水对探地雷达地质超前预报的影响分析

合集下载

地质超前预报的方法

地质超前预报的方法
地质超前预报是一种通过研究地质现象、地壳变动等手段提前预测地质灾害的方法。

以下是几种常用的地质超前预报方法：
1. 地震预报：通过研究地震活动规律、地壳运动等因素，预测地震的发生时间、地点和强度等，并采取相应的防灾措施。

2. 地质灾害预警：通过对地质灾害危险区域的监测和预警系统的建立，实时监测地质灾害的动态变化，及时向相关部门和民众发布预警信息，提前采取防护措施。

3. 地质雷达：利用地质雷达设备对地下构造进行探测，通过测量反射波的强度和时间差等信息，分析地层结构，预测地质灾害的发生和发展趋势。

4. 地质电阻率法：通过测量地下岩层的电阻率差异，分析地下构造和孔隙情况，预测地质灾害的潜在风险。

5. 地质探查：进行地质勘探和地质调查，获取地质信息并进行分析，以了解地层变化、岩石质量等情况，从而预测可能发生的地质灾害。

6. 气象预报：地质灾害往往与天气和气候有关，通过气象预报可以预测降雨量、强风等天气现象，从而预测地质灾害的潜在风险。

这些方法的应用可以帮助地质学家和相关部门提前发现地质灾害的迹象，及时采取措施避免或减轻损失。

但需要注意的是，地质超前预报并非完全准确，仍存在一定的误差，因此还需结合其他方法和技术进行综合分析和判断。

地质雷达(GPR)在超前地质预报中的应用

地质雷达（GPR）在超前地质预报中的应用超前地质预报是在隧道开挖时，对掌子面前方的围岩等级与不良地质发育情况做出预测、预报。

超前地质预报常用的物探方法有很多，分类不尽相同。

常规地质素描法和物探法是目前隧道施工中普遍采用的超前地质预报方法。

常规法包括：超前导坑法、正洞地质素描、水平超前地质探孔；物探法包括TSP-203、GPR、声波测试、地震反射法、红外探水。

GPR已成为地下工程常用的超前地质预报方法。

GPR被广泛的应用于工程质量检测、场地勘察和隧道超前地质预报工作。

其特点为：操作方便、分辨率高、预报距离短（20m～30m）和易受电磁干扰的特点。

二、GPR探测基本原理GPR是一种无损的探测技术，它利用宽带电磁波传播反射规律，查明地下不可视地质体情况。

发射天线Tx发出高频电磁波脉冲，被地下介质介面反射，被接收天线Rx接收，接收的信号经过GPR软件处理、分析，判明地下有无不良地质现象，见图2-2GPR电磁波脉冲传播示意图。

图2-2GPR电磁波脉冲传播示意图三、GPR实验数据特征：GPR溶洞、断层破碎带和裂隙密集带数据特征如表3-1所示：表3-1GPR数据特征图2-3GPR岩溶探测成果图图2-4GPR断层破碎带探测成果图图2-5GPR裂隙密集带探测成果图四、结语GPR在隧道开挖时，能够对掌子面前方的围岩等级与不良地质发育情况做出预测、预报。

地下岩溶发育，对雷达波的反射特征为：溶洞边界的反射雷达波为强反射波，同时经常伴有绕射现像。

断层破碎带内岩体的介电常数受孔隙度和含水率的影响较大，致使其与完整岩体的波阻抗差异明显。

当电磁波传播至两种地质体界面时[Ⅵ]，反射波能量增强、波形幅值增大；当电磁波传播至断层破碎带内部时，由于破碎的岩石胶结程度不同，致使反射的雷达波波形杂乱。

应用GPR软件得到雷达波场，其特征为：反射波强烈且振幅加强，同相轴错段。

有时候还可出现断面波和绕射波[Ⅷ]。

裂隙密集带主要存在于岩脉带及软弱夹层、断层影响带中，由于裂隙内有不均匀、不同成分的充填物，与周边围岩形成电性差异[Ⅸ]。

地质雷达在隧道超前地质预报中对地下水的探测

地质雷达在隧道超前地质预报中对地下水的探测摘要突（涌）水是隧道施工中的主要地质灾害之一，这也使得含水性的预报成为隧道地质超前预报的重中之重，随着隧道施工技术的提高，对隧道施工期地质超前预报提出了更高的要求。

