1 TSP测试前准备 1.1标记测量剖面
通常来说，岩层的主要结构的倾向和方位与隧道轴线的位置是相对固定的，在许多情况下，这些关系是比较清楚的，可通过地质分析、隧道勘测以及隧道工程记录等获得位置关系。
通常情况下，TSP测量剖面是在隧道的左壁或者右壁上布置一系列的微型爆破，测量剖面的选择主要取决于岩层结构的主导方位。在图1中，测量剖面安排在隧道掌子面的左壁，这是因为根据地质结构分析，断层先从左侧与隧道相交。
图1 观测系统设计图
根据当地的地质情况决定测量设计图样以后，接收器和爆破钻孔的位置必须明确。除了极个别情况外，图1显示了标准测量剖面布置，标记测量剖面须遵循如下操作步骤：
1、估计在进行TSP测量时隧道掌子面所在的位置； 2、确定接收器的位置离掌子面的距离约为 55m；
3、确定隧道轴线的参考点位置，将之与整个隧道工程所使用的坐标系（X，Y，Z 轴）联系起来。将参考点位置与接收器的位置重合在一起，可以简化实际定位过程。参考点的沿隧道轴线的位置相对于整个隧道工程的坐标系必须明确。 接收器套管的安装
接收器套管的安装，一般选用环氧树脂进行固定。打好接收器钻孔后，应马上安装接收器套管。必须保证将足够多的环氧树脂药卷塞入钻孔内，一般为1~2根。无特殊情况时，人工安装套管即可，用1根环氧树脂药卷就足够了。有特殊情况时，可使用小型钻机或大型钻机。如果使用小型钻机，而且孔径小于45mm，用3根环氧树脂药卷。如果使用大型钻机，用4根环氧树脂药卷。如图2所示。
安装完成后，套管内壁凹槽应垂直于隧道轴向。
图 2 用环氧树脂安装接收套管 图 3 接收套管的交叉部分示意图
爆破孔的防护
在不坚固的岩体上钻爆破孔，时间间隔过久会引起爆破孔塌孔。为了避免塌孔，可以采用一种薄型的塑料管(外部直径约为30mm，长度约为防护爆破孔坍塌。
炸药和雷管可从塑料管内部推进钻孔底部，爆破前，将塑料管取出，取出的套管还可用做下次测量。如果岩体非常不稳定，引爆前套管不可取出，在这种情况下就不必取出即可引爆。 2.TSP测量 系统安装
TSP测量前，须查看TSP203plus主机和电脑的电量，必要时进行充电，并对整个系统进行全面的检查。为做好隧道中的记录工作，应按如下步骤进行操作：
(1)将接收器与记录单元联结起来。
(2)选择噪声测试模式，测试记录单元的功能。 (3)将炸药装入爆破孔内。
为了确保整个记录单元有良好的运行状况，可按照上述步骤在现场试验。 接收单元的安装
接收单元的安装包括安装套管和安装传感器部件。 接收单元的安装应该按图4所示，依如下步骤进行：
1. 安装接收器套管，调整套管位置方向，5min（环氧树脂反应时长为5~10min）后，检查套管与孔壁的固结程度，无松动即可。
2. 揭开接收器套管上的防护盖，检查其是否受到污染。必要时用清洁杆进行擦洗。
3. 接收器套管安装完成后，及时测量接收器孔的倾角。
4. 安装传感器：小心移动传感器部件，并将它插入接收器套管。传感部分圆形黑色磁体（见图4）任何情况下都要指向掌子面。
5. 拧开传感器底座端的盖子，用电缆线将接收器与主机面板上的记录单元连接起来。主机面板上标有“传感器输入端”标志。
10. 另一接收器按照上述步骤以同样的方式进行安装。
图 4 接收单元组件
要确保电缆线不布置在靠近动力线、变压器以及其它能产生强电磁场和声波信号的地方。为了避免电磁感应，应将传输电缆线全部散开。至此，接收单元的安装全部完成。 启动记录单元
启动记录单元之前，需先联接线路(如图5)： A. 联接电脑与记录单元；
B. 联接记录单元与传感器电缆线终端； C. 联接记录单元与引爆电缆线终端； D. 联接引爆电缆线另一端与触发盒； E. 联接触发盒与起爆器；
线路联接完成，检查无误后，按下控制面板上标有“电源”的黑色按扭可以启动记录单元（如图5）；电源指示灯亮，所显示的电压值至少为（位于显示屏的中部），相对整个电池容量来说，这个电压对于执行这样一次测试是较为合适的，当电压降到以下时，记录单元就会很快停止工作。
启动记录单元时，小型橙色控制灯“Busy”会亮一会儿，这表示整个装置运行状态良好，切断电源后，红色控制灯“Idle”会闪亮。
图 5 TSP203记录单元视窗
填充爆破孔
填充爆破孔应按如下步骤进行： 1. 用安装杆检查PVC管是否堵塞；
2. 用电线连接引爆炸药和雷管；
3. 用安装杆将炸药顺着PVC管推至爆破孔的底部； 4. 可能的话，小心拨出PVC管，不要触动爆破雷管的引线；
5. 为了封住洞口，必须在引爆前用水将孔充满。充水时，用一根胶皮管缓慢进行充水，这样较为安全；
如果不违反安全操作规程，为了节省时间，在安装和测试 TSP系统时可以同时填充好所有爆破孔。 数据采集 文挡
TSPwin软件支持多界面操作。TSPwin文挡有两种类型：
A.勘测文挡：（扩展名.Svy）是基本类型的文挡，同时它也是整个工作的目的所在，它通过图形显示“数据”，演示输入/输出值以及数据处理和评估。
