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汕头储气隧道工程 探地雷达超前探测技术报告 孔祥春刘力 北京鑫衡运科贸有限责任公司一九九九年三月十五月 汕头储气隧道工程 探地雷达超前探测技术报告 孔祥春刘力 -XZL- —X-一? 刖S .汕头储气隧道工程位于汕头市达濠区广澳半秘尖部。隧道建在 花岗岩体中，深度120米，高度4.3米，宽度7.2米，长度1000 米。花岗岩岩质坚硬，但受地质构造影响岩脉（煌斑岩、细品 岩）浸入：节理发育，局部形成破碎带，岩脉和破碎带含水成 为隧道掘进施工一大隐患。因此，急需i种超前快捷探测方法 技术，预报掌子面前方1075米含水带信息：位置和含水量，* 以便及时采取针对性注浆等措施，确保掘进平安。 .我们受嘉德士海洋石油公司委托，用瑞典轻便型探地雷达承当 了超前预报探测任务，历时三个月（1998年12月16 I 1-1999 年3月15日）。圆满地完成了炳烧PAT隧道（505m—670m） 和PWT水幕洞（26 m — 158 m）检测任务。（如图一所示） 超前探测位置图1： 1000 超前探测位置图1： 1000 超前探测位置图1： 1000 超前探测位置图1： 1000 N hatc CHECKED teb. * LGEN ： COGEL: , 01/Qa 基本原理.探地雷达是基于电磁脉冲波反射原理。它是利用一个天线向地 下发射电磁脉冲波，用另一个天线接收来自地下不同电性目标 介质体产生的反射脉冲波，因反射脉冲波的波形和旅行时包含 着介质体的电性和几何形态的信息，因此通过对反射脉冲波分 析处理可推断出介质体的电性和结构，到达探测目的。（如图 二所示） 图二.反射原理图 .探地雷达法是以岩土导电性差异为基础。众所周知，致密的花 岗岩岩体相对介电常数：。=5,含水的破碎带和岩脉相对介 电常数大约为￡,415,二者存在极明显的导电差异，将产生 强反射。反射系数为： J ￡ h - J Pr=V ￡ h + V ￡ , J 15I V 5 + V15 I =0. 08 三.仪器及主要参数.仪器：瑞典RAMAC/GPR雷达 100MHz天线对.主要参数： 采样率：600MHz迭加次数：256次 时间窗:480ns 四.采集工作方法采集方式：剖面法，收发距1米 米集点距：0.1米测线距底部高度：1.5米 掘进进尺5—10米必须探测一次现场处理，成图，解样，及时提供四份成果图。 带，后被掘进证实。见实例图四七.结论 .探地雷达法在隧道施工中超前探测，成功地预报，说明这种 方法技术有效性和可靠性。 .瑞典雷达RAMAC/GPR在隧道中使用充分显示出轻便、快捷、 全密封特点，是此类工程值得推荐仪器。 Profile 6106TvOIOOlOEO 超前探测图像预测前方 519米和522米处方含 水带。掘进后地质描述 （上图）519米和521 米为一破碎带，含水量 不大，不用注浆。 Length1Vd : K011VD03 c Y f- 3 30： 图四 (9001 66-5vr-0](t 9YHd SnO3NYXXYlSXl 口二书 0 NOLLYH320YX3 TOU必!MOCNLt - DOV NPfO] (itavisl (HYlSlI30CYX3 TY3JJH1\] ((CO! I 03NY1NY1SK! m5田也山(3SYHd SfW3B；(ONIMOQNIM $门Hie000-n) (H) HidSG(I 一，— I ~ 二一GlJOLOdoLI/;1J o PTH (m)一 o; oo o o o ? o oo xJ FE INSTANTANEOUS PHASE] (VERITCAL EXAGGERATION: 0 8:1] (m)替 t g o o o 嬴丁凰—款醛酬 H ■黑搦