地质雷达探测技术在隧道地质超前预报中的应用
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]。
地质雷达技术在隧道施工地质超前预报中的应用
Ｇ Ｒ是 一种 无 损 探 测 技术 ， 带 方 便 ； 其 它 Ｐ 携 与 地 球物 理方法 相 比 ， 分辨率 高 、 测和数 据处理 速度 探
和安南 （ ９ ９ ） 。利 用雷达发 射天 线 （ ｘ 向隧底 １８ ） … Ｔ）
ｔ＝ ７４ ＋ｘ ／ ／ｚ ２ｖ
，
（） １
Ｇ Ｒ） 一种 高分辨率 的地球 物理探 测技术 ， Ｐ 是 以其经
式 中 ： 反射体 深 度 ； 为接 收 天线 与反 射 天线 的 为
距离 ； 为地质 雷达发 射 的电磁波 波速 。 （） ２ 电磁 波在介 质 中的传播 速度 ：
（ ２ ５ ． Ｉ 。隧 道 最 大 埋 深 ３ ６ ６ ， 道 设 长 ８ ０Ｉ） ７ Ｙ １ ．０ｒ 隧 ｎ 计成 型 宽 １ ． ５ｍ， ７ ５ ０ ７ 高 ． ７ｍ。
３ ２ 地 质 概 况 ．
２ｏ ０
Ｉ ｏ０
扎 营 山隧道 穿越地 质 地层 岩性 为 ： １ 覆 盖层 ， （） 为第 四系残 坡 积层 （ 川 ） 岩 性 为 紫 红 、 黄 、 Ｑ ， 褐 褐
３ 超前 预 报工程 实例
３ １ 工 程 概 况 ．
Ｏ
测线 长 度 ， ｍ
Ｏ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９
扎 营 山隧道 位于 贵州 省六 盘水 至盘 县高 速公 路 上 的一段 ， 分离 式单 向高 速公 路 隧道 ， 计 左 幅隧 为 设 道起 讫 桩号 为 Ｚ ６ ２０一 Ｋ ０＋ ５ （ ２ ３． ） Ｋ ８＋ ２ Ｚ ７ ９５ 长 ７５０ｉ ； ｎ 设计 右 幅隧道 起讫 桩 号为 Ｙ ６ ２ ５～Ｙ ７ ９ ３ Ｋ ８＋ １ Ｋ ０＋ ７
浅谈地质雷达在岩溶隧道超前地质预报中的运用
浅谈地质雷达在岩溶隧道超前地质预报中的运用蒋帅男（1.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059）摘要：近年来，随着我国交通事业的迅猛发展和西部大开发战略的实施,在岩溶地区修筑的隧道越来越多，而在岩溶地区隧道施工中，对掌子面前方一定范围的地质情况进行准确超前预报却是保证隧道施工安全的关键。
本文以中坝隧道为例,通过对拟掘进段隧道勘察资料及工程地质条件的解读、隧道掌子面地质编录情况的判别和解译结果的综合分析，预判拟掘进段存在溶腔，并通过超前钻孔揭示验证，得以及时采取有效措施，确保了生命及生产安全，表明在岩溶地区采用地质雷达进行超前地质预报是可行的。
关键词：隧道；超前地质预报；地质雷达；岩溶；1 前言由于地面水和地下水的溶蚀作用，在碳酸盐岩地区发育着各种类型的岩溶地貌和岩溶形态，给工程建设带来一定的复杂性，每年都因不同程度的岩溶危害而造成巨大的经济损失和危及人身安全，而随着我国交通事业的迅猛发展和西部大开发战略的实施,在岩溶地区修筑的隧道越来越多，因此在岩溶地区隧道施工中，对掌子面前方一定范围的地质情况进行准确超前预报是保证隧道施工安全的关键。
超前地质预报方法用来准确预测隧道开挖工作面前方工程地质状况，可以减少施工的盲目性。
采用科学的、先进的隧道超前隧道岩溶超前预报的手段有很多种，比如TSP、超前地质钻孔和地质雷达等。
而地质雷达探测具有分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示、处理速度快等优点，近年来在国内外岩溶预报上，比较受亲睐[1]。
本文以中坝隧道为例,具体阐述了地质雷达的基本工作原理及其在岩溶隧道超前地质预报中的测试方法,并针对岩溶预报雷达图像进行了具体的解译。
最后通过对拟掘进段隧道勘察资料及工程地质条件的解读、隧道掌子面地质编录情况的判别和解译结果的综合分析[2]，预判拟掘进段存在溶腔，并通过超前钻孔验证预判的准确性，得以及时采取有效措施，确保了生命及生产安全，实例表明在岩溶地区采用地质雷达进行超前地质预报是可行的。
地质雷达法在隧道超前预报检测中应用的探讨
44交通科技与管理工程技术0 引言近年来，随着我国经济水平的蓬勃发展，我国开始注重完善基础设施建设，增加各类高速铁路、高速公路的建造量，除此之外也建造了大量如隧道工程般的隐蔽工程。
由于隧道工程是处于地下环境中的隐蔽工程，复杂多样、无法预知的地质因素为隧道工程带来了极大的影响和挑战。
在隧道工程的前期勘测阶段，容易因时间、技术和经济等因素影响勘测结果，导致设计结果与实际施工环境不匹配的情况。
而在施工过程中，尤其是在地质复杂的区域，易出现如地层破碎带、断层、溶洞、地下暗河等对施工不利的条件，若无法提前预测前方地质情况，不仅会影响正常施工，还会对施工队伍的安全造成威胁，造成较大的人员和经济损失，因此隧道地质超前预报对隧道工程具有重大意义。
隧道超前预报检测中常用的方法有：地质雷达法、红外探水法、TSP 预测法、超前钻探法等。
地质雷达法由于具有操作简单、成本较低、高效便捷、不会对施工环境造成影响等优点，且对于破碎岩体、溶洞等复杂地质探测效果较好，被广泛运用于隧道超前预报监测之中。
本文就地质雷达法对贵州某铁路隧道在建工程进行隧道超前预报检测，对地质雷达法在隧道超前预报监测中的准确性进行论述和验证。
1 地质雷达探测原理地质雷达是一种电磁无损探测技术。
通过向地下发射频率通常在106 Hz~109 Hz 的高频窄脉冲电磁波，对接收到的反射波形的振幅、波形、频率等特征进行分析，进而推断地质因素的探测技术。
该方法的理论依据是，探测对象内部存在明显的介电性差异，电磁波遇到地址分界面会产生不同的反射、散射差异，对于接收到的反射波形的差异进行相关分析，即可推断隧道前方是否存在不良地质，并对不良地质的空间位置、规模等信息进行推测。
