基于地质雷达的隧道掌子面前方地质预报研究.pdf

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1、第20卷第3期中国矿业Vo1_2O．No．32011年3月CHINAMININGMAGAZINEMar．2011基于地质雷达的隧道掌子面前方地质预报研究崔芳，高永涛，吴顺川(北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：隧道施工中，隧道周围及工作面前方的工程地质和水文地质情况，与隧道施工的质量和安全密切相关。充分应用先进的地球物理技术预报隧道掌子面前方工程地质状况，可有效避免事故的发生。地质雷达以其扫描快、分辨率高、图像清晰等优点，在隧道短期超前预报中有着重要作用。在分析探地雷达工作原理和探测解析方法的基础上，针对大华岭隧道

2、工程，对探测区完整岩体、膨胀岩体、破碎岩体及富水岩体等四个典型雷达图像特征进行了机理分析，结合工程地质实际对隧道掌子面前方地质状况进行了成功的超前预报，验证了探地雷达的实用性、先进性。关键词：隧道；地质雷达；地质机理分析；超前地质预报中图分类号：TD163文献标识码：A文章编号：1004—4051(2O11)030115—04ResearchonthegeologicalforecastofworkfaceintunnelwithgroundpenetratingradarCUIFang，GA0Yongtao，WUShun-chuan

3、(SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing．Beijing100083，China)Abstract：Duringthetunnelconstruction，thesurroundingcircumstancesofatunnelandthegeologicalandhydro—geologicconditionsaheadofworkingsurfaceareveryimportanttOtunnelconstru

4、ctioninbothqualityandsecurity．Apoorconditioncancausetunnelmudslide．SuddenlywaterleakingnotonlybringdifficuhytOtunnelconstructionbutalsocausehumanlifeindanger，equipmentdamageanddelaythecomple—tionoftheproject．Thesewillcauseimmensepecuniaryloss．Comparedwithothergeophysica

5、lexplorationequipments，thegeologicalradarhasalotofadvantages，suchashighresolution，lowcost，rapidspeed，lessconstructiondisturbance，etc．Soithasbeenappliedwidelyintheareaofgeologicpredictionintunne1．IncombinationwiththetunnelprojectoftheDahualing，theprincipleandthedetection

6、andinterpretationmethodsofgeologicalradarareintroduced，thetypicalradarimagesofintactrockmass，swellingrockmass，fracturedrockmassandwaterbearingrockmassareestablishedandexplainedintheplanningdetec—tedregion，thecharacteristicsofradarmapsareanalyzed，andthepracticalityandeff

7、iciencyofgeologicalra—dariSillustrated．Keywords：tunnel；groundpenetratingradar；geologicalmechanismanalysis；geologicforecast由于地质条件的复杂性，在公路隧道开挖中，要_1]。常用的超前预报方法，有地质学方法、可能会遇到溶洞、断层、破碎带、瓦斯和各种含GPR(GroundPenetratingRadar，地质雷达)法、水情况等不良地质现象。因此，在隧道开挖阶段，TSP(TunnelSeismicPrediction，隧

8、道地震超前如何超前预报隧道掘进方向的地质构造，准确查预报系统)法_4等。其中，地质雷达法是通过向地出隧道掘进方向的围岩性状、结构面发育情况，下发射高频宽带的电磁脉冲信号，利用地下介质对及时采取有效施工措施、确保施工安全至