它包括：矿山法开挖HSP法地质预报技术和TBM开挖HSP法地质预报技术，创新性提出了利用掘进机刀盘刀具剪切岩石产生的震动信号作为激发震源的HSP技术。

该技术是地质预报无损探测方法之一，通过接收声波在岩体结构面中反射的回波信号，进行开挖面前方三维空间内不良地质体探测（断裂带、软弱层、岩溶等）。该系统震源可根据现场环境，选择炸药、电火花、铁锤。不影响施工，设备操作便捷。

据了解，中铁科研院西南院研发团队在继承老一辈研究成果的基础上，不断地攻坚克难、改革创新，将HSP法地质预报仪从机械式升级至智能式；从8位模数转换提升至24位；从单通道增至32道；软件技术不断升级换代，实现了隧道掌子面前方地层三维反射和散射联合成像，使得预报成果更准确、更直观。尤其值得一提的是，该系统在TBM施工预报中，分析掌子面前方异常体状况时，系统通过采集数据情况在主机室即可进行分析研究，从而实现实时地质超前预报。在京广铁路大瑶山隧道、西康铁路秦岭隧道、辽宁大伙房输水隧洞等铁路、公路、水利、市政隧道有效的探测了长大断层破碎带、软弱层等，预防了多处地质坍塌，避免了人员伤亡，节省了施工时间，节约了成本。

此次HSP设备的成功销售，不仅是中铁科研院西南院HSP设备的市场销售实现了零突破，更是对企业技术实力及公司品牌的认可。“在新的历史条件下，中铁科研院西南院将不断加大科研投入力度，坚持技术创新，实现更多科研成功的转化，让更多的科研成果和设备服务于实现祖国铁路、公路等基础建设中，为实现伟大的中国梦贡献力量。”中铁西南科研院相关负责人说。（李洋会）