地质雷达在长坞岭隧道施工中的综合应用.pdfVIP

维普资讯 公路隧道 2008年第 1期(总第61期) 地质雷达在长坞岭隧道施工中的综合应用 王 林 王 勇 (长安大学公路学院 西安 710064) 摘 要 本文结合工程实例介绍地质雷达在隧道工程中的综合应用：a．使用低频天线进行隧道超前地质预报和 洞顶覆盖层探测的方法；b．使用中高频天线进行隧道初期支护和二次衬砌缺陷检测的方法；C．使用中高频天线进 行隧道围岩松动圈测定的方法。 关键词 隧道 地质雷达 超前预报 无损检测 松动圈 定反射体距表面的距离(图1)。在隧道工程施工中 1 概述 遇到的掌子面前方不 良地质体，如断层、裂隙带、岩 隧道工程 以其 自身具有的改善线形、缩短里程 溶、夹层等；在已竣工隧道中的各种病害体，如顶部 和行车时间、提高运营效益等方面的优势，已经越来 脱空、漏水裂隙等，由于和周围的介质都有很大的电 越多地为道路建设者和设计者所公认而被大量采 性差异，故都是 良好的电磁反射体。这些介 电常数 纳 。在隧道设计施工中，地质 问题是首先要克服的 的变化，给地质雷达探测提供了基本条件。 问题。隧道属线性结构物，穿越山体地质多有变化， 3 工程实例 岩性、构造、地下水分布都会发生变化。由于经济技 术等原因，在勘察设计阶段往往是难 以全面掌握这 3．1 工程概况 些地质情况及其变化 。这就需要在施工阶段开展有 长坞岭隧道是安徽省 目前为止在建最长的山区 效的超前地质预报 。 3车道隧道，全长 769m，为左右分离式曲线隧道。 隧道工程中施工条件恶劣，隐蔽工程多，这给隧 穿越的地层主要有第四系全新统冲积层 (Q4孙)，第 道施工质量管理带来不小的难度。大量在建工程和 四系全新统残坡积 (Q4+d)，元古界木坑组 (Pt。一。 已建工程的经验表明，隧道初期支护背后空洞、钢拱 m)千枚岩、泥质粉砂岩，地质条件较差。施工期间 架缺失、二次衬砌厚度不足、钢筋缺失、衬砌脱空等 采用了美国劳雷公司的 SIR一3000型雷达对其进 各种质量问题时有发生。 行了全程超前预报、初期支护与二次衬砌的质量检 。 无论是隧道施工中的地质问题，还是上述施工 测，并对局部特征部位进行了爆破后松动圈的确定 质量问题，都可以通过借助地质雷达来解决。实践 等 。 证明，在隧道施工过程中配备地质雷达，对隧道施工 3．2 超前预报 大有好处。 对不 良地质体进行预报是超前预报工作的主要 内容，包括断层、富水区、裂隙密集带、岩脉破碎带 2 地质雷达探测原理 等。由于这些不 良地质体内介质与周边介质之间存 地质雷达是一种对地下或物体内不可见的 目标 在有较明显的差异，具有 良好的测试基础 ，故预报准 或界面进行定位的电磁技术。其工作原理是高频电 确性也较高。通过开挖验证，各项不 良地质体预报 磁波以宽频带脉冲形式，通过发射天线定向发射到 准确率都达到90 以上。 介质中。在介质中传播的入射电磁波，若