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1、106低溫建筑技術(shù)2013年第9期(總第183期)地質(zhì)雷達在隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用程帥然，張勤，陳松(河海大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京210098)【摘要】首先，在簡述地質(zhì)雷達工作原理的基礎(chǔ)上，對地質(zhì)雷達超前預(yù)報的測線布置、探測方法和探測技術(shù)參數(shù)的確定原則進行介紹。其次，采用美國GSSI公司SIR一20型地質(zhì)雷達在竹蓋山隧道進行地質(zhì)超前預(yù)報。通過對探測數(shù)據(jù)和地質(zhì)雷達掃描圖像的研究、分析、以及同隧道掌子面實際開挖地質(zhì)情況的對照，說明地質(zhì)雷達是隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報的一種安全、有效的方法，其實用性強
2、，對隧道施工具有較好的指導(dǎo)作用?！娟P(guān)鍵詞】隧道工程；超前地質(zhì)預(yù)報；地質(zhì)雷達；應(yīng)用【中圖分類號】U456．3【文獻標識碼】B【文章編號】1001—6864(2013)09—0106—03APPLICATIoNoFGRoUNDPENETRArl[’INGRADARToGEoLoGICALFoRECASTFoRTUNNELCoNSTRUCnoNCHENGShuai—ran，ZHANGQin，CHENSong(SchoolofEarthScienceandEngi．，HohaiUniv．，Nanjing
3、210098，China)Abstract：Firstly，basedontheworkingprincipleofgeologicalradar，thedetectingmethod，linelay-outandtheparametersselectionareintroduced．Secondly，usingSIR-20groundpenetratingradaroftheUnitedStatesGSSIcompanyinZhugaishantunneladvancegeologicalfo
4、recastismade．Accordingtothedetectiondataandtheanalysisofgeologicalradarscanningimages，aswellasthetunnelgeologicalcon—ditionsoftheactualexcavation．wecanconcludethatgeologicalradariSasafeandeffectivemethodforgeologicalpredictionintunnelconstruction，the
5、practicabilityofthismethodisstrong，whichhasthegoodinstructionfunctiontothetunnelconstruction．Keywords：tunnelengineering；advancegeologicalforecast；groundpenetratingradar；application地質(zhì)勘探資料是隧道工程設(shè)計的基本依據(jù)，而隧標進行地質(zhì)解釋。原理如圖1所示。道施工的依據(jù)主要是設(shè)計文件。由于受工程地質(zhì)勘察時間、經(jīng)濟、技術(shù)難度
6、等條件限制，往往造成勘察設(shè)計與實際不符。因此，在隧道施工期間，采用超前地質(zhì)預(yù)報對隧道掌子面前方地質(zhì)情況進行及時準確的預(yù)測，是避免發(fā)生災(zāi)害、減少損失、保證隧道施工安全的需要。地質(zhì)雷達探測法具有快速便捷、非破壞性、分辨率高、可進行資料的實時成像處理、以及不影響施工等特點，因而近年來在超前地質(zhì)預(yù)報中被廣泛的圖1地質(zhì)雷達工作原理應(yīng)用，。1地質(zhì)雷達工作原理2探測技術(shù)設(shè)計地質(zhì)雷達是利用發(fā)射機天線向隧道掌子面前方(1)測線布置。在隧道超前地質(zhì)預(yù)報中，測線定向發(fā)射雷達波，當遇到不同電性(不同介電常數(shù)、電主要布置
7、在掌子面上，一般要沿水平、豎直方向各布導(dǎo)率、磁導(dǎo)率)介質(zhì)的分界面時雷達波發(fā)生反射，反射置幾條測線。為提高測試的準確性，必要時可加密雷波被接收天線接收并由主機記錄，主機對從不同深度達測線或依據(jù)實際地質(zhì)情況及施工要求，在隧道底板返回的各個反射波進行數(shù)據(jù)處理，可得到地質(zhì)雷達連和側(cè)壁布置測線，以了解隧道周圍的地質(zhì)情況。續(xù)探測彩色剖面圖像，通過對反射信號的時頻特征、(2)探測方法。地質(zhì)雷達測量方式有點測和連振幅特征、相位特征等進行分析，結(jié)合地質(zhì)背景對目測兩種。點測法是通過電腦鍵盤發(fā)送信號觸發(fā)指令給程帥然等
8、：地質(zhì)雷達在隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用1O7雷達主機，每按一次鍵盤回車鍵即可采集一道數(shù)據(jù)。右兩線均采用“二”字型進行布置，其中橫洞向布線較主要適用于隧道掌子面較為粗糙、凹凸不平的工作環(huán)低的一條位于掌子面底部人肩扛高度以避開地表浮境，要求天線按固定的距離移動方能保證采集數(shù)據(jù)的渣影響，較高的一條位于臺車頂面0．5m高以重點探剖面寬度與測線長度一致；連測法是通過測距輪的滾查拱頂位置。動或預(yù)先設(shè)置好的時間間隔自動采集數(shù)據(jù)，適用于較地質(zhì)雷達主要參數(shù)設(shè)置情況如表2所示。地質(zhì)預(yù)光滑的掌子面。由于隧道掌子面工作環(huán)
