地質(zhì)雷達(dá)三維成像技術(shù)在隧道超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

地質(zhì)雷達(dá)是一種廣泛用于地質(zhì)探測(cè)的高頻電磁脈沖波技術(shù).針對(duì)湖北大廣南高速公路建設(shè)中紫荊山巖溶隧道實(shí)際工程,為了探明隧道周邊巖溶等不良地質(zhì)體,采用地質(zhì)雷達(dá)中連續(xù)測(cè)量方法進(jìn)行信號(hào)采集,并通過(guò)增益調(diào)節(jié)、濾波處理等方法對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行處理.通過(guò)結(jié)合裂隙、溶洞、富水巖體三個(gè)典型實(shí)例,分析并總結(jié)了它們的地質(zhì)雷達(dá)反射波的具體特征,分別表現(xiàn)為節(jié)理裂隙反射波同相軸雜亂、巖溶裂隙反射波的帶狀分布、溶洞反射波的\"雙曲線反射\"、富水巖體反射波的主頻顯著降低和能量迅速衰減等.這些特征有助于斷定出不良地質(zhì)體的具體位置和規(guī)模,從而為保障隧道的安全施工提供了一定依據(jù).

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結(jié)合使用瑞典ramac/gpr地質(zhì)雷達(dá)的實(shí)例,介紹了地質(zhì)雷達(dá)的工作原理及其在隧道超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用和技巧,并對(duì)地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望,以推廣地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)。

地質(zhì)雷達(dá)作為常用的物探手段之一,在隧道超前預(yù)報(bào)中大量應(yīng)用,本文結(jié)合某高速公路隧道實(shí)例,闡述了地質(zhì)雷達(dá)做超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的原理和應(yīng)用范圍,并得出探測(cè)結(jié)論,旨在積累預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn),為類似工程提供借鑒和參考。

介紹了地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的原理、特點(diǎn),結(jié)合工程實(shí)例,從探測(cè)剖面選取、雷達(dá)參數(shù)設(shè)置、測(cè)量數(shù)據(jù)采集、圖像分析等方面,闡述了地質(zhì)雷達(dá)在隧道超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用,指出地質(zhì)雷達(dá)可以得到隧道掌子面前方地質(zhì)的準(zhǔn)確信息,為隧道安全施工提供了有力保障。

貴州地處溶蝕發(fā)育山區(qū),在隧道施工中經(jīng)常遭遇地質(zhì)災(zāi)害,為了保障施工安全,在隧道開(kāi)挖的同時(shí)需要進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。筆者結(jié)合貴州省某三車道小間距隧道中的雷達(dá)應(yīng)用實(shí)例,介紹了地質(zhì)雷達(dá)的工作原理及其在隧道超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用和技巧。

地質(zhì)雷達(dá)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于復(fù)雜地質(zhì)情況下隧道圍巖的超前預(yù)報(bào)工作。文章介紹了sir-20地質(zhì)雷達(dá)的工作原理,并以舟白復(fù)線隧道的超前預(yù)報(bào)為例,詳細(xì)地論述了使用sir-20地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行超前探測(cè)的布點(diǎn)、數(shù)據(jù)處理及雷達(dá)特征圖像的分析等問(wèn)題。并將探測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果與圍巖實(shí)際情況進(jìn)行比較,驗(yàn)證了這種超前探測(cè)技術(shù)的可信度。

以廣陜高速公路明月峽隧道（左線長(zhǎng)2494m，右線長(zhǎng)2523m）地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報(bào)技術(shù)為實(shí)例，結(jié)合使用美國(guó)gssi公司生產(chǎn)的sir-3000型地質(zhì)雷達(dá)，簡(jiǎn)要介紹地質(zhì)雷達(dá)的工作原理及其在隧道超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用，通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報(bào)技術(shù)在明月峽隧道施工當(dāng)中應(yīng)用的實(shí)際案例。充分證明了該種預(yù)報(bào)方法的實(shí)用性及在隧道施工當(dāng)中的重要地位。

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是隧道施工中不可或缺的必要步驟,是降低施工過(guò)程地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、減少災(zāi)害損失的重要手段.三維地震波層析成像技術(shù)是利用地震波反射原理,采用地震層析成像及全息巖土成像技術(shù)的新型超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù),在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少.文中介紹了三維地震波層析成像技術(shù)的工作原理及方法,并結(jié)合工程地質(zhì)類比法,對(duì)新建大瑞鐵路尖山嶺隧道進(jìn)行了超前地質(zhì)預(yù)報(bào).研究結(jié)果表明,三維地震波層析成像技術(shù)對(duì)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)效果良好,準(zhǔn)確率達(dá)到90%.

采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，介紹地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)的工作原理，實(shí)施的準(zhǔn)備階段。探測(cè)階段，并對(duì)探測(cè)結(jié)果作出分析和判斷，以了解隧道的地質(zhì)情況。

在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中,較常用且預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性較高的預(yù)測(cè)手段是采用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)開(kāi)挖掌子面前方的不良地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。以廣大雙線鐵路下莊1號(hào)隧道為例,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集以及后期的數(shù)據(jù)優(yōu)化處理,可以生成地質(zhì)雷達(dá)圖像來(lái)較直觀地預(yù)測(cè)掌子面前方的地質(zhì)情況。預(yù)測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖驗(yàn)證情況較為吻合,表明通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)點(diǎn)的優(yōu)化處理提高了對(duì)開(kāi)挖掌子面前方的地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