2 雷达数据处理基本理论 （1）三振相：香味、振幅、频率。
三振相即瞬时相位、瞬时频率和瞬时振幅，是隧道超前地质预报中不可或缺的三个指标。
相位：一个垂直的单道波形的波峰和波谷可以直观地表达出波形的相位，每一个完整的信号周期都至少包含一个波峰和波谷，地下不同的介质的接触面反射的电磁波会在地质雷达探测设备上显示出一个完整的反射信号周期。
地质雷达在隧道超前预报中的应用
地质雷达在隧道超前预报中的应用摘要：从地质雷达预报的基本原理出发，结合工程实践进行了案例分析与说明。
实践表明，采用地质雷达进行隧道超前预报，提前采取有效的防范措施，确保隧道施工的安全是可行的，且具有较高的预报精度。
关键词：隧道地质雷达超前地质预报1 引言隧道地质超前预报由来已久，超前预报的方法也有很多，主要有隧道地质超前预报系统（tsp）、地质雷达（ gpr ）法、超前钻孔法和超前平导法等几种，地质雷达具有扫描速度快、重量轻、分辩率高、屏蔽效果好、图像直观、对施工影响小和可跟踪施工全过程等优点，并积累了大量的工程实测数据和图像分析经验，近年来在施工检测及地质预报中得到了广泛应用。
本文主要介绍地质雷达工作的基本原理和在六宜高速公路隧道施工过程中的应用及指导作用。
2 地质雷达法的基本原理地质雷达（ground penetrating radar ，简称gpr）方法是一种用于探测地下介质分布的广谱（1mhz—1ghz）电磁技术。
地质雷达用一个天线发射高频电磁脉冲波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。
通过对接收的反射波进行分析就可推断地下地质情况。
探地雷达发射的高频电磁波传播速度主要与介质的介电常数有关。
电磁波在某种介质中传播时，遇到不同的界面（如岩体的脱空、充水等）将会产生反射和透射。
3 工程实例加底峒隧道是广西六（寨）～宜（州）高速公路上一座地质条件较为复杂的山岭隧道，隧道围岩以白云质灰岩为主，中厚层状构造，节理裂隙较发育，岩体较破碎。
局部存在溶隙，溶洞，软弱夹层等潜在的地质条件，为了保证施工过程的顺利进行以及施工安全，在隧道开挖过程中做了大量关于地质雷达隧道超前预报的工作。
预报采用仪器为美国gssi公司生产的sir—20型地质雷达，天线中心频率为100mhz，测线布设采用“井”字形。
通过地质雷达对加底峒隧道左线出口zk47+501～zk47+476段进行探测预报。
探测时掌子面里程zk47+501，岩性以白云质灰岩为主，强～中风化，块碎～碎裂状结构，节理、裂隙较发育，局部裂隙中有粘性土充填，整体稳定性一般～稍差。
地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用
地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用摘要：公路隧道正式施工过程中，受多方面因素影响，难以对复杂地质做出精准性判定，难以预先采取强有力的措施加以防范，增加地质灾害产生风险。
需积极利用地质雷达，对前方地质状况进行预报，采取预防措施，保证工程安全。
关键词：地质雷达；公路隧道；超前地质预报；应用公路隧道施工中可能产生多个不良地质现象，针对其及时做出预报，可积极采取预防措施提高施工效率，而且保证施工质量可靠性。
地质雷达作为一类分辨率较高的探测仪器，凭借自身优势用于工程勘察中，可及时、精准判定前方地质状况，有针对性做好预防措施。
1.地质雷达工作原理及基本方法1.地质雷达工作基本原理地质雷达作为一类最基本的探测方法，主要利用电磁反射探测技术，实际工作原理见图1，发射器将发射天线作为核心介质，向围岩和衬砌中定向发射相应的电磁波，电磁波实际传输途径过程中遇见存在电性差异界面，第一时间发生反射，从不同深度返回反射波主要交由天线和接收器接收。
同时，最先接收从反射天线历经两个天线所在介质表面传播至接收天线直达波，将其作为整个系统初期点。
信号通过加工处理之后，对直达波之后反射传输回归的不同时间段的反射波，取其时间1/2，与其相吻合介质的电磁波传播速度乘积为反射目标实际深度。
其实际目的层深度计算公式如下：h=1/2式中：h为目的层深度；x为发射天线和接收天线实际距离；V为介质中电磁波实际速度。
为精准性辨识反射目标自身性质，需充分结合多元化的反射信息特征，如反射波强度、纵向变化等，衬砌与围岩、围岩中空洞等均为反射界面自身目标。
地质雷达工作基本前提为探测主体目标与周围介质间存在显著的差异性，雷达波在介质中传播实际速度V与介质电磁性近似关系如下：V=c/式中V为介质中电磁波实际速度，c为真空中光速（m/ns）；为介质相对介点常数；为介质导磁率。
图1 探第雷达工作原理示意图1.地质雷达探测方法和步骤2.1天线频率的选择天线频率选择合理性直接决定最终地质雷达探测精准性，天线中心频率实际选择过程中需充分考量各方面因素，如目标体实际深度、最小尺寸等。
地质雷达在隧道超前预报中的应用
地质雷达在隧道超前预报中的应用曾爱霞杨峻摘要：隧道开挖掘进过程中常遇到不良地质体，需要提前进行预报。
以王子石隧道为例，研究断层破碎带、富水带、裂隙密集带等不良地质体在地质雷达图像中的显现特征，论证了地质雷达探测结果的可靠性。
关键词：地质雷达；不良地质体；超前预报1 前言在隧道施工中，由于前方地质情况不明，常遇到不良的地质因素，如断层、破碎带、溶洞、暗河等。
一般地面测绘所遇到的这类地质现象仅为地下开挖时所遇到的1%～9%，因而隧道施工的危险性很大[1]。
若能准确地在隧道掘进中提前了解掌子面前方岩性结构的变化情况，可及时合理地安排掘进进度，修正施工方案，安排防护措施，避免险情发生。
地质雷达技术被应用于隧道工程的地质超前预报中，它具有速度快、成本低及分辨率高等特点，因此具有广泛的应用前景。
