地质雷达在高速公路隧道地质超前预报中的应用

地质雷达在高速公路隧道地质超前预报中的应用

陈飞

身份证号：152326199009071194

摘要：如果高速公路隧道在不同地区建造，则施工计划可能会有所不同，计划方案根据当地地质条件进行。不同地区的地质条件也各不相同，如果地质勘探工作进展不顺利，下一阶段就会出现问题，造成经济损失。根据隧道施工中地质问题引起的事故频率，阐述地质雷达勘探原理，分析了地质雷达分析的优缺点，提出了地质雷达利用的优化方法，以更好地发挥高质量雷达探测技术在隧道地质条件预测中的作用，促进隧道施工。

关键词：地质雷达；高速公路；隧道施工

由于隧道条件的复杂性和规划阶段地质勘查的准确性，不利的地质条件往往威胁到隧道施工的正常安全，导致不可挽回的安全事故和巨大的经济损失。因此，有必要在隧道施工前超前预报地质条件，在隧道施工前掌握地质构造，以实现隧道的安全。

一、地质雷达技术的超前地质预报基本原理

在隧道施工过程中，周围岩石的掌子面前方非常复杂，往往不利于地质构造，如育岩溶、破碎断层、地下水源等。这可能导致灾难，如突泥水、坍塌。地质勘探通常在隧道建设之前进行。但是，由于成本，条件，技术限制或影响，结果可能与现实大不相同。因此，超前地质预报在隧道施工中具有重要意义，一些地质预测基于地质雷达技术。例如，将具有典型地理效果的雷达图像与实际现场条件进行比较可以获得有意义的结果。但是，图像振幅、频率和地质条件之间的关系需要进一步分析，基于的地质现象的检测需要改进，这就需要发射天线的连续高频辐射。介质本身被分散，吸收和过滤电磁波，天线接收并记录反射波，并使用特殊处理软件处理数据。在图像处理的基础上，结合现有的技术地质报告和各种地质特征，对掌子面前方的地质条件进行了精确设计。

二、超前预报的工作内容及目的

1.工作内容。。隧道地质预报一般包括:(1)地质预报为不良地质、地质灾害。掌子面前方预报特定区域内突水、泥、岩爆和有毒气体的存在，确定气体的面积、大小和类型，并制定施工措施或建议。(2)水文预报，隧道水量的大小和变化，并评估地质和地质对环境的影响。(3)破碎断层地区，预测位置，宽度，产量，特性，充填物，稳定措施和建议的设计措施。(4)围岩类别进行分类，以预测稳定性，确定围岩类型是否适合支护结构，确定稳定性，随时提出设计变更，支护调整，并确定二次衬砌时间，隧道周围的岩石可以预测级别变化。

2.工作目的。利用先进的地质预报雷达技术，可以在勘探20-30米开挖掌子面岩石的结构和水文地质。根据雷达预测的地质水平和断层、断层和薄弱发展情况，推导出运行前的环境水平，预测运行前断层的位置、形状、大小和发展趋势。预测富水性，预测干扰点，水量和施工的影响。隧道地表出现深裂缝或裂缝时，应在进行开挖预测分析，以确定隧道的岩石和稳定性，基于地理雷达预报的隧道建设和维护建议。

三、地质雷达使用流程的优化

1.优化前期准备。首先，在决定是否使用地质雷达，必须明确定勘探条件，

隧道检测目标和要求是确定地下水，确定地层边界和寻找可能的地下障碍物。准确的定义仅在初始阶段进行，从而可以更好地选择雷达参数和数据处理方法，从而提高检测效率和数据解释的准确性。其次，根据区域的地质特征和探测要求，选择合适的地面雷达参数，如频率、天线类型、扫描方法等。不同的地质参数可以根据不同的地质条件和勘探深度进行调整，合理的选择可以提高勘探的准确性和效率。第三，在勘探前，有必要制定详细的勘探计划。勘探计划应包括勘探路线的规划，测量布局和过滤密度的确定，这有助于最大化目标范围并提高数据的可靠性和完整性。最后，对区域进行调查和标记，以确定地形，植物，人造结构，特别是实地考察，标签对于确保信息的准确性和可靠性至关重要。

2.优化测线前期布置。完成前期准备后，技术人员必须规划勘探路线，以确保所有地质雷达功能正常运行。互联网的方法有很多，但技术人员必须坚持工作理念，分析具体问题，并根据实际情况选择网络测量方法。如果隧道前面没有特殊情况，工人可以形成水平和测线布置十字形，试中心在拱顶。布线横、竖向，而且等号型也很常见。无论工程师选择哪种控制方法，都必须探测和调研周围的岩石，如果较差围岩条件，则必须在勘探期间正确加密处理。

3.提高数据采集的准确性。完成布线后，技术人员需要雷达探测来收集重要数据。有三种常见的数据收集方法。首先，时间触发式，必须开发相对完整采集系统，这些系统通常使用自动化技术发送电磁波。该技术从反射中收集电信号以进行转译和分析。二是测距轮，为了能够自由滚动测距轮以收集后续数据，掌子面必须保持平整和光滑。三是点触发，技术人员必须提交作业并通过数据采集系统接收指令，然后才能下一指令。雷达天线可以发送电磁波，传输过程中反射的数据。数据收集方法因情况而异，探测长度通常会影响测试数据的准确性，在给定的测试过程中，技术人员必须获得有关探测长度的准确信息，并使用雷达天线有效地调整测试数据，这是提高数据采集准确性的重要手段。

4.及时分析数据。一旦收集了数据，技术人员应立即对其进行处理，并在收集信息之前识别与隧道施工相关的潜在风险。最流行的数据处理软件是Reflexw，数据处理后，需要减去平均选择误差信号，改变静态数据信号。一旦设置，必须使用适当的技术来消除水平信号，从而减少背景噪声。我们可以计算移动平均线。目前，大多数技术团队都掌握了地理雷达技术。借助地质雷达可以从其前身收集各种数据，以提高数据处理的质量和速度以及图像的翻译。隧道不同区域是有差异性，因此，隧道数据的准确性可能与现实不同，单通过雷达波形进行解译存在偏差。因此，图像解译必须收集有关振动频率，强度，波形和变形的其他重要信息，以产生危险警告。

5.开挖验证。在隧道施工之前，工程师应根据最终的图像处理信息预测隧道的地质预报，并检查地质条件和其他重要数据。具体验证方法:比较不同矿山的信息，这些预测与实际收集的数据完美匹配，这意味着雷达技术可以用来预测探索，工程团队可以使用相关数据。

6.施工设计优化。通过使用雷达探测技术研究隧道地质，工程师可以获得有关隧道施工风险的大量地质数据。为了避免危险，工程师必须根据检测到的信息采取切实可行的预防措施，以避免安全事故。在数据验证和施工规划期间，工程师应根据隧道的实际情况确定地理雷达探测参数，并根据数据验证结果优化隧道规划。为了提高隧道施工质量，技术人员应根据实际情况使用钻爆方法，并炸药量调整，当然，这种方法是否适合隧道施工取决于技术人员，他们将根据调查结果来决定。

利用地质雷达超前预报隧道施工中的地质条件，可以快速有效地识别隧道施工前的不利地质条件，促进隧道施工安全，地质雷达有助于改善短期地质超前预报效果。

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