作为一种地球物理方法，地质雷达因具有扫描速度快、操作简便、重量轻、分辨率高、屏蔽效果好、图像直观等优点在我国得到了广泛应用，近年来也被用于隧道超前预报。

本文在总结前人积累的宝贵经验的基础上就地质雷达在隧道超前地质预报中对地下水的探测进行一些探讨。

关键词：地质雷达；地下水；超前预报Discussion on the Application of GPR in Groundwater Detection for Tunnel Geological PredictionZhou WenqiuAbstract Water-inrush is one of the familiar geological disasters during tunnel construction. Groundwater prediction is the most important thing in the tunnel geological prediction. With the progress of tunneling technology, it has put forward higher request to geological forecast. As a method of geophysics,GPR(Ground Penetrating Radar ) has the advantage of high scan speed, simple operations , light weight, high resolution and good electro-magnetic shield effect ,etc. Recently, the GPR has also been used in tunnel geological prediction . On the basis of summarizing the experience of both past and present generations of scientists and technicians, the author put forward some views on the application of GPR in groundwater detection .Key words GPR，groundwater，geological prediction0 引言在西部大开发的大背景下，随着国民经济的发展，近年来我国加大了基础设施的建设，特别是水电建设更是如火如荼。

TSP、地质雷达、红外探水在工程中的应用原理

地质雷达方法地质雷达检测是利用高频电磁波以宽频带短脉冲的形式，其工作过程是由置于地面的发射天线发送入地下一高频电磁脉冲波(主频为数十兆赫至数百兆赫乃至千兆)，地层系统的结构层可以根据其电磁特性如介电常数来区分，当相邻的结构层材料的电磁特性不同时，就会在其界面间影响射频信号的传播，发生透射和反射。

一部分电磁波能量被界面反射回来，另一部分能量会继续穿透界面进入下一层介质，电磁波在地层系统内传播的过程中，每遇到不同的结构层，就会在层间界面发生透射和反射，由于介质对电磁波信号有损耗作用，所以透射的雷达信号会越来越弱。

探地雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备(计算机)等组成。

各界面反射电磁波由天线中的接收器接收并由主机记录，利用采样技术将其转化为数字信号进行处理。

从测试结果剖面图得到从发射经地下界面反射回到接收天线的双程走时t。

当地下介质的波速已知时，可根据测到的精确t值求得目标体的位置和埋深。

这样，可对各测点进行快速连续的探测，并根据反射波组的波形与强度特征，通过数据处理得到地质雷达剖面图像。

而通过多条测线的探测，则可了解场地目标体平面分布情况(如图2.2所示)。

通过对电磁波反射信号(即回波信号)的时频特征、振幅特征、相位特征等进行分析，便能了解地层的特征信息(如介电常数、层厚、空洞等)。

红外探水仪简介地质体每时每刻都在由向外部发射红外能量，并形成红外辐射场。

地质体由内向外发射红外辐射时，必然会把地质体内部的地质信息，以红外电磁场的形式传递出来。

当隧道前方和外围介质相对比较均匀，且不存在隐蔽灾害源时，沿隧道走向分别对顶板、底板、左边墙、右边墙向外进行探测，所获得的红外探测曲线，具有正常场特征。

当隧道断面前方或隧道外围任一空间部位存在隐蔽灾害源时，隐蔽灾害源产生的灾害场就一定会迭加到正常场上，使正常场中的某一段曲线发生畸变，畸变段称作红外异常。

红外探测就是根据红外异常来确定隐蔽灾害源的存在。

综合超前地质预报在隧道工程裂隙水探测中的研究

综合超前地质预报在隧道工程裂隙水探测中的研究发表时间：2018-09-26T18:10:16.237Z 来源：《防护工程》2018年16期作者：董栋李磊[导读] 裂隙水是影响隧道修建速度和威胁工程施工安全最主要因素之一中国水利水电第三工程局有限公司勘测设计研究院西安 710032 摘要：裂隙水是影响隧道修建速度和威胁工程施工安全最主要因素之一。

本文通过在改建铁路南平至龙岩线扩能改造工程九鹏溪隧道施工实践，采用TRT层析扫描成像法、瞬变电磁法、地质雷达法及地质钻探法的相结合的方法对隧道地下水进行综合预报。

该方法充分发挥了各种单一预报方法的技术优势，从立体到平面，全方位的预报掌子面前方地下水变化情况。

通过与开挖后掌子面的地质编录进行对比，实践证明该方法在施工过程中取得了较好的效果，为施工进度安排、资源调配提供了可靠的地质资料，一定程度上避免了隧道坍塌、涌水、突泥等地质灾害的发生。

关键词：综合超前地质预报；隧道工程；裂隙水；TRT法；瞬变电磁法；地质雷达法 Study of Comprehensive Advance Geological prediction in Fissure Groundwater Detection of Tunnel Engineering DONG DONG LI LEI （ Sino hydro engineering bureau 3 company LTD， Xian，710032 ） Abstract：Groundwater is one of the main factors affecting the construction speed and safety of the tunnel.In this paper，through the construction practice of Jiupengxi tunnel in the reconstruction project of Nanping-Longyan railway，the method of TRT tomography，transient electromagnetic method，ground penetrating radar method and geological drilling method is used to forecast the tunnel groundwater. This method gives full play to the technical advantages of various single forecasting methods，from the three-dimensional to the plane，the changes of groundwater in front of the face are all-round prediction.Geological logging are compared with the after Excavation of the face of the palm。