2 隧道超前地质预报的雷达探测理论地质雷达是一种无损探测仪器。
地质雷达方法是一种用于确定地下介质分布的广谱(1MHz-1GHz)电磁技术。
它依据电磁波脉冲在地下传播的原理进行工作，电磁波脉冲由发射天线T发出，被地下介质介面（或埋藏物）反射，由接收天线R接收，见图2-1，然后将这王子石隧道隶属于沪蓉国道主干线湖北宜昌-恩施公路第一合同段，它位于宜昌市长阳县龙舟坪镇王子石村，呈近东西向展布，隧道地处构造溶蚀、侵蚀低山地貌区，山体总体呈北西向条形展布，沿隧道轴线总体呈东西高、中间低的特征，地面高程在230m~342m之间，最大相对切割深度212m。
隧道进口地形上表现为较陡斜坡，地形坡度在20°~40°左右；出口处地形陡峻，为近于直立的陡崖，垂直切割高度最大在70m以上；山坡植被较发育，进出口洞的冲沟边缘均分布有零星居民点。
隧道区地质构造较复杂，有断裂构造带通过且有岩溶发育；隧道区岩层产状总体上在195°~203°∠70°~84°之间，仅在隧道右线进洞口段岩层产状不同，其产状为5°∠42°。
地质雷达在隧道超前预报中的应用
地质雷达在隧道超前预报中的应用王锋，高级工程师。
张家祥，硕士研究生，重庆交通大学2010级研究生1班467信箱，、摘要：首先介绍地质超前预报的意义、内容、方法以及地质雷达的基本原理和雷达图的定性解释，以地质雷达在云雾山隧道超前地质预报应用为例，说明地质雷达的应用能够准备的指导施工。
关键词：地质超前预报地质雷达预测隧道abstract: the meaning, the contents, the methods of the geological advanced prediction , the basic principle of the geological radar and the entirely qualitative interpretation of the radar wave are introduced firstly, then takes the application of gpr in the tunnel of mountain yunwu as an example and explains the detection technology of gpr can accurately guide tunnel construction.keywords: advance geological forecast; gpr; forecast; tunnel中图分类号：f407.1文献标识码：a 文章编号：1 地质超前预报的意义和内容我国地域宽广，国土多为土地，相应的各种断裂带发育、造山带、地下水丰富，这些都向隧道工程师提出了一系列难题，地质超前地质预报工作显得尤为重要。
作为隐蔽工程的隧道工程在开挖时，由于前方地质情况不确定，经常会因遇到破碎带、断层、高地应力、暗河、溶洞等不良地质体而导致泥石流、塌方、岩爆冒顶、涌泥、涌水等地质灾害发生。
这就需要在隧道施工中，对隧道掘进前方的危险地质情况进行地质超前预报来控制风险，及时提出调整支护参数或加固措施建议，以保证施工安全和工程质量，加快施工进度，缩短工期[1]。
地质雷达在隧道超前地质预报中的应用
地质雷达在隧道超前地质预报中的应用作者：李其帅高文工来源：《武汉科技报·科教论坛》2013年第11期【摘要】在复杂地质情况下，对隧道进行超前地质预报能够准确预测掌子面前方围岩的地质情况，为施工提供可靠的地质依据。
地质雷达在预测中具有方便、快捷、准确又不耽误施工的特点，因而深受广大技术人员的青睐。
本位将详细介绍地质雷达在隧道超前地质预报中的应用原理及判图方法，并结合实例进行具体分析。
【关键词】隧道工程；超前地质预报；地质雷达一、引言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掌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施工现场的围岩级别、围岩完整度以及不良地质特征等情况，对隧道施工的安全进行给予指导。
地质雷达监测方法是用于了解地下介质其分布状况的一种电磁波法。
二、工作原理地质雷达的工作原理是确定受测范围在无铁磁性物质大量干扰的前提下，采用宽频脉冲形式的高频电磁波，借助发射天线将其送入指定方向的地质中，在受到具有电性差异目标体或是地层的反射后，回到地面被接受天线所接受。
在地下传播中的高频电磁波在经过介质时，该介质的几何形态以及电性性质将会影响电磁波的波形、磁场强度以及路径等。
所以，经过分析、处理以及采集时域波形，可掌握地下界面以及地质体的结构、空间、位置等信息。
三、判图方法地质雷达数据里面反映的是地下存在的介质的电学性质特点及分布。
岩体中介质密度、不均一性的变化，使之产生了电性的差异，这为地质雷达提供了良好的应用条件，因此开挖过程中采用地质雷达预报掌子面前方不良地质体是可行的。
四、工程实例（一）工程概况旗山隧道隧址区属剥蚀丘陵地貌，隧道轴线大致呈北东-南西走向，穿越南北向的低山丘陵，地形起伏较大，进口处地面高程410-404m，出口处地面高程394-399m，隧道轴线最高点高程800m，相对高差约390-425m，地表植被较发育，覆盖层较薄。
地质雷达在隧道工程质量检测中的应用
地质雷达在隧道工程质量检测中的应用一、地质雷达原理地质雷达是利用电磁波在地下介质中的传播特性来探测地下结构和物质的一种无损探测技术。
它通过发射高频的电磁波信号，当信号遇到不同的地质界面或物质时，会产生反射、折射等现象，通过接收这些反射、折射信号来获取地下结构的信息。
地质雷达可以检测地下几十米到几百米深的介质结构，对地下结构有很好的成像效果。
二、地质雷达在隧道工程勘察中的应用1. 地层结构探测在隧道工程勘察中，需要对隧道穿越的地层结构进行详细的了解，包括地下岩层、断层、脆弱带等信息。
