复杂地质隧道的综合探物技术

复杂地质隧道的综合探物技术

李小勇邱鹏

关键词：复杂地质；隧道；综合物探技术

所谓综合物探技术，就是运用相关的仪器进行地质数据的测量，以用来测量将要施工的工作区域内的各种各样的地球物理信息，并使用合适的处理方法将所需要的信息进行提取，再依据物性之间的差异，结合工作区域内的地质进行科学的考虑和分析。由此，便可以较为精准地探测出勘察对象在于地下的哪个位置，它的大小、所涉及到地区范围和产量以及相对应的物理特征。从而对地形进行更好地分析、对隧道的设计方案进行科学分析，再不浪费资源、不破坏资源的基础上设计隧道方案。

一、综合物探技术的原理

1.红外探水原理

物体在运动的过程中都会发出红外线，由此会在物体表面形成红外场，这样就可以满足进行红外探水工作的基本需求。在地质内如果存在一定水源的情况下，地下水源自身所产生的红外场就会对周围的地质体场所产生的红外场产生影响，由此一来我们便可以通过围岩红外场的变化情况或者说是系数的变化实用科学的运算方法来对各测点的距离和测点到掘进点的距离及逆行施工前的地质中是否存在水源进行勘察。

2.地质雷达原理

地质雷达的方法的原理就是应用地下介质对于光谱电磁波所产生的不同影响的机制原理，以利用此原理来对地下的介质的分布情况进行判断，并将此作为制定隧道方案设计之前进行巩固的主要内容。在使用地质雷达进行勘察的过程中，地质雷达需要向地下发射天线，如果信号到达空洞或是高度分布不均匀的物体的时候，电磁波的强度和频率就会发生变化继而返回到地面上，我们进行这项技术的应用是为了勘察在隧道施工前该地质的构造特点以及它其中所潜在的安全隐患问题，由此再进行隧道设计方案的进一步调整。

3.TSP—203技术原理

TSP—203技术的原理就是利用振动波的回声作为主要参考依据。地震波主要是以球面的形式进行传播，在其传播过程中会出现地震波受到岩石等其他物体的阻碍的情况，这时只有一部分的传播信号会原路返回以汇报数据，另一部分的传播信号会折射到前方的阻碍介质中，与此同时，地震检测器就会接收到阻碍介质的相关信息，工作人员的就可以根据所搜集整理的数据的基本情况来对相关隧道剖面中的岩石的物理性质以及力学的基本参数来进行判断并完善隧道方案的设计。

二、物探技术在进行复杂地质的勘察中所存在的问题

虽然说物探技术在隧道施工前的勘察工作的应用中，不仅仅是在技术方面还是再仪器设备方面都有了较为充分地提高和发展，但是我们在实际的操作与应用中所得到的反馈信息和隧道施工单位的不信任的情况中来看，不难发现物探技术还是存在着不足。

1.数据分辨率不高

虽然说在实际的勘察过程中，检测机构和单位无不想出方法来使传感器的耦合性得以提高，并有目的地进行干扰的排除，在这个方面中应用的最好的技术就是TSP—203技术，但是我们不能排除现场实际情况中千变万化的问题的出现，使得在勘察过程中所接收到的原始数据的分辨率受到影响，从而耽误了工作的进程，甚至会影响到方案设计的合理性和安全性，更严重的是会影响到施工人员的生命健康，所以怎样能后对于深层的干扰的因素进行排除，提高能量激发和数据采集的指向性，成为了我们在进行地质勘察工作中的重要问题。

2.不良现象的指标标准的判断有误

单单依据表层直达波速度或者是平均波速度来对岩体深层速度来进行判断是不准确的，且存在一定的不合理性。经验成分越多，所反映出来的岩体力学的特征误差就越大，这就需要勘察人员在进行勘察工作的同时，加强对不良地质勘测中的每一环节的指标控制。对不良地质的走向、位置、完整度以及含水量的大小多少情况来具体加强直观标准的控制，尤其是对与隧道走向近乎趋于平行的断裂带、饱水带等这些难以及进行勘测和施工的地带由于受到限制所对工作产生影响，我们对此的局限性问题的解决也有待突破。

