基于地質雷達的隧道綜合超前預報技術

陳龍

摘要：現階段，為了能夠更好的滿足交通事業發展需求，我國加快了對于高速公路隧道的發展建設。在高速公路施工的整個過程當中，隧道是施工的關鍵環節。由于受到地質方面的影響，我們在實際的過程當中，需要對前方地質條件展開超前地質預報，以確保施工的有序進行。超前地質預報工作的開展，需要借助地質雷達來進行。

關鍵詞：地質雷達；隧道綜合超前預報技術；研究分析

1.地質雷達的工作原理及局限性概述

1.1工作原理

地質雷達主要是由一體化主機、天線以及其他相關零配件做組成的。地質雷達屬于電磁波探測技術的一種，它之所以具備探測的作用，就是因為其充分的借助了高頻電磁脈沖波的反射原理。地質雷達通過發射天線，向測試的前方發射高頻電磁波信號，當這一信號一旦遇到電性差異界面以及目標的話，其信號就會發生反射、繞射的現象。我們充分的結合天線所接到的電磁波信號，然后將其記錄到計算機上，結合波形、振幅以及相位等方面的特征，就能夠分析出前方所面臨的目標的特征，然后對反射的時間進行分析，就能夠探測出目標體的深度。

1.2局限性

通過深入的研究分析我發現，采用地質雷達的預報方法，也是存在著一定的局限性的，具體來說，主要表現在以下幾個方面：

1.3多解性

當地質雷達在面對同一種圍巖的時候，所采集到的波形，會出現多種解釋在。在這種情況下，哪一種解釋對應哪一種狀況，需要相關的技術工作人員具備較強的工作水平以及經驗才能夠更好的分辨出。

1.4圍巖復雜性

我們都知道，圍巖的物理特性是非常復雜的，在這種情況系，如果兩種圍巖的介電常數相近的話，也就極易導致我們的判斷出現錯誤的現象。

1.5施工現場環境的干擾性

隧道施工現場，存在著一系列的不確定性，在加上環境因素的影響，就會在一定程度上干擾到雷達信號，這些現象是無法消除的，一旦干擾嚴重，就會導致相關工作人員出現誤判的現象。

2.隧道綜合超前預報技術分析

我國超前預報工作方式非常廣泛，并且每一種預報方式，都有著不同的特性，在這種情況下，我們在實際的應用過程當中，就需要充分的結合隧道施工狀況來科學合理的做出選擇。

2.1宏觀地質分析

所謂的宏觀地質分析，簡單來說就是在沒有施工之前，對隧道開挖的工序進行分析，在這一過程當中，需要采集隧道施工地點等相關信息，同時需要做好地質勘測工作。然后充分的利用我們所收集到的數據信息進行實驗，最終確定隧道施工點周邊的巖石分布、水文狀況以及地下水水位、走向等方面的信息。

2.2TSP地震波法

應用TSP地震波法，只能夠勘測隧道掌子前的125米范圍內的巖石分布狀況，并且其勘測距離浮動不會超過25米。我們在應用這一項技術的過程當中，需要在隧道掌子后方位置的隧道邊緣進行炮孔施工，然后借助地震波傳送爆破狀況，并讓波動的形式，呈球面的狀況，然后向四周傳播。在這一過程當中，如果探測到較差地質體的時候，就會出現反射的現象，反射波轉化為電信號傳輸到設備當中，我們對所接受到的信息進行分析，就能夠判斷出隧道不良地質狀況。地震波的傳播時間和距離兩者之間是呈現出正比例關系的。因此我們在使用的過程當中，就可以充分的借助這一特性，確定反射界面的最終位置點、隧道夾角、不良地質體的具體位置，進而確保接下來工作的有序開展。

3.地質雷達在隧道綜合超前預報工作中的應用探討

3.1工程概況

本文通過結合實際案例，研究分析了地質雷達在隧道綜合超前預報工作當中的應用，其隧道工程施工概況如下：施工地點在某山當中，隧道的走向為306度，在長度為3000米左右，埋深最大值為350米左右。隧道洞門采取的是臺階式設計方式，并進行了燈光照明，通風采取的是縱向通風方式。隧道的進洞口的斜坡角呈銳角，整體鹽城傾斜度不高，地殼斷裂現象較輕。巖溶水含量較高，并且大氣降雨量較大，我們可以通過降雨的方式，將水融入地表當中。

3.2綜合分析及施工驗證

我們在借助宏觀地質分析法，來實際判斷在施工的過程當中，所可能面臨的地質災害，首先需要我們合理的應用TSP地震波法做好超前預報工作，然后借助先進的TSP203plus儀器對該山隧道進口掌子面GK0+594進行超前地質預報，最后結合TSP的分析結果，判斷在GK0+706～GK0+730段，可能會存在較大裂隙。然后充分的借助地質雷達進行補充探測，同樣推斷在掌子面GK0+706前方2～10范圍內，存在較大裂隙。

4.結束語

綜上所述，當前隨著交通運輸業的不斷發展，在很大程度上促進著高速公路的發展建設。隧道作為高速公路施工的關鍵環節，為了能夠確保施工的有序進行，我們需要借助地質雷達，對前方地質條件展開超前地質預報，并對所測得的數據進行深入的研究分析，做好防范措施，確保施工的有序進行。

【參考文獻】

[1]李鎬，仲曉杰，韓煜.地質雷達在隧道富水區超前預報中的應用[J].土工基礎，2010（4）：88-90.

[2]韓曉雷，葉逢春.地質雷達在公路隧道超前地質預報中方法探討[J].西部探礦工程，2013（6）：152-154.