通过地质雷达技术，可以在不用开挖的情况下，对地下的地层结构进行探测和成像，为隧道的设计和施工提供详细的地质信息，避免因地质情况不明导致的施工事故和质量问题。
2. 隧道地质体的评价地质雷达可以对隧道地质体的质量进行评价，包括地层的连贯性、断层的位置和规模、脆弱带的分布等。
这些信息对于隧道的设计和施工来说十分重要，可以帮助工程师更好地选择合适的施工方法和方案，保障隧道工程的质量和安全。
3. 隧道施工质量监测4. 隧道质量验收隧道工程完工后，需要进行质量验收。
地质雷达可以对已建成的隧道进行检测，评估隧道的地质结构和质量，对比设计要求，确定隧道的质量是否符合要求。
对于一些特殊地质条件下的隧道，地质雷达可以为验收提供客观、准确的依据。
1. 某高铁隧道工程某高铁隧道工程的隧道部分穿越了一处复杂的地质构造，地层结构比较复杂，存在一些脆弱带和岩溶情况。
为了保证隧道的施工质量和安全，地质雷达被引入到了隧道的勘察和施工监测中。
通过地质雷达扫描，工程师们了解了地下地质的详细情况，对施工方案进行了调整和优化，最终保证了隧道的顺利开挖和质量验收。
某地铁隧道的施工过程中，由于地下地质情况的复杂性，出现了一些质量问题。
在施工中引入了地质雷达进行施工监测，对隧道的地质情况进行了实时的监测和指导，帮助施工人员及时发现和处理地质问题，避免了一些隧道质量问题的发生。
地质雷达在隧道施工超前地质预报中的应用
地 质雷达是 利用 高频 电磁 脉 冲波 的反 射来 探 测 目
的体 ， 过发射 天线 向地 下或 目的体发射 高频宽 带短 它通
脉 冲电磁 波 ， 地下 地层 或 目的体反 射后 返 回地 面 ， 经过
为接 收天线所接 收 。电磁 波在 介 质 中传播 时 ， 路 径 、 其
坪子 头隧 道 位 于 贵州 省水 盘高 速 某 合 同段 ， 隧道
Ｚ ２ －８ ～Ｋ３ ２ ０ ＹＫ ＋８ ０ ＹＫ３ ２ ０为 小 净 Ｋ ４８０ ＋ ５ ， ２ ８ ＋ ６
１ ～ ３ ０ ０ ×１
４ ０ ０ ．１
ＯＯ ．１
３２ ．
距 线 ４ ～１ 为分 ｄ～～１Ｏ５ 其 离式 ，线∞ ＋８走 向 一，９间距一０．７ｍ×５１一 隧道ＺＫ２ 线８ ～ ６， Ｏ ２２ｍ， 余ＯＯ ０ ～一其 中左 洞轴 一 １ ．０ １ 约 １ 。净空 １． ｍ， Ｚ ＋９２全长 ２９ｍ； Ｋ４ ７ ， ０２ 右线 ＹＫ２ ８０ ＹＫ５ －０ ， ＋ ８ ４０４
应 用为例 ， 通过 对地质 雷达 图像 的研 究、 分析 ， 以及对 照隧道 掌子 面开挖后 的地质 情况 ， 明地 质 雷达 说 是 隧道施 工超 前地质预报 的一 种快捷有 效 、 实用性 强的方 法， 对隧道施 工具有较好 的指导作 用 。
关键 词 ： 地质 雷达 ； 隧道施 工 ； 超前 地质预报
】０ ４
西 部探矿工 程
２ １ 年第 ４ ０１ 期
地 质 雷 达 在 隧 道 施 工 超 前 地 质 预 报 中 的 应 用
李 盼 ， 黄仁东 ， 杨 光 ， 杰 李
（ 中南大 学资源 与安全工 程学院 ， 湖南 长沙 ４０ ８） １０ ３
地质雷达在隧道超前地质预报中的应用
Ｕｎ ｉ ｔ ｅ ｄ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ＧＳ Ｓ Ｉ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ｉ ｎ Ｚ ｈ ｕ ｇ ａ ｉ ｓ ｈ ａ ｎ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｓ ｍａ ｄ ｅ ．Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｈｅ ｔ
Ｃ ＨＥ Ｎ Ｇ Ｓ ｈ ｕ ａ ｉ — ｒ ａ ｎ ， Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ｎ ， Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｓ ｏ ｎ ｇ （ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ａ ｒ ｔ ｈ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ． ， Ｈｏ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ． ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ９ ８ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
术 参数的确定原则进行介绍 。其次 ， 采 用美 国 Ｇ Ｓ Ｓ Ｉ 公司 Ｓ Ｉ Ｒ一 ２ ０型地 质雷达在 竹盖 山隧道 进行 地质 超前 预报 。 通过对探测数据 和地质 雷达扫描 图像 的研究 、 分析、 以及 同隧道掌 子面实 际开挖地质情 况 的对 照 ， 说明地 质雷达 是隧道施工超前地质 预报 的一种安全 、 有效的方法 ， 其 实用性强 ， 对隧道施工具有较好 的指 导作 用。
【 关 键词 】 隧道工程 ； 超前地质 预报 ； 地质雷达 ； 应用 【 中图分类号 】 Ｕ ４ ５ ６ ． ３ 【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章编号 】 １ ０ ０ １ — ６ ８ ６ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ １ ０ ６— ０ ３
