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地质雷达探测技术在隧道地质超前预报中的应用探析
作者：李伟科来源：《中国新技术新产品》2013年第07期
摘要：在隧道项目的施工作业中，施工范围的水文地质以及工程地质等情况是影响项目施工质量以及施工安全的重要因素，施工范围的地质条件恶劣易引发多种意外事故。例如，突泥涌水、隧道坍方等，突发事故的发生不仅增加隧道施工的困难度，还易导致不良后果，例如工期延误、设备损伤、人员伤亡等，严重损害了隧道项目的经济效益。本文通过分析雷达探测技术在隧道地质探测工作中的应用，分析雷达探测技术的应用价值。关键词：地质探测；雷达探测技术；应用中图分类号：TV2211文献标识码：A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。其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，该介质的集合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。1雷达探测技术对断层破碎带的地质探测断层属于隧道施工过程中的重要地质构造，而地质雷达探测技术的主要目的则是要明确断层的规模、产状以及空间分布状况。国内有部分隧道均存在不同程度的断层现象，例如有些隧道常有岩脉断层、压扭性断层以及岩性的接触断层等。断层带内部还发育有多种岩体，例如角砾岩、糜棱岩等，此外还有地下水以及断层泥等物质，介质的均一性偏低且分布不均匀，电性存在明显差异，断层两侧岩体发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提供了良好物理基础。地质雷达在探测断层破碎带的发育区时，自动增益的梯度范围通常控制在8～30dB之间，断层富水带自动增益的梯度存在更大的变化，断层破碎带内部雷达图形的色彩分布散乱，电磁波具有规律性差、能量衰减迅速等r