結(jié)合工程實(shí)際,分析地質(zhì)雷達(dá)在探測(cè)襯砌后裂隙及裂隙水方面的適用性。

隨著隧道工程項(xiàng)目的日益增加,其所面臨的復(fù)雜地質(zhì)條件區(qū)域也就相應(yīng)的增加了不少,所以需要采取有效的措施進(jìn)行施工質(zhì)量的檢測(cè)。文章根據(jù)具體的工程實(shí)例,著重就地質(zhì)雷達(dá)在混凝土檢測(cè)當(dāng)中的應(yīng)用展開(kāi)了探討。

地質(zhì)雷達(dá)在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

在巖溶隧道施工中,對(duì)掌子面前方一定范圍內(nèi)的地質(zhì)情況,進(jìn)行超前探測(cè)和預(yù)報(bào)是保證隧道施工安全的有效措施。該文介紹了地質(zhì)雷達(dá)的原理及方法,并結(jié)合實(shí)際工程,通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)掃描特征的具體分析和隧道實(shí)際開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)跟蹤,對(duì)巖溶隧道不良地質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)。實(shí)例表明采用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)隧道開(kāi)挖中可能遇到的溶洞、斷層、含水裂隙等不良地質(zhì)體有較好的預(yù)測(cè)效果。該文對(duì)類似的隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作具有一定的指導(dǎo)意義。

在巖溶隧道施工中,對(duì)掌子面前方一定范圍內(nèi)的地質(zhì)情況,進(jìn)行超前探測(cè)和預(yù)報(bào)是保證隧道施工安全的有效措施。該文介紹了地質(zhì)雷達(dá)的原理及方法,并結(jié)合實(shí)際工程,通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)掃描特征的具體分析和隧道實(shí)際開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)跟蹤,對(duì)巖溶隧道不良地質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)。實(shí)例表明采用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)隧道開(kāi)挖中可能遇到的溶洞、斷層、含水裂隙等不良地質(zhì)體有較好的預(yù)測(cè)效果。該文對(duì)類似的隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作具有一定的指導(dǎo)意義。

巖溶隧道中溶洞發(fā)育存在復(fù)雜性,對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是隧道安全施工的重要保障.在簡(jiǎn)述地質(zhì)雷達(dá)基本工作原理基礎(chǔ)上,探討了地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)溶洞的可行性,并介紹了地質(zhì)雷達(dá)的探測(cè)技術(shù)和測(cè)量方法.文章依托牛旺三號(hào)隧道,采用地質(zhì)雷達(dá)sir-3000對(duì)隧道現(xiàn)場(chǎng)掌子面采集數(shù)據(jù),并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖進(jìn)行驗(yàn)證.現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖情況與預(yù)報(bào)結(jié)果基本吻合,表明地質(zhì)雷達(dá)在巖溶隧道超前預(yù)報(bào)中的準(zhǔn)確性.溶洞對(duì)應(yīng)的地質(zhì)雷達(dá)波形圖有明顯的特征:反射波以低頻波為主,同相軸錯(cuò)斷,振幅明顯增強(qiáng),并伴隨弧形繞射現(xiàn)象.

巖溶地區(qū)隧道施工中對(duì)掌子面前方一定范圍的地質(zhì)情況進(jìn)行超前預(yù)報(bào)是保證隧道施工安全的關(guān)鍵。六宜高速公路共有33座隧道,均處于巖溶地區(qū)。在建設(shè)過(guò)程中均采用了地質(zhì)雷達(dá)對(duì)隧道進(jìn)行全程跟蹤超前地質(zhì)預(yù)報(bào),針對(duì)地質(zhì)雷達(dá)的特點(diǎn),總結(jié)了地質(zhì)雷達(dá)巖溶預(yù)報(bào)的規(guī)律,一共揭露巖溶災(zāi)害不下數(shù)百起,有效的指導(dǎo)了巖溶隧道施工。文章以加底峒隧道為例,具體闡述了sir-20型地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)的基本工作原理及其在巖溶隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的測(cè)試方法,并針對(duì)巖溶預(yù)報(bào)雷達(dá)圖像進(jìn)行了具體的解譯。

地質(zhì)雷達(dá)具有不影響施工、無(wú)損、快速便捷、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn),對(duì)斷層、破碎帶、含水帶的預(yù)報(bào)十分準(zhǔn)確,可以適用于巖溶隧道短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。以湖北省境內(nèi)在建的長(zhǎng)樂(lè)山隧道、椿樹(shù)埡隧道兩處公路隧道為例,闡述了地質(zhì)雷達(dá)成功應(yīng)用的實(shí)例,旨在說(shuō)明地質(zhì)雷達(dá)在巖溶隧道短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的優(yōu)越性。

簡(jiǎn)述地質(zhì)雷達(dá)的基本工作原理和方法,介紹了三種地質(zhì)雷達(dá)的采集方式,結(jié)合地質(zhì)雷達(dá)點(diǎn)測(cè)在隧道超前預(yù)報(bào)實(shí)例中的應(yīng)用,說(shuō)明了點(diǎn)測(cè)在隧道超前預(yù)報(bào)中的實(shí)用性。

簡(jiǎn)要介紹了地質(zhì)雷達(dá)基本工作原理和探測(cè)方法,并結(jié)合美國(guó)sir-3000型地質(zhì)雷達(dá),說(shuō)明了地質(zhì)雷達(dá)在西山隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的有效應(yīng)用,同時(shí)總結(jié)了一些注意事項(xiàng),為安全施工提供了保障。

簡(jiǎn)要介紹了隧道施工中超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的重要性,以及地質(zhì)雷達(dá)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基本原理。以某隧道為例,采用多個(gè)天線的地質(zhì)雷達(dá)對(duì)掌子面前方不良地質(zhì)體進(jìn)行探測(cè),預(yù)報(bào)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖驗(yàn)證情況較為吻合,表明通過(guò)采用多個(gè)天線提高了對(duì)掌子面前方不良地質(zhì)體探測(cè)的準(zhǔn)確性。