地質(zhì)雷達(dá)在隧道超前預(yù)報(bào)中應(yīng)用

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1、地質(zhì)雷達(dá)在隧道超前預(yù)報(bào)中應(yīng)用摘要：從地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)的基本原理出發(fā)，結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行了案例分析與說(shuō)明。實(shí)踐表明，采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行隧道超前預(yù)報(bào)，提前采取有效的防范措施，確保隧道施工的安全是可行的，且具有較高的預(yù)報(bào)精度。關(guān)鍵詞：隧道地質(zhì)雷達(dá)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)1引言隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)由來(lái)已久，超前預(yù)報(bào)的方法也有很多，主要有隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)(TSP)、地質(zhì)雷達(dá)(GPR)法、超前鉆孔法和超前平導(dǎo)法等幾種，地質(zhì)雷達(dá)具有掃描速度快、重量輕、分辯率高、屏蔽效果好、圖像直觀、對(duì)施工影響小和可跟蹤施工全過(guò)程等優(yōu)點(diǎn)，并積累了大量的工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和圖像分析經(jīng)驗(yàn)

2、，近年來(lái)在施工檢測(cè)及地質(zhì)預(yù)報(bào)中得到了廣泛應(yīng)用。本文主要介紹地質(zhì)雷達(dá)工作的基本原理和在六宜高速公路隧道施工過(guò)程中的應(yīng)用及指導(dǎo)作用。2地質(zhì)雷達(dá)法的基本原理地質(zhì)雷達(dá)(GroundPenetratingRadar,簡(jiǎn)稱GPR)方法是一種用于探測(cè)地下介質(zhì)分布的廣譜(IMHz-lGHz)電磁技術(shù)。地質(zhì)雷達(dá)用一個(gè)天線發(fā)射高頻電磁脈沖波，另一個(gè)天線接收來(lái)自地下介質(zhì)界面的反射波。通過(guò)對(duì)接收的反射波進(jìn)行分析就可推斷地下地質(zhì)情況。探地雷達(dá)發(fā)射的高頻電磁波傳播速度主要與介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)。電磁波在某種介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到不同的界面（如巖體的脫空、充水等

3、）將會(huì)產(chǎn)生反射和透射。3工程實(shí)例加底山同隧道是廣西六（寨）?宜（州）高速公路上一座地質(zhì)條件較為復(fù)雜的山嶺隧道，隧道圍巖以白云質(zhì)灰?guī)r為主，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較破碎。局部存在溶隙，溶洞，軟弱夾層等潛在的地質(zhì)條件，為了保證施工過(guò)程的順利進(jìn)行以及施工安全，在隧道開(kāi)挖過(guò)程中做了大量關(guān)于地質(zhì)雷達(dá)隧道超前預(yù)報(bào)的工作。預(yù)報(bào)采用儀器為美國(guó)GSSI公司生產(chǎn)的SIR—20型地質(zhì)雷達(dá)，天線中心頻率為100MHz,測(cè)線布設(shè)采用"井”字形。通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)對(duì)加底恫隧道左線出口ZK47+501?ZK47+476段進(jìn)行探測(cè)預(yù)報(bào)。探測(cè)時(shí)掌子面里程Z

4、K47+501,巖性以白云質(zhì)灰?guī)r為主，強(qiáng)?中風(fēng)化，塊碎?碎裂狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，局部裂隙中有粘性土充填，整體穩(wěn)定性一般?稍差。通過(guò)對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)的圖像處理，得出地質(zhì)雷達(dá)圖像（見(jiàn)圖l）o從圖中可以看出：據(jù)目前掌子面21-25米段（即ZK47+480-ZK47+476）強(qiáng)反射界面較多，有雙曲線型異常反射體，據(jù)此推斷為溶洞，后經(jīng)開(kāi)挖驗(yàn)證，ZK47+480處掌子面有一個(gè)溶洞（見(jiàn)圖2）。4主要結(jié)論與認(rèn)識(shí)21)采取地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行隧道掌子面前方不良地質(zhì)體的探測(cè)，其關(guān)鍵是對(duì)采集雷達(dá)波的判讀。2)由于隧道施工現(xiàn)場(chǎng)，周邊環(huán)境復(fù)雜，諸多因素均對(duì)雷達(dá)

5、電磁波存在干擾，導(dǎo)致所采集到的雷達(dá)波可能失真,因此，加強(qiáng)地質(zhì)調(diào)查和經(jīng)驗(yàn)推測(cè)，進(jìn)行綜合分析，對(duì)于提高預(yù)報(bào)精度極其重要。當(dāng)然，地質(zhì)雷達(dá)圖像解釋還存在著像多解性，需要工程技術(shù)人員在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)預(yù)報(bào)手段，有時(shí)還需要用其它方法進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)證。參考文獻(xiàn)：[1]南亞林，韓曉雷，葉逢春，等?地質(zhì)雷達(dá)在公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2009,7(3):132-133.[2]劉基，李前國(guó).地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)在隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J].地質(zhì)裝備.2008,10(3):28-31.[3]邱文東.地質(zhì)雷達(dá)在隧道超

6、前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn)，2008,8(10):256-257.[4]鐘宏偉，趙凌.我國(guó)隧道工程超前預(yù)報(bào)技術(shù)現(xiàn)狀分析[J]?人民長(zhǎng)江，2004,35(9):15-17.[5]何發(fā)亮，李蒼松.隧道施工期地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展[J]?現(xiàn)代隧道技術(shù)，2001,38(3):12-14.