ＡＰ Ｐ ＬＩ ＣＡＴＩ ｏＮ ｏＦ ＧＲｏＵＮＤ Ｐ ＥＮＥＴＲＡｒ ｌ ［ ’ Ｉ ＮＧ ＲＡＤＡＲ Ｔｏ ＧＥｏＬｏＧＩ ＣＡＬ Ｆ ｏＲＥＣＡＳ Ｔ ＦｏＲ ＴＵＮＮＥＬ ＣｏＮＳ Ｔ ＲＵＣ ｎ ｏＮ
地质雷达技术在隧道超前预报中的应用
第 ２ 卷第 ３期 １ ２０ ０ ７年 ６ 月
土 工 基 础
Ｓ ｉ Ｅｎ ． ｎ ｏ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｌ ｇ ａ ｄ Ｆ ｕ ｄ ｔｏ
Ｖｂ ． ＮＯ． １ ２１ ３
Ｊ ｎ． ０ ７ ｕ ２ ０
地 质 雷 达 技 术 在 隧 道 超 前 预 报 中 的 应 用
软 弱破 碎 ， 在 Ｋ３ ５ 处 掌 子 面右 上 部 出现 两 涌 且 ＋８ ８ 水 孔 ， 中析 出橙 色絮状 物 ， 水 涌水量 为 ７Ｌ Ｓ ／ 。
左 一 掌子面 一 右
对 时域 波形 的采 集 、 理 和 分 析 ， 以 确 定 地 下 界 处 可
面、 地质 体 的空 间位 置及 结构 。
周 俊锋 基 李 前 国 ，刘 ，
（． 海 市 公 路 局 斗 门分 局 ， 海 ５ ９０ ；２ 广 东 核 力 工 程 勘察 院 ， 州 ５ ００ ） １珠 珠 １１０ ． 广 １８ ０
摘
要 ： 隧 道 施 工 中 ， 道 周 围及 工 作 面 前 方 的 工 程 地 质 和 水 文 地 质情 况 与 隧 道 施工 的质 量 和安 全 关 系 密 切 ， 在 隧 若
充 分 应 用 先 进 的 地 球 物理 技 术 预 报 隧 道 前 方 工 程 地 质 情 况 ， 可 以有 效 地 避 免 事 故 的 发 生 。介 绍 了 地 质 雷 达 技 术 就 在 隧 道 地 质 超前 预 报 中 的应 用成 果 。 关键词 ： 质雷达 ， 地 隧道 地 质 超 前 预 报 ， 术 应 用 技 中图 分 类 号 ： ５ Ｕ４ ５ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１０ —１２ ２ ０ ）３０ ２ —３ ０ ４３ ５ （０ ７０ —０ ８０
地质雷达在隧道超前地质预报的应用
式 中 ： 一 勘 查 目标 体 的 埋 深 ； ｘ 发 ｚ 一 射 、 收 天 线 的 距离 （ 中因 ｚ ｘ， 接 式 ＞ 故ｘ可 忽 略 ）ｖ 电 磁 波 在 介 质 中 的传 播 速度 。 ；一 ２ 电 磁 波在 介质 中 的 传播 速 度 ）
２ 基 本 原 理 ．
地 质 雷 达 与 探 空 雷 达 相 似 ， 用 高 频 利 电磁 波 （ 频 为 数 十 至 数 百乃 至 数 千 兆 赫 ） 主
３ 典 型 地 段 超 前 预 报 实 例 分 析 ．
现 场 采 用 瑞 典 Ｍ 地 质 雷 达 ＡＬＡ （ ＡＭＡＣ Ｇ Ｒ） 行探 测 ， Ｒ ／Ｐ 进 主机 为 Ｃ ＵⅢ， 采 用 的 主要 技 术参 数 为 ：０Ｍ Ｈ 屏 蔽 天线 ； １０ ｚ 天 线 间距 ０ ５ 记 录 时 间 、 加 次数 和 采 样率 ．ｍ。 叠 根 据 实 际 情 况 做 适 当 调 整 。 据 实 际情 况 ， 根 采 用 点 测 和 连 续 扫 描 两 种方 式进 行探 测 。 １ 软 弱 夹 层 的 探 测 ） 所 谓 软 弱 夹 层 是 指岩 体 中那 些 性 质 软 弱 、 一 定 厚 度 的软 弱 结 构 面 或 者 软 弱 带 。 有 按 成 因分 为 原 生 软 弱 夹 层 、 造 及 挤 压 破 构 碎带 、 化 夹 层 及 其 他 夹 泥 层 ， 泥 具有 高 压 缩 性和 强度低 的特征 。 在 某 隧道 Ｚ ４ ＋ ２ 掌 子 面探 测 时 ， Ｋｌ ５ ８ ０ 得 到如 图４ 示 的典 型 波 形 图 ， 图像 上 可 以 所 从 看 出 ， １ｍ范 围 内 同 相轴 不 连 续 ， 号 频 前 ０ 信 率 较 低 ， 值 较强 ， 掌 子 面 前 方 ｌ ｍ处 存 幅 在 ｌ 在 一 反 射 信 号 较 强 的多 次 震 荡 信 号 ， 电磁 波 衰 减 加 快 ， 合 具体 地 质 情 况 ， 测 前 方 结 推 ｌ 范 围 内岩 体 节 理 裂 隙 发 育 ， 掌 子 面 前 ０ 在 方 ｌ ｍ处 可 能存 在 一 软 弱 夹层 或 富 含 基 岩 ｌ 裂 隙水 ， 经 开 挖 证 实 ， Ｚ ４ ＋８０ 存 后 在 Ｋ１ ５ 处 ｌ 在 一 竖 向 强 风 化 结 构 面 ， 夹 泥 和 铁 锰 质 有 矿 物 充 填 ， 伴 有 侵 润 状 浸 水 ， 图５ 且 见 。 ２ 节理 密 集 带 的 探 测 ） 节 理 是 存 在 于岩 体 中的 裂缝 ， 岩 体 受 是 力 断 裂 后两 侧 岩 块 没 有 显 著位 移 的 小 型 断 裂 构 造 。 体 中 的裂 隙 ， 工 程 除 了 有 利于 岩 在原 理 图
公路隧道超前地质预报中地质雷达的运用
通过 TSP 了解到该隧道掌子面里程 YK325+907 前方 0~30 m 位置的岩体地质情况进行测线的探查，掌子面位置 自左向右、自右向左共布置二条测线，探测线长 7.4 m，在 进行时采用连续测法。
总结 ：根据本次 TSP 超前预报探测数据的分析情况了 解到，掌子面前方里程段 YK325+907-YK326+007 可能存 在溶洞溶蚀裂隙带。
转换装置 ；同步装置 ；分析软件。在配备好收发的天线或 者资料处理软件、计算机后，做好设备的工作流程和性能 指标工作。
技术指标工作的选择，时间窗宽度为 1 ns~2 000 ns ； 发射机脉冲重复率为 115 kHz ；最大扫描的频率为每秒保 持 56 次 ；每一扫迹样点数量为 512 ；增益的范围为指数时 间变量增益功能和用户选择的线性 ；可调增益控制的范围 为 0~80 dB，动态范围在 128 dB。
3 案例分析
3.1 工程的主要概况