红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用研究

红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用研究隧道工程是一项复杂的工程，其中地质条件对工程安全和施工进度影响重大。

准确预测隧道地质条件，及时发现地下水、岩溶水、钻孔涌水等地质灾害，对于隧道施工的顺利进行至关重要。

红外探水仪是一种用于地下水探测的先进设备，通过红外辐射技术，可以探测到地下水的分布和水位变化。

红外探水仪的应用在隧道超前地质预报中具有重要意义。

红外探水仪可以帮助工程人员准确预测隧道地质条件。

红外辐射技术可以测量地下水体的温度变化，地下水温度的变化与地下水流动情况密切相关。

通过对地下水温度进行实时监测和分析，可以推测地下水流动的方向和速度，进而判断地下水的分布情况，为隧道的设计和施工提供准确的地质数据。

红外探水仪可以提供地下水的水位变化信息。

地下水的位移和水位变化是预示地下水涌水和岩溶水等地质灾害的重要指标。

红外探水仪可以实时监测地下水位的变化，及时发现水位异常的情况，并通过数据分析和对比，判断地下水的涌水可能性，提前采取相应的防护措施，保证施工安全。

红外探水仪还可以在隧道超前地质预报中发挥重要作用。

隧道施工过程中，由于地下水、岩溶水的涌入，往往导致施工面的不稳定，甚至发生严重的地质灾害。

红外探水仪可以实时监测和预测地下水和岩溶水的涌入情况，及时发现地质灾害的迹象，并通过数据分析和预警系统，提前预报地质灾害的发生可能性，为隧道施工的安全控制提供科学依据。

红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用具有重要意义。

它可以为工程人员提供准确的地下水和岩溶水信息，帮助预测地质条件，及时发现地质灾害，在隧道施工中起到保障安全和提高施工效率的作用。

随着科技的不断发展和设备的不断升级，红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用前景将更加广阔。

红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用研究

红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用研究一、红外探水仪的基本原理红外探水仪是一种基于地球物理电磁方法的水文地质勘探仪器，其主要通过监测地下水含量的差异来判断地下水情况。

其基本原理是利用红外线穿透地下介质时的不同反射和透射特性，通过测量地下介质的电磁参数和介电常数来判断地下水的分布情况。

红外探水仪还可以通过高频信号测量地下水的电磁特性，可以准确、快速地探测地下水情况。

1. 检测隧道周边地下水情况在隧道开挖过程中，地下水的情况直接影响着隧道工程的施工进度和安全性。

红外探水仪可以快速准确地检测隧道周边地下水的分布、含量以及水位变化情况，为隧道工程提供了重要的地质信息。

通过红外探水仪的应用，隧道施工单位可以及时制定相应的水文地质治理措施，保障施工的安全性和顺利进行。

2. 预测隧道岩层结构和断层情况隧道施工过程中，地下岩层的结构和断层情况往往会导致施工风险增大。

红外探水仪可以通过测量隧道周边岩层的电磁参数和介电常数，预测岩层的结构和断层情况，为施工单位提供了重要的岩层勘探信息。

基于此信息，施工单位可以合理调整施工方案，减小风险并提高施工效率。

3. 监测隧道施工过程中的地下水运动情况目前，国内外已有不少研究团队通过对红外探水仪的技术创新和应用研究取得了一系列重要的研究成果。

某些研究团队通过对红外探水仪的信号处理算法进行改进，提高了探测精度和深度；另一些研究团队则通过对红外探水仪的传感器和探测器材料进行改进，提高了探测灵敏度和稳定性。

也有研究团队通过实地试验和工程应用验证了红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用效果。

通过对比试验数据和工程实测数据，这些研究团队证实了红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用效果，为隧道工程建设提供了重要的科学依据。

四、红外探水仪在隧道超前地质预报中的挑战与展望红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用也面临着一些挑战。

隧道周边地质条件复杂，地下水流动情况复杂，这就要求红外探水仪要有更高的灵敏度和精度；由于地下岩层的结构、断层情况等变化较大，如何提高红外探水仪的探测深度和分辨率也是当前亟待解决的问题。

