基于地质雷达的隧道综合超前预报技术

陈龙

摘要：现阶段，为了能够更好的满足交通事业发展需求，我国加快了对于高速公路隧道的发展建设。在高速公路施工的整个过程当中，隧道是施工的关键环节。由于受到地质方面的影响，我们在实际的过程当中，需要对前方地质条件展开超前地质预报，以确保施工的有序进行。超前地质预报工作的开展，需要借助地质雷达来进行。

关键词：地质雷达；隧道综合超前预报技术；研究分析

1.地质雷达的工作原理及局限性概述

1.1工作原理

地质雷达主要是由一体化主机、天线以及其他相关零配件做组成的。地质雷达属于电磁波探测技术的一种，它之所以具备探测的作用，就是因为其充分的借助了高频电磁脉冲波的反射原理。地质雷达通过发射天线，向测试的前方发射高频电磁波信号，当这一信号一旦遇到电性差异界面以及目标的话，其信号就会发生反射、绕射的现象。我们充分的结合天线所接到的电磁波信号，然后将其记录到计算机上，结合波形、振幅以及相位等方面的特征，就能够分析出前方所面临的目标的特征，然后对反射的时间进行分析，就能够探测出目标体的深度。

1.2局限性

通过深入的研究分析我发现，采用地质雷达的预报方法，也是存在着一定的局限性的，具体来说，主要表现在以下几个方面：

1.3多解性

当地质雷达在面对同一种围岩的时候，所采集到的波形，会出现多种解释在。在这种情况下，哪一种解释对应哪一种状况，需要相关的技术工作人员具备较强的工作水平以及经验才能够更好的分辨出。

1.4围岩复杂性

我们都知道，围岩的物理特性是非常复杂的，在这种情况系，如果两种围岩的介电常数相近的话，也就极易导致我们的判断出现错误的现象。

1.5施工现场环境的干扰性

隧道施工现场，存在着一系列的不确定性，在加上环境因素的影响，就会在一定程度上干扰到雷达信号，这些现象是无法消除的，一旦干扰严重，就会导致相关工作人员出现误判的现象。

2.隧道综合超前预报技术分析

我国超前预报工作方式非常广泛，并且每一种预报方式，都有着不同的特性，在这种情况下，我们在实际的应用过程当中，就需要充分的结合隧道施工狀况来科学合理的做出选择。

2.1宏观地质分析

所谓的宏观地质分析，简单来说就是在没有施工之前，对隧道开挖的工序进行分析，在这一过程当中，需要采集隧道施工地点等相关信息，同时需要做好地质勘测工作。然后充分的利用我们所收集到的数据信息进行实验，最终确定隧道施工点周边的岩石分布、水文状况以及地下水水位、走向等方面的信息。

2.2TSP地震波法

应用TSP地震波法，只能够勘测隧道掌子前的125米范围内的岩石分布状况，并且其勘测距离浮动不会超过25米。我们在应用这一项技术的过程当中，需要在隧道掌子后方位置的隧道边缘进行炮孔施工，然后借助地震波传送爆破状况，并让波动的形式，呈球面的状况，然后向四周传播。在这一过程当中，如果探测到较差地质体的时候，就会出现反射的现象，反射波转化为电信号传输到设备当中，我们对所接受到的信息进行分析，就能够判断出隧道不良地质状况。地震波的传播时间和距离两者之间是呈现出正比例关系的。因此我们在使用的过程当中，就可以充分的借助这一特性，确定反射界面的最终位置点、隧道夹角、不良地质体的具体位置，进而确保接下来工作的有序开展。

3.地质雷达在隧道综合超前预报工作中的应用探讨

3.1工程概况

本文通过结合实际案例，研究分析了地质雷达在隧道综合超前预报工作当中的应用，其隧道工程施工概况如下：施工地点在某山当中，隧道的走向为306度，在长度为3000米左右，埋深最大值为350米左右。隧道洞门采取的是台阶式设计方式，并进行了灯光照明，通风采取的是纵向通风方式。隧道的进洞口的斜坡角呈锐角，整体盐城倾斜度不高，地壳断裂现象较轻。岩溶水含量较高，并且大气降雨量较大，我们可以通过降雨的方式，将水融入地表当中。

3.2综合分析及施工验证

我们在借助宏观地质分析法，来实际判断在施工的过程当中，所可能面临的地质灾害，首先需要我们合理的应用TSP地震波法做好超前预报工作，然后借助先进的TSP203plus仪器对该山隧道进口掌子面GK0+594进行超前地质预报，最后结合TSP的分析结果，判断在GK0+706～GK0+730段，可能会存在较大裂隙。然后充分的借助地质雷达进行补充探测，同样推断在掌子面GK0+706前方2～10范围内，存在较大裂隙。

4.结束语

综上所述，当前随着交通运输业的不断发展，在很大程度上促进着高速公路的发展建设。隧道作为高速公路施工的关键环节，为了能够确保施工的有序进行，我们需要借助地质雷达，对前方地质条件展开超前地质预报，并对所测得的数据进行深入的研究分析，做好防范措施，确保施工的有序进行。

【参考文献】

[1]李镐，仲晓杰，韩煜.地质雷达在隧道富水区超前预报中的应用[J].土工基础，2010（4）：88-90.

[2]韩晓雷，叶逢春.地质雷达在公路隧道超前地质预报中方法探讨[J].西部探矿工程，2013（6）：152-154.