Seismic techniques to detect faults when driving tunnels
Détection de failles par méthodes sismiques lors du creusement des tunnels
Résumé
A new tunnel heading survey method is presented which uses seismic techniques to characterize in three dimensions the rock in front of the tunnel face. The technique of reflection tomography was selected as this provides a high resolution "real-time" map of wave velocities in the rock. lt is, however, necessary to detect the reflected waves. An initial study of the geometric and acoustic properties of the rock established the characteristics of the most easily detected faults, characterized the reflected waves and led to the development of an optimization algorithm for the device. A signal processing strategy was then proposed in order to detect the reflected waves. The arrivai times of direct and reflected waves were then input to an inversion algorithm. Reflection tomography provided a detailed characterization of the rock in front of the tunnel face. Two experimental studies that demonstrate the effectiveness of the method are then presented.
L'objectif de cet article est de présenter une nouvelle méthode de reconnaissance à l'avancement. Le but est la caractérisation tridimensionnelle du massif en avant du front de taille par méthodes sismiques. La tomographie réflexion a été choisie car elle permet d'obtenir, « en temps réel » une et avec une bonne résolution, une cartographie des vitesses des ondes dans le massif. Elle impose cependant la détection des ondes réfléchies. Une première étude des caractéristiques géométriques et acoustiques du massif a permis de déterminer les caractéristiques des failles les plus facilement détectables, de caractériser les ondes réfléchies et de mettre au point un algorithme d'optimisation du dispositif. Une stratégie de traitement du signal a ensuite été proposée pour détecter les ondes réfléchies. Les temps d'arrivée des ondes directes et réfléchies ont alors été utilisés dans un algorithme d'inversion : la tomographie réflexion permettant de caractériser finement le massif en avant d'un front de taille. Deux études expérimentales montrant l'efficacité de la méthode choisie sont alors proposées.
| Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
|---|---|
| Licence |