超前探测中探地雷达应用与结果的处理分析

ＡｂｓｒｃＢｅａｅｏｏｌｘｔｆｇｏｏｉａｏｉｉｎｆｔｎｅｕｒｕｉｇｒｃａｄｔｅｌｔｔｏｆｓｔｔａｔｃｕｓｆｔｃｍｐｅｉｙｏｅｌｇｃｌｃｎｄｔｏｓｏｕｎｌｓｒｏｎｄｎｏｋｈｅｎｈｉａｉｎｏｉｍｉｅ
ＪｕｎｌｆＥｇｎｅｎｅｌｙｏｒａｎｉｒｇＧｏｇｏｅｉｏ
工程地质学报
１０ — ６５２１／８６－９１００４９６／００ｌ（）０７ —５
超前探测中探地雷达应用与结果的处理分析水
ｉｖｓｇｔｎｂｆｅｔｎｅｃｎｔｃｏ．ｅｇｏｏｃｒｓｅｔｇｒｓｌｓａｙｄｏａｒｅｗｔｔｅｒａｃｎｉｎｅｔａｏｅｒｎｌｏｓｕｔｎｔｅｌａｐｏｐｃｎｕｓｕｕｌｏｎｔｇｅｉｌｏｄ— ｉｉｏｕｒｉｈｉｇｌｉｅｔｌｈｈｅ
ｔｎ．Ｃｎｅｕｎｌ，ｄａｃｄｄｔｃｏｔｏｓｍｓｂｄｐｅｎｅｅｇｎｅｎｒｅｔｉｓｒｔｅｃｎｉｓｏｓｑｅｔａｖｎｅｅｔｎｍｅｄｕｔｅａｏｔｉｔｎｌｎｅｒｇｉｏｄｒｏｎｕｅｈｏ— ｏｙｅｉｈｄｎｕｉｉｎ
ｓｍｃｉｎｓｆｔ．ＴｈａｅｒｓｎｓｔｅｕｅｏｒｕｄｐｎｔａｉｎｒｄｒＳＲ一０ｙｔｍｎＭａｇｏｌｇｔｎｅｔｔａｅｙｏｅｐｐｒｐｅｅｔｈｓｆｔｇｏｎｅｅｒｔｏａａＩ３００ｓｓｅｉｎｔｕｉｕｎｌｈｅｎｌｎｈｅｚｕ— ｎｙｎｅｐｅｓｈｉｈｙａｏｇｔｅＣｈｎｈｏＮｉｇｕａｘｒｓｇｗａ．ＴｈａａｗａｒｃｓｅｔｅｐｔａｌｒａｄｅｄｔｓｐｏｅｓｄｗｉｔｓａｉｆｔｎＨｉｅｔｔａｓｈｈｌｉｅｌｒｎ — ｂｒｆｒｏｍ．ＫａｓａｅａｈｒｎｙｗｅｅｆｒｃｓｅｎｔｅｆｏｔｏｕｅａｅｂｙＧＰＲｅｕｔ．，ｈｅｅｃｖｔｏｅｕｔｒｔｃｖｎｄｔｅｃａｎｒｏｅａｔｄｉｎｆｔｎｎｌｆｃｈｒｒｓｌｓＩｘａａｉｎｒｓ１ｌｔｓｉｅｈｅｖｉｔｆｔｏｅａｔｄｒｓｌｓＡｔｅｏｅａｔｅｅｔｗａｂａｎｄ．Ｔｈｅｕｔｉｕｎｔｓｔｅｓｒｅｔｉｄｔａｄｉｏｈｅｆｒｃｓｅｅｕｔ．ｆｌｙｂｅｔｒｆｒｃｓｆｃｓｏｔｉｅｅｒｓｌｌｍｉａｅｈｅ－ｌｖｃａｌｙｏｐｔａｌｅｎｇａｌｒｒｎｆｒｆｒＧＰＲａａｐｏｅｓｎ．ｉｅｂｉｔｆｓａｉｌｆｔｒｎｄＨｉｉｉｉｂｅｔｔａｓｏｍｏｄｔｒｃｓｉｇＫｅｙｗｏｒｓＧＰＲ，ｏｄｐｎｅｒｔｎｒｄ，Ｆｒｃｓｉｇ，Ｈｉｂｒｒｎｓｏｍ，ＳｐｔａｌｅｎｄＧｒｕｎｅｔａｉａａｏｒｏｅａｔｎｌｅｔｔａｆｒａｉｆｔｒｇ，Ｈｉｈｙｔｎｅｌｉｉｇｗａｕｎｌ

红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用研究

红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用研究概述隧道建设中，超前地质预报是重要的施工措施。

传统的地质探测技术在探测深度和精度上都存在一定的局限性，而红外探水仪具有探测深度深、精度高、无接触、实时性强等特点，因此在隧道超前地质预报中具有广泛的应用前景。

本文将从应用角度出发，结合国内外的研究成果，分析红外探水仪在隧道超前地质预报中的应用现状和发展趋势。

研究内容一、红外探水仪原理及技术特点红外探水仪是一种利用红外线探测水质的无损检测技术，具有以下技术特点：①探测深度深：红外线能够穿透物体表面，通过对反射和透射红外线强度的变化，可以判断水层深度。