该预报的隧道工程名称是 ：国家高速公路菏泽至宝鸡
地质雷达在岩溶隧道短期超前地质预报中的应用
地 质 预报 的要 求 。
移动 ，如果掌子面条 件允许 ，也可采 用此种探测方法进行
超 前地 质 预报 。
２ 长乐 山隧道短期超 前地质预报应用 ２ １长乐 山隧道工程概况 ．
长 乐 山 隧道 是 大 广 南 高速 公 路 （ 北 黄 石 至 通 山段 ） 湖
的一座 地质 条件 较为复杂 的隧道 。隧道处属构造 剥蚀丘陵
和循环对可溶性 岩层进行化学溶解 作用和机械破坏 作用 的 ห้องสมุดไป่ตู้
产 物 。隧 道 工程 穿越 岩 溶 地 区 常常 伴 随 突 水 、 突泥 、坍 塌 等 地 质 灾 害 的发 生 。 地 质 雷 达 是 目前 分 辨 率 最 高 的 工程 地 球 物 理 方 法 ，对 于 断层 带 特 别 是 含 水 带 与 破 碎 带 有 较 高 的 识别 能 力 ， 而 且 操 作 方便 ， 占用 施 工 时 问 少 ， 处 理 数 据 速 度 快 。地 质 雷 达 的上 述 特 点特 别 适 用 于 岩 溶 隧 道 短 期超 前
岩 溶 是 地 表 水 和 地 下 水 经 过 断 的补 给 、 径 流 、渗 透
数据 的剖 面宽度与测线长度 一致 。连续测 量方式是通过测 量轮 的滚 动或预先设置好 的时间 间隔 自动 采集数据 ：通过
地质雷达方法在隧道超前地质预报中的运用
地质雷达方法在隧道超前地质预报中的运用摘要：地质雷达是一种探测地下深层构造的探测设备，目前主要应用于建筑、水利、考古、航空、采矿、电力等工程建设过程中，在检测这些工程建设质量过程中起到了重要的作用，但地质雷达方法也存在一些技术上的问题，比如无法获得完美的扫描图像、预报的结果不准确等，在隧道开挖前，尤其是地质复杂的隧道开挖前，很容易出现溶洞、地下暗河等不良的地质条件，探测前方的地质条件至关重要，不仅可以预防突发地质灾害给施工的安全带来威胁，还能保证正常工期。
本文将主要研究地质雷达方法在隧道超前地质预报中的运用。
关键词：地质雷达方法；隧道；超前地质预报引言基础设施建设是近年来我国大力支持、重视的工程项目，随着我国交通体系的逐渐完善，公路、铁路等的建设数量也逐年增长，在建设这些工程项目过程中，必然会存在很多隧道工程的建设，隧道前期的地质、地表勘察是隧道工程开挖设计的重要基础，可以有效的指导隧道施工的开展，隧道超前地质预报对保证隧道安全施工具有重要的作用，开展隧道超前地质预报的方法包括地震TSP预报法、地质雷达法等多种方法，需要根据隧道开挖的现场实际地质条件等出发，选择合适的预报方法，地质雷达法作为其中主要的探测方法，有着较高的探测效率、对施工的干扰较小、安全等优势，但也有着预报距离较短等缺点，为了保证隧道超前地质预报的准确性，要充分的对其参数设置、图像判读等进行研究。
一、地质雷达法（一）内涵地质雷达法是在隧道开挖前，利用发射装置向相应的区域发射电磁波，电磁波在前方岩体中进行传播、反射，检测设备对反射回来的电磁波波形进行检测，再根据传播的速度、反射脉冲波走势对隧道超前地质预报进行探测。
地质雷达法一般是应用在岩溶、断层破碎带、软弱夹层等地质条件不均匀地区的探测方式。
（二）应用要求利用地质雷达法进行隧道超前地质预报时，首先需要保证检测的地质地与周边的介质存在一定的介电常数差异，能够反射不明显的电磁波信号；其次检测的地质地具有一定的规模，可以被探测，而且地质雷达法不能对极高电导屏蔽层进行检测；最后地质雷达法所使用的探测仪器的指标要符合规定，包括：系统增益要高于等于150dB、信噪比高于60dB、采样间隔低于等于0.5ns、模数转换器高于等于16位等，还要保证探测仪器具有叠加信号、实时滤波、点测和连续策略等功能[1]。
地质雷达探测技术在隧道地质超前预报中的应用探析
ｌ ∞
１ ６
１ ０ ％
２ ４
２ Ｏ ％
１ ６
２ Ｏ ％
５ ０
２ ０ ％
１ Ｏ ％ － ２ ０ ０ ％
池
●
出水 浓度 ８ ３ ２ ８ １ ９ ５ ７ ５
进 水浓度 ８ ３ Ｚ８ １ ９ ５ ７ ５ （ ｍｇ ／ Ｌ）
关键词 ： 地 质探 测 ； 雷达探 测技 术 ； 应用
中图分 类 号 ： Ｔ Ｖ ２ ２ １ ． 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） ９ ４５ ２ １ ７ ５ １ ０ ０ ｌ ６ ２ ４ １ ６ ５ ０
缺 氧
池
进水浓 度 （ ｍｇ ／ Ｌ）
去除率
（ ｍｇ ／ Ｌ）
９ ４ ５
ｌ ２ ％
２ １ ７ ５
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 － ３ ０ ｄ Ｂ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
隧道超前地质预报中地质雷达的应用
隧道超前地质预报中地质雷达的应用摘要：本文引见了地质雷达的原理及详细的应用办法，并分离工程实例，论述了地质雷达在隧道超前地质预告中的应用方式，标明了地质雷达在隧道超前地质预告中的优越性。
随着经济实力的加强，交通运输事业的重要性日益凸显，故我国加大了对高速公路的建立力度。
隧道作为高速公路施工中的重点环节，对缩短公路里程、节约投资本钱等都起到很重要的作用。
由于在不同的地质状态下岩土的岩性等变化较大，在隧道施工过程中，对掌子面前方的地质条件和可能的地质灾祸展开超前地质预告，将对隧道的正常施工和顺利贯穿发挥无足轻重的作用。
胜利的预测促使施工及时采取应对措施，防备于已然。
为了能更好地指导隧道的开挖工作，采用地质雷达对掌子面前方的地质情况进行预告就显得尤为重要。
一、地质雷达原理地质雷达由一体化主机、天线及相关配件组成。
它是应用高频电磁脉冲波的反射原理来完成探测目的。
地质雷达属电磁波探测技术中的一种。
