尹萍 張慧峰

摘要：地質(zhì)雷達探測具有精度高、快捷、無損探測等諸多優(yōu)點，是近年來發(fā)展較為迅捷、效果突出的超前地質(zhì)預(yù)報方法之一，并在各種工程中得到了大面積應(yīng)用。本文簡述了地質(zhì)雷達的工作原理及野外工作方法，結(jié)合工程實例，分析了各種不良地質(zhì)現(xiàn)象的雷達波特征，并結(jié)合實際探測成果，評價其準確性。

Abstract： Geological radar detection has many advantages such as high precision， fast speed and non-destructive detection and it is one of the advanced geological prediction methods with rapid development and outstanding effects in recent years， and has been widely applied in various projects. This paper briefly describes the working principle of geological radar and its field working methods. Combined with engineering examples， it analyzes the characteristics of radar waves of various unfavorable geological phenomena， and combines the actual detection results to evaluate its accuracy.

關(guān)鍵詞：地質(zhì)雷達;超前地質(zhì)預(yù)報;隧道

Key words： geological radar;advanced geological prediction;tunnel

中圖分類號：U452.1+1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）36-0192-02

0? 引言

隧道施工的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)軟弱圍巖、斷層破碎帶、涌水等不良的地質(zhì)現(xiàn)象，如果未能夠在施工前探明，將會給施工帶來很嚴重的安全隱患，影響安全生產(chǎn)。因此，在隧道進行施工時，對開挖工作面前方的地質(zhì)資料提出了很嚴格的要求。實踐證明，地質(zhì)雷達在隧道檢測方面作為一種高效、準確的檢測方法，可以準確的提供地質(zhì)資料，有效保障安全施工。

1? 地質(zhì)預(yù)報方法及原理

地質(zhì)雷達采用的是時間域脈沖雷達，將寬頻帶的脈沖電磁波發(fā)射到地下介質(zhì)中，通過接收反射信號達到探測地下目標的目的，雷達系統(tǒng)向被探測物發(fā)射電磁波脈沖，電磁脈沖穿過介質(zhì)表面，碰到目標物或不同介質(zhì)的界面而被反射回來，根據(jù)電磁波的雙程走時，分析確定探測目標的形態(tài)及結(jié)構(gòu)特性。結(jié)合工程地質(zhì)資料為隧道施工提供可靠的施工技術(shù)方案。（圖1）

2? 工程應(yīng)用效果分析研究

開挖面的里程樁號為YK231+949，揭露圍巖主要為土黃色粉質(zhì)粘土和全～強風化粉砂巖，巖質(zhì)極軟-軟。遇水極易軟化，呈松散體-碎裂塊狀結(jié)構(gòu)，承載能力極差，裂隙極發(fā)育。整體而言，圍巖破碎，巖體自穩(wěn)能力極差，未見地下水發(fā)育。掌子面照片如圖2。

本次探測采用的是美國GSSI生產(chǎn)的SIR-3000型地質(zhì)雷達系統(tǒng)配備中心頻率100MHz天線進行野外探測。本次測量工作采用連續(xù)測量方式，由于現(xiàn)場探測條件限制，沿隧道開挖上臺階底部約0.5、4m高度范圍分別布置兩條測線（測線1、測線2），如圖3所示。

通過對現(xiàn)場探測數(shù)據(jù)的分析處理，得出雷達預(yù)報探測效果圖，如圖4、圖5。

圖4、圖5為右洞掌子面上下兩條線采集的地質(zhì)雷達剖面圖，通過對比分析：測線1與測線2掃描結(jié)果基本一致，掌子面前方探測范圍內(nèi)，雷達反射電磁波信號高低頻反射波明顯，前方5-17米反射波同相軸不連續(xù)，整體振幅較低，結(jié)合掌子面地質(zhì)情況，推測掌子面前方介質(zhì)均勻，巖性為粉質(zhì)粘土與全～強風化粉砂巖，裂隙極發(fā)育，呈松散體-碎裂結(jié)構(gòu)，圍巖破碎，巖體自穩(wěn)能力差。

3? 結(jié)語

通過地質(zhì)雷達預(yù)報成果與開挖揭露地質(zhì)情況綜合對比，地質(zhì)雷達對巖體中存在的不良地質(zhì)體、地下水及圍巖類別預(yù)報準確度較高。該預(yù)報給施工提供大量的具有指導(dǎo)意義的結(jié)論和建議，減少工程中因圍巖條件變化而帶來的災(zāi)害性事故。

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