②精度高：红外线探测技术可以检测微弱的光谱波，精度高。

③无接触：红外线探测技术无需接触被检测物体表面，无需在水体中安装测量设备。

④实时性强：红外线探测技术可以实时测量温度和水质变化情况。

1、测量地下水位：红外线探测技术可以检测水层深度和水位的变化情况，为隧道施工提供水文环境的数据支撑。

2、检测隧道围岩变形：隧道不同区域的温度分布情况不同，随着隧道围岩的变形，温度分布会发生变化。

红外线探测技术可以通过变化的温度分布来检测围岩变形情况。

3、检测围岩破裂: 隧道施工过程中，地质条件复杂，围岩可能会出现破裂现象。

红外线探测技术可以探测到破裂带的位置和长度等信息，为隧道施工提供了重要的参考。

近年来，随着红外探水仪技术的发展和普及，其在隧道超前地质预报中的应用领域也在不断拓展。

具体包括以下方面：1、智能化：红外探水仪可以结合人工智能技术，实现自动化测量和分析，提高检测效率和准确度。

2、多种联合探测：隧道地质情况复杂，红外探水仪可与地震勘探、地层探测、地质雷达技术等多种非侵入式探测技术联合使用，形成多元化的地质数据，为隧道建设提供更加准确的数据支撑。

3、可穿戴式探测装置：可穿戴式探测装置将红外探水仪集成到手持式设备中，可以随身携带，方便隧道工作人员在任何时间、任何位置进行地质探测，提高了隧道工作人员的工作效率和安全性。

超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用

超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用摘要：复杂的地质条件和地质灾害是隧道施工中的难题，发生地质灾害将造成巨大的生命和财产损失。

因此，可靠地探测地质缺陷特征，如断层、岩溶洞穴和地下水，具有重要的现实意义和理论价值。

本文介绍了超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用。

引言在中国，许多大型项目正在进行中水利、水利等建设水电站、铁路、公路、能源储存和运输系统，以及地下矿山。

这些项目为我们提供了一个重要的机会地球工程的进展。

然而，严重的由于环境复杂，也存在挑战地质条件和潜在地质灾害在隧道施工过程中，造成了巨大的生命损失还有财产。

因此，改进地质缺陷的探测能力是非常重要的，例如探测断层、溶洞和地下水涌出。

中国在建隧道具有长度长、体积大的特点覆盖层和复杂的地质条件。

例如，宜昌至万州铁路建在山区，以高风险岩溶程度高的突水危险。

该地区已发现严重的突水危险马鹿青隧道和沿途的野三关隧道宜昌至万州铁路发生严重伤亡事故经济损失。

在水电工程领域，北京锦屏二级水电站副洞四川省有2375米深和17.5公里深长覆盖层使隧道埋在下面极高的地应力。

1.隧道工程施工的探测技术1.现有的探测技术在这下面在这种情况下，隧道的施工可以受到潜在岩爆的影响通过释放地应力，尤其是在不良地质条件，如断层、软弱岩石特征和地下水。

地质灾害防治研究在隧道施工过程中已经成为一个重要的问题中国的问题，包括相关机制治疗技术和探测技术。

地质缺陷特征的探测在危险控制中起着重要作用本文提出。

目前，探测地质灾害的方法危险源可分为两类：地质调查和地球物理勘探。

地质调查包括工程地质分析、先导开挖和岩心钻探，同时地球物理勘探包括地震、电磁和地质雷达方法。

每种方法它有自己的优点和缺点。

2、隧道工程施工探测的难点可靠探测的挑战性问题包括：（1）故障的识别和定位，裂缝、溶洞和地下水体（如地下河）；（2）含水层探测；（3）探测的解释结果在多种解释的背景下物探成果及优化探测方法的选择。

超前地质预报(地质雷达法)施工作业指导书

超前地质预报（地质雷达法）施工作业指导书1.适用范围适用于xx隧道工程超前地质预报（地质雷达法）作业。

2.作业准备2.1施工前应充分掌握隧道设计图纸及相关文件内容，并及时与现场进行核对，以确定合适的超前地质预报方法并配备相应机具设备。

根据施工图设计要求及现场实际情况做好超前地质预报作业技术交底。

2.2熟悉《铁路隧道超前地质预报技术规程》（Q/CR9217-2015）、业主下发有关超前地质预报的管理办法等文件要求。

2.3将隧道超前地质预报工作纳入正常的施工工序管理，建立完善的信息收集和信息反馈系统。

2.4熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征。

2.5熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）。

3.技术要求3.1技术指标3.1.1地层岩性预报，特别是针对软弱夹层、破碎地层及特殊岩土的预测预报。

3.1.2地质构造预报，特别是针对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。

3.1.3不良地质预报，特别是针对瓦斯等发育情况的预测预报。

3.1.4地下水预测预报，特别是针对富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。

3.2技术标准3.2.1探明断层的性质、产状、富水情况、在隧道中的分布位置、断层破碎带的规模、物质组成等，并分析其对隧道的危害程度。

3.2.2测定瓦斯含量、瓦斯压力、涌出量、瓦斯放散初速度等，评价隧道瓦斯严重程度及对工程的影响，提出技术措施建议等。

4.施工程序与工艺流程4.1施工程序施工程序详见图1。

4.2工艺流程工艺流程详见图2、图3。

图1 隧道超前地质预报工作程序框图图2超前地质预报实施流程图图3 地质预报信息处理流程图5.施工要求5.1施工准备5.1.1根据施工图设计要求及现场实际情况做好超前地质预报作业技术交底。

