【摘 要】
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超前地质预报是隧道施工过程中必不可少的一项工作。在隧道开挖过程中，了解隧道掘进面之前的地质情况对保证施工安全和调整施工工艺等具有重要意义。本文结合城市地下空间开发中地铁建设中盾构机施工工艺的特点，提出采用环形地质超前预报的地震反射波数据采集方法。为了进一步分析该采集系统的数据特点，本文提出利用三维声波方程的变差分系数有限差分方法分析了垂直断面构造和复杂断面构造中波场的传播规律。得益于变差分系数有限
【机 构】
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中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室
【基金项目】
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中国科学院仪器研制项目（YJKYYQ20170033）； 国家自然科学基金资助项目“基于槽波的小尺度煤田陷落柱精细探测研究（41641040）”；
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超前地质预报是隧道施工过程中必不可少的一项工作。在隧道开挖过程中，了解隧道掘进面之前的地质情况对保证施工安全和调整施工工艺等具有重要意义。本文结合城市地下空间开发中地铁建设中盾构机施工工艺的特点，提出采用环形地质超前预报的地震反射波数据采集方法。为了进一步分析该采集系统的数据特点，本文提出利用三维声波方程的变差分系数有限差分方法分析了垂直断面构造和复杂断面构造中波场的传播规律。得益于变差分系数有限差分方法的应用，在复杂波场模拟中能更好地压制波场频散，提高计算精度。本文发现由于激发点位置的不同，设计环形接收方式采集的地震反射波对简单的垂直断面构造的响应也存在一定差异。对复杂断面构造，与经典双曲线走时曲线相比，采用环形接收方法记录的倾斜断面的走时有其自身特点。本文对盾构机环形采集方法的波场传播规律进行了研究，研究结果实际生产中的速度反演和波形分析具有指导意义。
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