基于地質(zhì)雷達(dá)的隧道綜合超前預(yù)報(bào)技術(shù)

陳龍

摘要：現(xiàn)階段，為了能夠更好的滿足交通事業(yè)發(fā)展需求，我國(guó)加快了對(duì)于高速公路隧道的發(fā)展建設(shè)。在高速公路施工的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，隧道是施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于受到地質(zhì)方面的影響，我們?cè)趯?shí)際的過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)前方地質(zhì)條件展開(kāi)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，以確保施工的有序進(jìn)行。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的開(kāi)展，需要借助地質(zhì)雷達(dá)來(lái)進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)雷達(dá)；隧道綜合超前預(yù)報(bào)技術(shù)；研究分析

1.地質(zhì)雷達(dá)的工作原理及局限性概述

1.1工作原理

地質(zhì)雷達(dá)主要是由一體化主機(jī)、天線以及其他相關(guān)零配件做組成的。地質(zhì)雷達(dá)屬于電磁波探測(cè)技術(shù)的一種，它之所以具備探測(cè)的作用，就是因?yàn)槠涑浞值慕柚烁哳l電磁脈沖波的反射原理。地質(zhì)雷達(dá)通過(guò)發(fā)射天線，向測(cè)試的前方發(fā)射高頻電磁波信號(hào)，當(dāng)這一信號(hào)一旦遇到電性差異界面以及目標(biāo)的話，其信號(hào)就會(huì)發(fā)生反射、繞射的現(xiàn)象。我們充分的結(jié)合天線所接到的電磁波信號(hào)，然后將其記錄到計(jì)算機(jī)上，結(jié)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(biāo)的特征，然后對(duì)反射的時(shí)間進(jìn)行分析，就能夠探測(cè)出目標(biāo)體的深度。

1.2局限性

通過(guò)深入的研究分析我發(fā)現(xiàn)，采用地質(zhì)雷達(dá)的預(yù)報(bào)方法，也是存在著一定的局限性的，具體來(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.3多解性

當(dāng)?shù)刭|(zhì)雷達(dá)在面對(duì)同一種圍巖的時(shí)候，所采集到的波形，會(huì)出現(xiàn)多種解釋在。在這種情況下，哪一種解釋對(duì)應(yīng)哪一種狀況，需要相關(guān)的技術(shù)工作人員具備較強(qiáng)的工作水平以及經(jīng)驗(yàn)才能夠更好的分辨出。

1.4圍巖復(fù)雜性

我們都知道，圍巖的物理特性是非常復(fù)雜的，在這種情況系，如果兩種圍巖的介電常數(shù)相近的話，也就極易導(dǎo)致我們的判斷出現(xiàn)錯(cuò)誤的現(xiàn)象。

1.5施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的干擾性

隧道施工現(xiàn)場(chǎng)，存在著一系列的不確定性，在加上環(huán)境因素的影響，就會(huì)在一定程度上干擾到雷達(dá)信號(hào)，這些現(xiàn)象是無(wú)法消除的，一旦干擾嚴(yán)重，就會(huì)導(dǎo)致相關(guān)工作人員出現(xiàn)誤判的現(xiàn)象。

2.隧道綜合超前預(yù)報(bào)技術(shù)分析

我國(guó)超前預(yù)報(bào)工作方式非常廣泛，并且每一種預(yù)報(bào)方式，都有著不同的特性，在這種情況下，我們?cè)趯?shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，就需要充分的結(jié)合隧道施工狀況來(lái)科學(xué)合理的做出選擇。

2.1宏觀地質(zhì)分析

所謂的宏觀地質(zhì)分析，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在沒(méi)有施工之前，對(duì)隧道開(kāi)挖的工序進(jìn)行分析，在這一過(guò)程當(dāng)中，需要采集隧道施工地點(diǎn)等相關(guān)信息，同時(shí)需要做好地質(zhì)勘測(cè)工作。然后充分的利用我們所收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終確定隧道施工點(diǎn)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(yīng)用TSP地震波法，只能夠勘測(cè)隧道掌子前的125米范圍內(nèi)的巖石分布狀況，并且其勘測(cè)距離浮動(dòng)不會(huì)超過(guò)25米。我們?cè)趹?yīng)用這一項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，需要在隧道掌子后方位置的隧道邊緣進(jìn)行炮孔施工，然后借助地震波傳送爆破狀況，并讓波動(dòng)的形式，呈球面的狀況，然后向四周傳播。在這一過(guò)程當(dāng)中，如果探測(cè)到較差地質(zhì)體的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)反射的現(xiàn)象，反射波轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸?shù)皆O(shè)備當(dāng)中，我們對(duì)所接受到的信息進(jìn)行分析，就能夠判斷出隧道不良地質(zhì)狀況。地震波的傳播時(shí)間和距離兩者之間是呈現(xiàn)出正比例關(guān)系的。因此我們?cè)谑褂玫倪^(guò)程當(dāng)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(diǎn)、隧道夾角、不良地質(zhì)體的具體位置，進(jìn)而確保接下來(lái)工作的有序開(kāi)展。

3.地質(zhì)雷達(dá)在隧道綜合超前預(yù)報(bào)工作中的應(yīng)用探討

3.1工程概況

本文通過(guò)結(jié)合實(shí)際案例，研究分析了地質(zhì)雷達(dá)在隧道綜合超前預(yù)報(bào)工作當(dāng)中的應(yīng)用，其隧道工程施工概況如下：施工地點(diǎn)在某山當(dāng)中，隧道的走向?yàn)?06度，在長(zhǎng)度為3000米左右，埋深最大值為350米左右。隧道洞門(mén)采取的是臺(tái)階式設(shè)計(jì)方式，并進(jìn)行了燈光照明，通風(fēng)采取的是縱向通風(fēng)方式。隧道的進(jìn)洞口的斜坡角呈銳角，整體鹽城傾斜度不高，地殼斷裂現(xiàn)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(guò)降雨的方式，將水融入地表當(dāng)中。

3.2綜合分析及施工驗(yàn)證

我們?cè)诮柚暧^地質(zhì)分析法，來(lái)實(shí)際判斷在施工的過(guò)程當(dāng)中，所可能面臨的地質(zhì)災(zāi)害，首先需要我們合理的應(yīng)用TSP地震波法做好超前預(yù)報(bào)工作，然后借助先進(jìn)的TSP203plus儀器對(duì)該山隧道進(jìn)口掌子面GK0+594進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，最后結(jié)合TSP的分析結(jié)果，判斷在GK0+706～GK0+730段，可能會(huì)存在較大裂隙。然后充分的借助地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行補(bǔ)充探測(cè)，同樣推斷在掌子面GK0+706前方2～10范圍內(nèi)，存在較大裂隙。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前隨著交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，在很大程度上促進(jìn)著高速公路的發(fā)展建設(shè)。隧道作為高速公路施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了能夠確保施工的有序進(jìn)行，我們需要借助地質(zhì)雷達(dá)，對(duì)前方地質(zhì)條件展開(kāi)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，并對(duì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的研究分析，做好防范措施，確保施工的有序進(jìn)行。

【參考文獻(xiàn)】

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