B.项目文挡：（扩展名.TSP）是一个基础信息文挡，在这里不同的 TSP勘测结果能够与一个普通工程联系起来，它包含主要的信息和联接路径。 数据采集
(1)创建测量文件
创建一个新的测量文件，会产生一个新的WFP窗口。当没有采集到新的数据时，该窗口会出现三个的空白格（见图6）。
图6 WFP窗口
在记录新的数据之前，先单击“Options”选项，检查参数的设置情况。一般情况下，都不需要更改。采样时间间隔默认值为微秒。记录单元装载到便携式电脑上的样本值系统默认值为7’218。传感器选项系统默认由 X、Y、Z三个组成，TSP 203测量应总是选择这种排列方式。接收器选项系统默认为接收器1和接收器2处于激活状态。
图7 参数设置窗口
（2）噪音检测
参数设置完成后，直接点击快捷图标 即可进入选择控制面板，程序将以一个新的窗口显示（见图8），图表的激活窗口表示每个有效接收器的实际电平，同时控制面板上橙色的“BUSY”显示灯亮，这说明记录单元和便携笔记本电脑正进行数据的传输（同步进行），显示屏上下边一栏显示记录单元当前的状态，显示出的信息是“SETTING……”，记录单元很快就开始记录。现在，下面一栏显示“READY FOR RECORDING”，即准备记录数据状态，控制面板上绿色的“READY”灯亮，记录单元准备记录数据。噪音检测完毕后，可以点击“CANCEL”关掉该显示屏，停止记录单元和电脑之间的信息传送。
噪音图的范围用对数形式表示，从-96DB(系统动态范围最小值为120DB)开始，步长为6DB，接收器的鉴别数值在顶端，一个接收器分为三个部分，从左到右分别回应声波在 X、Y、Z三个方向的分量。
当噪音检测窗口图像趋于稳定时，开始进行数据采集工作。
图8 噪音检测窗口
（3）数据采集
24次爆破的标准记录操作一般需要30~45min。采集数据之前，尽可能的关掉制造地震噪音的发生源。起爆和记录须逐孔依次进行（升序或降序）。
在实际测量记录中，当所有的系统组件正确连接后，控制面板和触发盒上的绿色控制灯就会发亮，此刻，屏幕上出现噪音检测对话框，系统已做好信号记录的准备。在引爆装置引爆时，控制面板上的控制灯由绿色变为橙色，表示进入记录状态。在系统默认的参数设置下，地震数据从记录到传送给电脑存储需要大约 20秒钟的时间。此时，显示噪音活动水平栏关闭，底下的一栏则表示当前正处于数据传输阶段，如“上传接收器 1[X]”。
所有通道成功传输数据后，显示框变为显示地震轨迹，通常是从1(X)、 1(Y)……2(Z)六个通道，如图9所示。
图9 地震轨迹对话框
<1> ACCEPT按钮用于将显示的轨迹保存到测量文件（扩展名.SVY）中。 建立第一个发射点的新文件时，程序会要求你输入一个测量文件名，并选择或创建一个文件夹，该文件夹用来保存扩展名为.SVY 的任一文件。系统默认的文件名为 或SURVEY(N).SVY 。可以根据个人需要更改系统默认文件名。
<2> DISCARD按钮可用于触发器的测试，或者用于因炸药失效或引线的损坏而造成的失败。这些数据可以不必记录。
单击DISCARD按钮将不在测量文档中保存轨迹数据，同时程序将提示你再次确认。注意，第二次确认后将失去该次爆破的数据。 （4）收装仪器
完成所有测试以后，保存文件并退出TSPwin程序。在测量现场进行收装仪器，请遵从如下步骤：
1.关掉记录单元和便携笔记本电脑，先关电脑，后边主机； 2.断开触发器装置（电缆和装置）； 3.断开接收器电缆；
4.小心地从套管中取出接收器，旋开三个组件并装载到接收器盒内； 5.检查和清点系统组件后，撤离工作现场。 3.注意事项：
1.为了保证数据的质量，接收器孔和炮孔的布置须由施工方测量人员统一定点布孔，并做好标记，炮点要序号标记。切勿随意定点布孔。 2.接收器的位置选择应避开渗水点或渗水段落。
3.接收器孔和爆破孔应保持在同一平面上。无法保持同一平面时，接收器孔可顺延至下位面，但24个爆破孔必须在同一平面上。爆破孔间高差不能大于30cm。 4.定点布孔时，如果遇到洞室须避开。避不开时，爆破孔孔应布置在洞室的对侧，
数据记录时应注明洞室的位置（里程桩号）。
5.接收器孔孔身要直，如果孔身弯曲，须重新打孔。孔内岩屑（渣）和泥浆要用水冲出孔外，以便于套管和炸药包放置到位。 6.接收器孔到爆破孔间距15~20m，最大不能超过20m。
7.到达测试现场后，先确认工作环境安全情况后，再进行测试工作。 8.测试开始前，应对掌子面地质概况进行描述和记录。
9.接收器孔附近的隧道半径、拱顶到隧底的铅直高度、两个接收器孔的距离和高度、接收器和掌子面的里程桩号等数据由施工方提供，切勿随意更改或造假。 10.电雷管选用瞬发电雷管，或者毫秒延时电雷管（只可选用1段），爆破孔药量一般在20~200g之间，根据围岩软硬破碎程度与距接收器位置的远近而不同。 11.测试工作开始前，测试段须停止一切作业活动，包括钻孔作业、清渣作业、喷浆作业等，将其他作业人员带到安全区域。排除隧道内影响数据质量的所有噪音源/干扰源。
