公路隧道超前地质预报技术地质雷达的应用

尹萍 张慧峰

摘要：地质雷达探测具有精度高、快捷、无损探测等诸多优点，是近年来发展较为迅捷、效果突出的超前地质预报方法之一，并在各种工程中得到了大面积应用。本文简述了地质雷达的工作原理及野外工作方法，结合工程实例，分析了各种不良地质现象的雷达波特征，并结合实际探测成果，评价其准确性。

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.

关键词：地质雷达;超前地质预报;隧道

Key words： geological radar;advanced geological prediction;tunnel

中图分类号：U452.1+1                                   文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2018）36-0192-02

0  引言

隧道施工的过程中，经常会出现软弱围岩、断层破碎带、涌水等不良的地质现象，如果未能够在施工前探明，将会给施工带来很严重的安全隐患，影响安全生产。因此，在隧道进行施工时，对开挖工作面前方的地质资料提出了很严格的要求。实践证明，地质雷达在隧道检测方面作为一种高效、准确的检测方法，可以准确的提供地质资料，有效保障安全施工。

1  地质预报方法及原理

地质雷达采用的是时间域脉冲雷达，将宽频带的脉冲电磁波发射到地下介质中，通过接收反射信号达到探测地下目标的目的，雷达系统向被探测物发射电磁波脉冲，电磁脉冲穿过介质表面，碰到目标物或不同介质的界面而被反射回来，根据电磁波的双程走时，分析确定探测目标的形态及结构特性。结合工程地质资料为隧道施工提供可靠的施工技术方案。（图1）

2  工程应用效果分析研究

开挖面的里程桩号为YK231+949，揭露围岩主要为土黄色粉质粘土和全～强风化粉砂岩，岩质极软-软。遇水极易软化，呈松散体-碎裂块状结构，承载能力极差，裂隙极发育。整体而言，围岩破碎，岩体自稳能力极差，未见地下水发育。掌子面照片如图2。

本次探测采用的是美国GSSI生产的SIR-3000型地质雷达系统配备中心频率100MHz天线进行野外探测。本次测量工作采用连续测量方式，由于现场探测条件限制，沿隧道开挖上台阶底部约0.5、4m高度范围分别布置两条测线（测线1、测线2），如图3所示。

通过对现场探测数据的分析处理，得出雷达预报探测效果图，如图4、图5。

图4、图5为右洞掌子面上下两条线采集的地质雷达剖面图，通过对比分析：测线1与测线2扫描结果基本一致，掌子面前方探测范围内，雷达反射电磁波信号高低频反射波明显，前方5-17米反射波同相轴不连续，整体振幅较低，结合掌子面地質情况，推测掌子面前方介质均匀，岩性为粉质粘土与全～强风化粉砂岩，裂隙极发育，呈松散体-碎裂结构，围岩破碎，岩体自稳能力差。

3  结语

通过地质雷达预报成果与开挖揭露地质情况综合对比，地质雷达对岩体中存在的不良地质体、地下水及围岩类别预报准确度较高。该预报给施工提供大量的具有指导意义的结论和建议，减少工程中因围岩条件变化而带来的灾害性事故。

参考文献：

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[3]陈勇.地质雷达在隧道超前预报中的应用[J].2015（05）.