地质雷达在齐岳山隧道超前地质预报中应用探究

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1、地质雷达在齐岳山隧道超前地质预报中应用探究　　摘要:介绍了地质雷达超前地质预报的原理和方法，结合工程实例，通过预报结果与实际开挖情况的对比，分析了地质雷达对破碎围岩带和溶洞预报结果的准确性，有效控制和避免地质灾害的发生。关键词:地质雷达，超前地质预报，软弱夹层，溶洞TheapplicationresearchofgroundpenetratingradarinQiyueshantunnelgeologicalforecastLiangJinbao(ChinaRailwayNo.14BureauGroupLimitedCompan

2、y，ShandongTaian271000)Abstract:Thispaperintroducedtheprinciplesandmethodsofgroundpenetratingradaradvancedgeologicalprediction,withengineeringexamples,theforecastresultscontrastwiththeactualexcavationofinthetunnelexcavationadvancedgeologicalpredictionaccuracyoftheweak

3、surroundingrockandcaveforecastresultseffectivecontrolandtoavoidtheoccurrenceofgeologicaldisasters.throughthecomparisonwith7theforecastresultsandactualexcavationsituation，analyzedtheaccuracyofGPRadvancedgeologicalforecastinbothfractureinterlayerandcaveforecastresults，

4、couldeffectivelycontrolandpreventtheoccurrenceofgeologicalhazards．Keywords:groundpenetratingradar,advancedgeologicalforecast,fractureinterlayer,cave中图分类号：TN95文献标识码：A文章编号：0引言在隧道施工阶段开展超前地质预报工作对确保施工安全和进度具有十分重要的作用。超前地质预报为施工建设提供施工前方的地质条件成为确定工程开挖对策、防护措施的关键，是工程施工安全的前提，是控制和合

5、理运用工程投资的重要方面[1]。地质雷达超前地质预报预测为短距离探测。雷达探测精度较高，操作简单快速，实用性较强，在隧道超前地质预报中得到广泛的应用[2]。尤其是用于与隧道轴线呈大角度相交的面状软弱带，如断层、破碎带、软弱夹层、地下洞穴以及溶洞和地层的分界面等效果较好。1地质雷达探测原理及方法探地雷达（GroundPenetrating7Radar，简称GPR）是利用频率介于106～109Hz的无线电波来确定地下介质的一种地球物理探测仪器。随着微电子技术和信号处理技术的不断发展，探地雷达技术被广泛应用于工程地质勘察、建筑结构调查

6、、公路工程质量检测、地下管线探测等众多领域[3,4]。发射天线将高频短脉冲电磁波定向送入地下，电磁波在传播过程中遇到存在电性差异的地层或目标体就会发生反射和透射，接收天线收到反射波信号并将其数字化，然后由计算机以反射波波形的形式记录下来。对所采集的资料进行相应的处理后，可根据反射波的传播时间、幅度和波形，判断地下目标体的空间位置、结构及其分布。探地雷达是在对反射波形特性分析的基础上来判断地下目标体的，所以其探测效果主要取决于地下目标体与周围介质的电性差异、电磁波的衰减程度、目标体的埋深以及外部干扰的强弱等[5,6]。其中，目标体

7、与介质间的电性差异越大，二者的接口就越清晰，表现在雷达剖面图上就是同相轴不连续。可以说，目标体与周围介质之间的电性差异是探地雷达探测的基本条件。2齐岳山隧道工程概况齐岳山隧道位于湖北省利川市南坪乡朱家院子和谋道镇筲箕湾之间，为穿越齐岳山而设，设计为分离式隧道，隧道走向313°。隧道左幅起讫桩号ZK18+888～ZK22+268，长3380m，最大埋深670m；右幅起讫桩号YK18+910～YK22+292，长3282m，最大埋深543m。7隧址区表层局部覆盖有第四系残坡积粉质粘土，下伏基岩为二叠系灰岩、硅质灰岩，夹煤层及页岩及三

8、叠系灰岩，局部夹薄层页岩。隧道穿越齐岳山背斜。齐岳山背斜具两翼不对称，岩性以灰岩为主，间夹有页岩及煤层，背斜核部出露地层为长兴组中厚层状灰岩，且两翼在背斜核部以断层接触，系岩溶极发育地段。隧址区洞身发育着两条断层，中槽逆断层和德胜场断层，两条断裂在隧道洞身表现均