3.资料的处理软件有待提高

在当今的我国的地质勘查工作中，并没有健全的软件开发技术队伍，即使软件的已开发出来，也没有相关的技术对其进行专业化的处理，相对来说之后的硬件开发是滞后的，这就在一定程度上抑制了新的勘测方法的应用和新型机械设备的研发，更是有些仪器的实时处理软件还不能满足实际操作的要求，使复杂地质隧道的勘察工作进程受到抑制和影响，并且抑制了物探技术的进一步发展。

4.仪器的开发水平需要提高

我国对于复杂地质的勘察工作并不是很重视，所以导致此行业并不能得到很好的发展。生产规模的制约、品种的重复、仪器种类的单调性，这些问题的出现都影响着勘察技术是否能够更加准确。由于我国的物探技术的仪器设备大多是对于国外仪器的仿制，所以我国在仪器的开发和研究上还是与国际上的先进技术存在很大的差距。同时这些问题的出现还与资金的投入的多少、市场的销量有关，这就需要我们想方设法来提高勘测仪器的开发水平。

三、物探水平技术改进的相关方法

1.加强对于物探技术的重视与投资

这需要我国相关部门制定一些有利于物探技术在于勘测隧道或是进行其他工作的地质勘察的政策，并加强对其的重视和资金投入，以此来鼓励更多的企业人士来支持物探技术的开发与研究，使仪器设备的制造商得以增加，随着此行业的制造企业及技术开发与研究的增多，也可以促进企业之间的竞争，进而促进物探技术的发展。

2.加强专业知识人员的培养

专业知识的人才培养也需要国家和政府对此专业的学员进行一定幅度的扶持政策，从娃娃抓起，在低年级就对此类知识进行普及，从小培养孩子们对于物探技术的学习兴趣，为之后的人才培养提供了主体。普及大众对于物探技术的现状和发展潜力的了解，以增强人们对此专业的好感，以此来引导更多人士投身于物探技术的发展事业中。

3.加强相关技术的生产流程之间的协作

科技人员每开研发一个新的物探技术得软件，但总是缺乏在硬件方面的技术开发，更不用说将其以仪器设备的形式出现在人们的实际应用中，使其得以应用的想法也只能得以破灭。这就不知只需要物探技术的相关人员进行探究和研发，还需要硬件设备及机械制造业三者的合力协作。生产流程的形成加之以联系较为紧密的合作关系，才能让物探技术得研发人员在脑中的想法得以在实际中应用和实现。

结语

根据本文的说明，我们可以得知综合物探技术对于隧道建设中的复杂地质的勘察工作的重要性，以及在进行实际操作中所存在的问题，并对问题加之以分析解决提出了自己的一些浅显的看法。我们不应只满足于对于外国物探技术和仪器的模仿上，应该关上大门，在自己的屋内进行创造，并在实践中慢慢提高自己的水平。此外物探技术也不仅仅只应用于隧道的建设中，它也在其他物理或是地理方面的科学研究发挥着重要的作用，所以进一步发展综合物探技术就显得格外重要。

参考文献：

【1】张吉振,李志华.变质岩地区隧道的综合物探研究[J].铁道工程学报,2014,26(10):51-54.

【2】周竹生,丰赟.隧道勘察中的综合物探方法[J].地球物理学进展,2011,26(2):724-731.

【3】薛陈军,黄俊,汤国毅,等.综合物探技术在南山隧道勘察中的应用[J].江苏建筑,2017(2):60-63.

【4】黄霄寒.综合物探技术在隧道岩溶超前预报中的应用研究[D].成都理工大学,2016.