它经过发射天线向测试面前方发射宽频带短脉冲的高频电磁波信号，当电磁波遇到有电性差别(介电常数、电磁导率等)的界面或其它目的体(如围岩性质、地质构造结构、围岩完好性、公开水和溶洞等状况)时，就会发作反射、绕射等电磁波特有现象。
依据这些特性，我们经过接纳天线拾取响应信号，并记载到计算机上，根据电磁波的波形、相位、振幅、频谱等时域、频域特征，可取得测试面前方不同电性体的散布特征，经过反射波双程游览时间，可计算前方分界面或目的体的深度。
二、地质雷达应用办法(一)雷达主频选择。
由于雷达的天线型号与中心频率的选择是逐个对应的，在进行地质雷达测试时。
地质预告为简化操作，减小施工干扰，普通只需求100MHz的屏蔽天线，但地质雷达100MHz的天线实践测试有效间隔是5～30m，也就是说前5m是个含糊区，这在理想中是不允许的，所以我们能够有两种选择，一种是采用100MHz的天线和400MHz的天线共同来完成测试;另一办法为只用100MHz天线测试，但是前后两次测试需搭接上5m，实践每次测试间隔依据实践状况再定。
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２００９年６月地质装备２９圈１葵岗隧道断层雷达探测图像质石英砂岩。
Ｋ７９＋７７２～Ｋ７９＋７７６及Ｋ７９＋７８２～Ｋ７９＋７８４段雷达反射波呈断续的缓倾角强反射波组，波形紊乱，推断为陡倾角辉绿岩脉破碎带，其中Ｋ７９＋７７２～Ｋ７９＋７７６段走向与掌子面成约２０。
交角，厚度分布不很规则，脉内岩体风化程度不均匀，裂隙发育，呈压碎～松散结构，强含水；Ｋ７９＋７８２～Ｋ７９＋７８４段辉绿岩脉走向基本与掌子面基本平行，脉内物质组成及强度相对均一，岩体呈镶嵌～压碎结构。
开挖以后证明我们的推断是完全正确的。
３溶洞地质雷达测试成果分析岩溶是隧道施工中的主要不良地质体，隧道开挖时容易引起突水突泥、隧道坍塌下沉，盲目施工很有可能引发重大生产事故或安全事故，查明其空间分布、规模及含水充泥情况是隧道超前地质预报中的一项主要任务。
梅河高速公路葵岗隧道进出口段均为炭质灰岩，岩溶很发育，隧址内分布的溶洞位于炭质页岩下部，炭质页岩为隔水层，该地段溶洞多为空洞或充填少量的流塑状红粘土。
溶洞内介质为空气，其弹性纵波速度坼＝３４０ｍ／ｓ，电阻率ｐ为＋。
ｏＱ·ＩＴＩ，相对介电常数ｅ，＝ｌ，衰减系数ｐ—ＯｄＢ／ｍ。
溶洞外围基本完整的灰岩，纵波波速Ｋ＝４０００～图２东山岗隧道断层雷达探测图像６０００ｍ／ｓ，电阻率Ｒ＝８００～２０００ｆｌ·１－ｆｌ，相对介电常数ｅ，一４～８，衰减系数卢一０．４～ｌｄＢ／ｍ。
可见，葵岗隧道进出口段分布的溶洞内外介质，在弹性、电性等方面均存在着明显的差异，这为地质雷达的探测提供了良好的物性基础。
图３是葵岗隧道左线ＬＫ３＋６２９～Ｉ。
Ｋ３＋６４９段的地质雷达图。
从图３中我们可以看出，ＬＫ３＋６３４～ＬＫ３＋６４４段范围内存在３个双曲线型异常反射体，推断为溶洞，经开挖证实。
４富水带地质雷达测试成果分析葵岗隧道所在山体内煤层发育，在以前曾经历过数百年的采掘，山体内巷道丛生，巷道多为下行巷道，积水严重。
部分老煤窿甚至延伸一百多米至葵岗隧道底部，大量煤窿的存在给施工带来较大困难和安全隐患。
在常见介质中，水的相对介电常数最大为８１，它与基岩介质相比较，存在明显的电性差异；当雷达电磁波穿越基岩与富水带的界面时，将产生具有一定规律的多次强反射．并掩盖对富水带内及更深范围岩体的探测；当雷达电磁波穿越基岩与含水破碎带的界面时，也在界面产生强反射，并在含水破碎带内产生绕射、散射现象，导致波形紊乱，频３０刘基等：地质雷迭探测技术在隧道地质超前预报中的应用第ｌｏ卷第３期图４■水带雷达探测图像圈３溶洞雷达探测图像率成份将由高频向低频剧变。
典型的地质雷达探测成果见图４。
图４为葵岗隧道左线ＬＫ３＋７５６～Ｉ。
Ｋ３＋７７６段的地质雷达探测成果图，图中上部ＬＫ３＋７５６～ＬＫ３＋７６４段为相对低幅反射波组，局部存在强反射同相轴，结合掌子面地质情况可推断ＬＫ３＋７５６～Ｉ，Ｋ３＋７６４段主体围岩为薄层～中层煤层和砂岩互层，岩体破碎、松散易坍塌，块～碎（石）状压碎结构，构造节理发育，围岩较破碎；下部ＬＫ３＋７６４～ＬＫ３＋７７６段存在多组规律性较强的水平强反射波同相轴，并掩盖了对深部岩体的探测，系ＬＫ７６４左右位置存在物性差异很大的界面，结合该隧道地质情况推断，在前方ＬＫ３＋７６４－＇－，ＬＫ３＋７７６段所出现的雷达电磁波异常为横穿隧道的柱状富水带（积水老煤窿），带内地下水含量丰富，可能存在涌水甚至突水现象，围岩破碎。
开挖结果表明ＬＫ３＋７６６～ＬＫ３＋７６８有一老苎竺釜奎』于里坚塞登苎要嬲了加固处理图５裂隙带雷达探测图像煤窿横穿隧道顶部而过，其附近围岩破碎松散，含水“…”””１一”一“”及防排水措施，才未发生安全及生产事故。
及软弱夹层中，由于裂隙内有不同成分、不均匀的充Ｓ裂隙密集带测试成果分析填物，与周边围岩形成电性差异，所以采用地质雷达裂隙密集带主要存在于在断层影响带、岩脉带探测岩体中的裂隙存在地球物理基础。
当雷达电磁地质雷达探测技术在隧道地质超前预报中的应用作者：刘基， 李前国， Liu Ji， Li Qianguo作者单位：广东核力工程勘察院,广东广州,510800刊名：地质装备英文刊名：EQUIPMENT FOR GEOTECHNICAL ENGINEERING年，卷(期)：2009，10(3)被引用次数：0次1.期刊论文李镐.仲晓杰.韩煜.LI Hao.ZHONG Xiao jie.HAN Yu地质雷达在隧道富水区超前预报中的应用-土工基础2010,24(4)隧道施工过程中对隧道掌子面前方一定范围内的地质情况进行超前探测和预报是保证隧道施工安全的关键步骤.地质雷达是一种广泛用于地质探测的高频电磁脉冲波技术,根据雷达的叠加速度和走时方程并结合含水量与介电参数的经验关系,可有效地对掌子面前方的地下水发育情况进行探测.结合江边电站引水隧道实际工程,对引水隧道某富水区进行地质雷达超前预报,实践证明地质雷达在超前探水方面能取得了较好效果.2.会议论文张建东.夏志国.王正成.訾建峰隧道质量检测中的地质雷达技术2008地质雷达基于电磁波的反射原理,能够快速准确的定位隧道衬砌混凝土的质量缺陷.结合隧道工程质量检测中的实际经验,从数据采集、处理和解释三方面入手,对提高数据采集质量,处理效果和缺陷的波形特征进行归纳与总结.3.会议论文吴文荣.丁文其.戎凯.王晓形.郝亮地质雷达在探测隧道周边煤窑采空区的应用2007地质雷达是一种具有高效率、高分辨率及无损伤等特点的物理探测技术,在探测地下空洞等方面具有很好的效果。