5.1.2超前地质预报施工前应熟悉相应隧道的设计图纸，核对地质资料。

水对探地雷达地质超前预报的影响分析_吴从师

水对探地雷达地质超前预报的影响分析吴从师，李海宝（长沙理工大学土木与建筑学院，湖南长沙　４１０００４）摘要：在隧道修建过程中，由于山区地质条件的复杂性和勘察设计本身精度的局限性，难以准确地对隧道围岩地质情况作出精确判断，往往出现实际开挖围岩与地质勘察设计资料吻合度不高的情况，特别是在含水地质体，由于水的介电常数是一般岩石的几倍到几十倍，岩体含水量对岩体介电常数起着决定性作用。

文中结合太佳（太原—佳县）高速公路隧道工程，分析了含水地质体在雷达波形上具有的低频、波形偏长和低振幅特征，据此对隧道掌子面前方围岩进行预报。

关键词：隧道；探地雷达；地质超前预报；含水溶洞；安全施工中图分类号：Ｕ４５６．３文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－２６６８（２０１１）０４－０２２８－０３太佳（太原—佳县）高速公路是山西省高速公路网布局规划“人字骨架，九横九环”中第四横的重要组成部分，途径山西省中西部，横穿吕梁山脉，地形地貌极为复杂。

因地质构造、岩性特征、风化剥蚀差异，明显分为二大地貌景观，即东部盖层为主的构造剥蚀低中山区、中西部老变质岩出露的构造剥蚀中山区。

中部老变质岩出露，开阔宽广，两翼盖层（寒武－奥陶系地层）及部分元古界地层相背，斜倾角２０°～５０°，比较对称，构造形态为一ＮＮＥ向直立箱形背斜，背斜宽度达１３０ｋｍ、幅度５０ｋｍ左右，基本控制了吕梁山脉的构造骨架，为吕梁块隆的中心部位，成为鄂尔多斯地块的东界、太原盆地西缘。

主要不良地质现象有岩溶、滑坡、采空区、崩塌与岩堆等，特殊岩土主要为湿陷性黄土和红黏土。

由于太佳高速公路隧道区地质情况复杂及受到勘察设计本身精度的限制等，难以对隧道区复杂的地质情况作出很精确的微观把握，尤其是对不良地质段及地质体的位置的确定，勘察设计资料和实际开挖揭露位置往往存在误差。

为了避免这些情况，排除施工安全隐患，必须进行地质超前预报。

地质超前预报的方法主要有隧道地震超前预报系统（ＴＳＰ、ＴＧＰ）、水平声波剖面（ＨＳＰ）法、陆地声纳法、探地雷达（ＧＰＲ）法、超前钻孔法和超前平导法。

探地雷达在地质复杂环境下对富水区的超前预报

探地雷达在地质复杂环境下对富水区的超前预报摘要：探地雷达是超前地质预报中常用的一种手段，对不良地质和水的探测都具有良好的效果，但是复杂环境下雷达波受到的干扰多、信息量大，这对雷达波的解译特别是对富水区的分辨带来了困难，容易引起误判、漏判。

本文通过实例分析研究表明:结合本区域地质构造的雷达波形特征以及富水区探地雷达波形具有波长变长、主频降低、相位突变、能量衰减快、探测距离短等特点进行综合的分析是可以对富水区做出正确判断的。

从而表明在复杂地质环境中采用探地雷达对富水区的超前地质预报是可行有效的。

关键词：探地雷达；超前地质预报；介电常数；富水区；隧道建设1探地雷达的原理探地雷达,用于探测岩土体内部目标体的大小以及分布位置。

通过天线向掌子面内发射高频的短脉冲，电磁波在掌子面前方的传播中，会在电性差异面、电性差异体表面发生反射。

接收天线将接收反射波数据，主机则将数据存储，得到了时域波形数据，见图1。

在岩土体材料中，电磁波的传播速度可以由式（1）得到。

电磁波在介质中的传播速度由介质的介电常数决定，岩体材料中，介电常数越大，则电磁波的传播速度越低式中:R为反射系数；ε1和ε2分别为界面上下介质的介电常数。

由式（3）可知，界面上下介质的介电常数差异越大，则反射系数越大、界面的反射能力越强、反射波的功率也就越大，此时接收到的反射波能够解译的信息就越丰富。

岩体是固、液、气三相体。

岩体的介电常数主要受以下几个因素的影响:①岩石本身的介电常数；②岩体中裂隙的张开度，或者是说岩体的孔隙率；③岩体中裂隙的充水情况，由于水的介电常数达到81，所以岩体的介电常数受富水情况的影响很大。

