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1、地质雷达在贵新隧道超前地质预报中的应用江炜1,袁金华2,高玲3(1、江西公路开发总公司，江西南昌330002)（2、江西省新余市公路管理局分宜分局，江西分宜336600）（3、江西省南昌市公路管理局公路桥梁工程处，江西南昌330077）摘要：以福州绕城公路贵新隧道超前地质预报为例,探讨了如何综合使用地质雷达探测方法与地质分析法解决隧道超前地质预报问题,并提出了对该方法存在问题的几点认识。关键词：隧道工程；超前地质预报；地质雷达；隧道超前地质预报中的应0前言隧道设计和施工前的工程地质勘察,虽然在一定程度上对隧道的地质状况进行了预测、预报,但由于岩体的复杂性,勘察资料与隧
2、道开挖后的实际情况可能会有较大的出入。正由于勘察资料无法完全准确反映施工掌子面前方的地质条件,施工带有很大盲目性,出现预料不到的塌方、冒顶、涌水等事故,对安全、质量、工期、投资等都产生很大影响。因此，隧道施工地质超前预报是隧道施工过程中必不可少的一个十分重要的环节。1超前地质预报工作的目的及任务1.1目的就当前隧道施工地质超前预报成果的应用范围看,施工地质超前预报的目的是快速、安全优质地建成隧道。主要有三方面的用途:（1）保证工程稳定与施工安全;（2）反馈设计,使设计更趋合理;（3）用于科学研究。用途不同,采用的方法与内容也有所差异。因此,施工地质超前预报工作在内容和
3、方法上应具有针对性、层次性。1.2任务1.2.1探测未开挖段围岩详细地质条件，包括①掌子面前方岩性变化情况和围岩级别；②掌子面前方可能出现的断层及破碎带的发育情况（包括位置、厚度、产状）；③掌子面前方软岩地段的位置和长度；④掌子面前方岩体地下水条件（是否含水和涌水情况）；⑤掌子面前方岩溶发育程度及溶洞的位置等。1.2.2对可能产生的地质灾害进行预报前者是后者的基础,后者是对前者信息的提取、分析与判断。在施工阶段,地质灾害的预报主要是针对施工安全和结构稳定而进行的。因此,预报的主要内容是洞室坍塌、大量涌突水(泥)、有害气体涌入等地质灾害。2超前地质预报主要预报方法隧道超
4、前地质灾害预报方法可根据预报距离或探测原理分类。按照预报距离可分为长距离和短距离超前地质灾害预报两类。是超前地质灾害预报工作步骤中的先、后两步。各有不同预报距离,采用不同的方法和技术手段,承担不同的任务,具有不同的精度。长距离超前地质灾害预报采用的预报方法主要有工程地质调查法、断层参数预测法和TSP等仪器探测法。短距离超前地质灾害预报又称为跟踪预报,是长距离超前地质灾害预报的深化和映证。其主要的预报方法有掌子面编录预测法、地质雷达法等。按照探测原理可分为直接法、间接法及其它方法。直接法有地质法和钻孔探测法。间接法亦称物探法,主要有隧道地震超前预报系统(TSP)、水平声
5、波剖面(HSP)法、陆地声纳法、地质雷达(GPR)法和红外探水法等。其它方法有超前导坑法、断层参数预测技术和掌子面地质编录预测法等。3本隧道采取的地质预报方法本隧道的特点在于隧道距离长、断裂破碎带发育、节理裂隙带发育、地下水较丰富；关键性技术问题在于对断层破碎带、节理裂隙带和富含地下水地质体的分布特征及及其发育程度进行准确的预报，以避免地质灾害的发生，为隧道设计与施工方案提供准确的地质信息和围岩级别，保证隧道围岩支护系统的安全稳定、经济合理。拟采用的对策与措施：（1）结合地质掌子面编录推测法方法，采用地质雷达进行探测与分析；（2）对设计围岩级别Ⅳ级和Ⅴ级地段重点探测；
6、掌子面编录推测法指的是参考勘察设计资料,通过掌子面已揭露地质体(岩层、不良地质体等)进行地质观测与编录。对掌子面前方一定范围内可能出现的不良地质体及位置进行有依据的推断可以随时掌握隧道掌子面的地层产状、岩性、构造等的变化情况。地质雷达采用高频电磁波探测掌子面前方岩体介质中地质结构与特征的电磁探测技术。利用无线电波检测地下不良地质介质分布和对不可见目标或地下界面进行扫描,以确定其内部形态和位置的电磁技术。通过对地质雷达剖面进行处理，并结合地质资料进行推断解释，便可获得沿掌子面方一定范围内的有关地质信息（或掌子面前方岩体内地质结构与构造特征信息）。4地质雷达探测预报的优缺
7、点4.1优点地质雷达探测作为一种物探方法，有以下优点：①地质雷达设备轻便，操作简便、灵活。工作环境要求宽松，对阴暗潮湿、噪音大、作业面狭窄的隧道施工环境适应性强，而且对施工干扰小；②根据不同的地质条件，地质雷达的探测深度一般可达40m-60m，理想的地质条件可更深些，分辨率可达数厘米，对于距掌子面较近岩溶洞穴、含水带和破碎带的探测高于所有其它地球物理勘探手段；③工作轻便、快速、安全。它是一种非破坏性的探测技术，现场只需2-3人即可开展工作，并且在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告；④地质雷达具备无损、连续地对被测目标实施扫描，其数据处理自动化程