隧道下采空区可能引起隧道路面下沉、衬砌开裂和顶板坍塌等灾害,影响隧道安全。
对隧道下采空区进行精确定位有助于采取应对措施,确保隧道安全。
本文结合狮子山隧道底部中小煤窑采空区的探测过程,介绍了地质雷达在探测隧道周边采空区分布的应用。
4.学位论文张晨隧道二次衬砌检测中地质雷达数据处理方法研究2006本文对隧道二次衬砌检测中地质雷达数据处理方法进行了研究。
文章首先结合地质雷达隧道检测的基本原理，论述了我国既有隧道检测的数据处理的特点和要求，通过对常规的地质雷达数据处理系统的研究，指出其不足，由此提出数据分割方法，并完成数据分割软件的实现。
通过对云南省茶务箐隧道、云南保龙高速公路隧道的二次衬砌监测，分别应用传统处理方法和数据分割软件处理方法对采集的数据进行处理，然后根据处理出的数据在现场进行定位，通过破孔实验，观察衬砌背后情况，明显体现出该数据分割软件处理数据的准确与快捷。
在分析SIR一3000型探地雷达自动生成数据文件结构的基础上，以WindowsXP为系统开发平台，采用Matlab编写了分割程序，编写了检测结果数据后续处理系统——FDD(F01lowingDataDisposition)。
应用在实际工程中，使得在长距离的隧道检测中能够快速，准确的得出隧道二次衬砌砼的厚度。
5.会议论文牛宝茹黄土地区隧道质量的地质雷达无损检测2006地质雷达是探测地表下结构和埋设物的新型无损探测仪器,它利用电磁波对地表的穿透能力,从地表向地下发射电磁波,电磁波在介质特性变化的界面上发生反射,通过接收反射回波信号,根据其延时、形状及频谱特性等参数,解译出目标深度、结构及性质,达到对地下目标真实和直观的再现.地质雷达是快速进行隧道质量无损检测的最有效手段之一,尤其是对浅层目标具有直观、快速、无损、成本低等优势.通过对西安至延安高速公路陕北黄土地区隧道衬砌厚度、脱空、混凝土结构等的地质雷达无损检测,查明了隧道施工过程中存在的质量问题,为消除安全隐患和质量评定提供了直观的依据,总结出的地质雷达检测隧道质量方法具有很高的推广价值.6.期刊论文杨志勇地质雷达在公路隧道工程中的应用-科技资讯2009(34)地质雷达因其精确快速的勘测、准确完善的质检,已逐渐成为当前公路隧道工程中应用广泛的一项技术,本文简要介绍了地质雷达的原理,阐述了地质雷达在公路及隧道工程中的具体应用,并在此基础上,指出了地质雷达在隧道检测中将发挥着越来越大的作用以及地质雷达当前的不足之处.7.期刊论文鲁光银.朱自强.韩旭理.熊瑛.LU Guang-yin.ZHU Zi-qiang.HAN Xu-li.XIONG Ying高精度地质雷达在隧道地质灾害治理中的应用-自然灾害学报2008,17(4)公路隧道穿越复杂地质条件的山体时,经常会遇到断层、暗河、岩性软弱带等不良地质体,极易造成塌方、突水、突泥、岩暴等突发性地质灾害,不仅妨碍了隧道的正常施工,还可能延误工期,造成经济损失甚至人员伤亡.因此,如何采取有效的工程措施和合理的技术手段对这类地质灾害进行处理与评估,已成为目前隧道施工中迫切需要解决的技术问题.以常德一吉首高速公路度龙田隧道ZK207+330-255坍塌地质灾害整治为例,在综合分析隧道工程地质条件和坍塌灾害治理情况的基础上,详细探讨了高精度地质雷达在公路隧道坍塌灾害整治效果检测中的应用.采用高精度地质雷达,可以准确查清塌方处理中注浆饱满度的情况,检查塌腔内是否仍存在危害隧道安全的空洞;同时,对塌方地段加密的钢拱架数量与间距也可进行准确的检测与评价.工程实践表明:结合工程地质调查和现场施工记录,高精度地质雷达可以快速、准确、无损地检测隧道地质灾害的治理效果和整治质量,这对于评价整治效果、减少工程隐患、确保工程质量都具有重要的工程应用价值和现实意义.8.期刊论文张雪峰.ZHANG Xue-feng地质雷达在隧道检测中的应用-交通标准化2009(12)基于地质雷达在山西省隧道检测中的应用,从其原理出发,阐述地质雷达在隧道常见缺陷检测方面的可行性,并通过检测实例证明地质雷达在隧道施工过程中的质量监控能力,有益于地质雷达的推广应用.9.期刊论文吕建兵.傅鹤林地质雷达在广东粤赣高速公路大路岗隧道质量检测中的应用-广东科技2010,19(16)地质雷达检测具有精度高、快速、无损榆测等优点,是近年来发展较为迅速、效果较为显著的方法之一.结合地质雷达在广东粤赣高速公路大路岗隧道检测的工程实例,分析了隧道支护各种状况下的典型波形图像,简要介绍了地质雷达检测的应用效果.10.会议论文喻军.刘松玉.童立元地质雷达在隧道初衬质量检测中的应用研究2008运用无损检测,对隧道初衬进行快捷、准确、有效地检测是现代隧道建设的重要部分。
虽然地质雷达在隧道检测中使用较长时间,但操作人员经验不足,导致不能对采集的图象进行准确的判断。
以山东青―莱高速公路隧道初衬检测为例,系统地介绍了地质雷达的原理和常见图像的识别判断,如空洞、不密实、衬砌厚度,锚杆、钢筋网和钢拱架间距。
可以为操作人员积累经验和提供借鉴有重要意义。
本文链接：/Periodical_dzzb200903016.aspx下载时间：2011年3月4日。