随着含水率w的增加，介电常数εr明显增大，且随着含水率增大，介电常数εr增长的越快。

这在探地雷达接收到的反射波中可以有明显的反映，可见探地雷达是探测隧道围岩中地下水的良好手段。

3仪器以及数据预处理本次探测的雷达设备选用意大利RIS-K2型探地雷达。

隧道超前预报及质量监控地质雷达系统技术方案

隧道超前预报及质量监控地质雷达系统技术方案1.引言地质雷达系统是一种非常有用的工程监测技术，它可以通过无线电波来探测地下的岩层结构和地质环境。

在隧道工程中，地质雷达系统可以用于超前预报和质量监控，以减少工程风险和提高施工效率。

本文将介绍一个隧道超前预报及质量监控地质雷达系统技术方案。

2.技术原理地质雷达系统利用无线电波的反射和散射特性来探测地下物体的位置和性质。

当无线电波与地质体相互作用时，会产生反射和散射现象。

地质雷达系统通过接收和分析这些波的回波信号来反推出地下地质体的特征和结构。

3.系统设计(1)发射和接收器件：地质雷达系统需要一个发射器和一个接收器，发射器用于发出无线电波，接收器用于接收回波信号。

发射器需要能够产生高频率和高功率的无线电波，接收器需要能够高灵敏度地接收和放大回波信号。

(2)信号处理和图像重建：接收到的回波信号需要经过一系列的信号处理和图像重建步骤，才能得到地下岩层的结构和特征。

这些步骤包括数据滤波、时频分析、图像处理等。

(3)数据传输和显示：地质雷达系统需要将处理后的数据传输到监测中心进行分析和展示。

数据传输可以通过有线或无线方式实现，显示可以采用图像或图形等形式。

(4)监测中心系统：监测中心系统可以通过计算机软件来实现，负责接收和处理来自地质雷达系统的数据，并生成监测报告和预警信息。

4.系统应用(1)超前预报：地质雷达系统可以在隧道开挖前进行预测，确定隧道前方的岩层结构和特征，并探测出潜在的地质隐患。

这样可以帮助工程师做好施工计划和安全措施，减少事故风险。

(2)质量监测：地质雷达系统可以在隧道开挖过程中进行实时监测，探测出隧道墙壁和顶板的稳定性和质量。

如果发现问题，可以及时采取修复措施，确保隧道的安全性和可持续性。

(3)数据分析与管理：地质雷达系统可以将监测数据存储在数据库中，实现历史数据的长期管理和分析。

通过数据分析，可以提取出地下地质体的规律性和趋势性，为隧道工程的优化设计和施工提供参考。

TSP探测在超前地质预报中存在的问题及解决方法

TSP探测在超前地质预报中存在的问题及解决方法摘要准确预报开挖前方的地质条件是隧道建设者们的迫切要求。

近几十年来世界各国都把这类问题列为重点的研究课题。

准确而有效的超前地质预报工作，不仅可为施工单位节约大量成本，加快施工进度，更重要的是提高隧道工程的施工质量，所以隧道施工中超前地质预报应用也越来越广泛。

本论文首先简单介绍了TSP 探测技术的基本原理。

其次，简单分析了一下TSP探测在使用过程中存在的问题和对如何提高探测的准确度。

最后，针对TSP 探测存在的问题，提出解决方法。

其中重点总结突出TSP探测在隧道、涵洞等施工中的重要性。

超前地质预报能使施工单位准确、全面地掌握隧道开挖山体的地质情况，对超前地质预报一定要准确进行。

超前地质预报能是施工单位确定施工方案，选择施工工艺，确定衬砌类型，开挖方式，爆破方式等。

超前地质预报是施工的指南针，TSP探测是超前地质预报的指路明灯。

关键词：TSP探测误差雷达地震波隧道超前炮孔地质ABSTRACTAccurately forecast the geological con diti on in front of the excavatio n is the urge nt request of tunnel builders.AII coun tries in the world in rece nt decades to such problems as the research subject.Accurate and effective adva nee geological forecast work, not only can save a lot of cost for con structi on un it, to speed up the con structi on progress, more importa nt is to improve the quality of tunnel engin eer ing con structi on, so adva nee geological forecast in tunnel con structi on is beco ming more and more widely applied.This paper first briefly introduces the basic principle of TSP detection tech no logy.Sec on dly, a simple an alysis of the TSP explorati on on the problems existing in the use process and how to improve the accuracy of detection.Finally, aiming at the existing problem of the TSP exploration, and put forward soluti on s.Highlight the TSP detect ing which emphatically summarized importa nee in con structi on of the tunn el, culvert, etc.Adva nee geological forecast can make the con structi on unit accurately and comprehe nsively grasp the geological situatio n of mountain tunnel excavati on, to adva nee geological forecast must be accurate.Ca n adva nee geological forecast is the con structi on un it to determ ine eon structi on scheme, eon structi on tech no logy, determine the lining type, excavation method, blasting methods and so on.Advaneed geological prediction is the eonstruction of the compass, the TSP detect ing is the beac on to adva nee geological forecast.Key Words：tunnel-seismic-prediction error radar seismic-wave tunnel look-ahead hole geology目录摘要错误！未定义书签。

地质雷达探测技术在隧道地质超前预报中的应用探析

ｌ ∞
１６
１０％
２４
２Ｏ％
１６
２Ｏ％
５０
２０％
１Ｏ％－２００％
池
●
出水浓度８３２８１９５７５
进水浓度８３Ｚ８１９５７５（ｍｇ／Ｌ）
关键词：地质探测；雷达探测技术；应用
中图分类号：ＴＶ２２１．１隧道地质常用的地质探测技术有多种，常见的有瑞雷面波法、地质雷达法以及地震反射波剖面法等，隧道施工中通过多种探测方法以获取子面工程的地质情况，从而对隧道周围进行精确预报。隧道地质超前预报主要是借助探测手段掌握
— —
—
达到回用水水质标
化
池
出水浓度
（ｍｇ／Ｌ）９４５２１７５１００ｌ６２４１６５０
缺氧
池
进水浓度（ｍｇ／Ｌ）
去除率
（ｍｇ／Ｌ）
９４５
ｌ２％
２１７５
３．２深化处理段工艺流程方框图（见图２）
目标体或是地层的反射后，回到地面被接层、压扭性断层以及岩性的接触断层等。例如角砾受天线所接受。在地下传播中的高体，波在经过介质时，该介质的集合几何形态岩、糜棱岩等，此外还有地下水以及断层以及电性性质将会影响电磁波的波形、磁泥等物质，介质的均一性偏低且分布不均场强度以及路径等。所以，经过分析、处理匀，电性存在明显差异，断层两侧岩体发以及采集时域波形，可掌握地下界面以及育特点通常具有节理性与褶皱性。断层的内部的电性差异偏大则为地质探测作业地质体的结构、空间、位置等信息。１雷达探测技术对断层破碎带的地提供了良好物理基础。地质雷达在探测断质探测层破碎带的发育区时，自动增益的梯度范断层属于隧道施工过程中的重要地围通常控制在８－３０ｄＢ之间，断层富水带质构造，而地质雷达探测技术的主要目的自动增益的梯度存在更大的变化，断层破则是要明确断层的规模、产状以及空间分碎带内部雷达图形的色彩分布散乱，电磁布状况。国内有部分隧道均存在不同程度波具有规律性差、能量衰减迅速等特点，的断层现象，例如有些隧道常有岩脉断反射波形杂乱无规律，幅度变化较大；因

探地雷达在江边水电站引水隧洞超前地质预报中的应用

为施工安全提供保障，本文结合江边水电站某桩号探地雷达探测成果，阐述了探地雷达的工作原理和部分判译准则，判译结果与实际开挖进行对比，结果表明
探地雷达在隧道超前地质预报中结果较准确、可信度高。［关键词］地雷达超前地质预报水电站探中图分类号：Ｖ３Ｔ７文献标识码：Ａ文章编号：０９９４（００３—６９０１０— １Ｘ２１）５０３ —２
应用技术
●Ｉ
探地雷达在江边水电站引水隧洞超前地质预报中的应用
仲江凤
（中国水利水电工程建设咨询西北公司西安７０６）１０５［摘要］探地雷达是当前国际最先进的地球物理勘探设备，探地雷达应用于隧道的超前地质预报中能够较准确的反应掌子面前方的地质构造等情况，
的形式记录下来。对所采集的数据进行相应的处理后，可根据反射波的旅行时间、幅度和波形，判断目标体的空间位置、结构及其分布。探地雷达是在对反射波形特性分析的基础上来判断地下目标体的，所以其探测效果主要取决于地下目标体与周围介质的电性差异、电磁波的衰减程度、目标体的埋深以及外部干扰的强弱等。其中，目标体与介质闯的电性差异越大，二者的界面就越清晰，表现在雷达剖面图上就是同相轴不连续。可以说，目标体与周围介质之间的电性差异是探地雷达探测的基本条件［— ］１４。表１给出了常见的材料和介质的相关参数。３工程应用３１工程概况．江边水电站位于四川省甘孜藏族自治州东南部，地处九龙县境内的雅砻江左岸一级支流九龙河下游河段上，为九龙河 “ 一库五级 ”开发方案的最后一级电站。电站采用有坝引水式方案，主要建筑物为首部枢纽、引水系统和地下发电厂房等，电站总库容为ｉ３万ｍ，装机容量３０Ｗ３３３Ｍ，属二等大型水电工程。地下厂房位于雅砻江左岸山体内，该河段流向Ｎ４５。Ｅ，岸坡地形陡峭，主要由陡崖及陡坎组成，崖（）高以４０～１０为主，坎ｍ０表１常见材料和介质的电性和物性参数