探地雷达技术在隧道施工超前地质预报的应用

探地雷达技术在隧道施工超前地质预报的应用

王晨,吴鹏,周俊

（成都地铁运营有限公司 四川成都 610000）

摘要：在隧道工程的施工过程中，着重做好施工之前的超前地质预报工作，这是必要前提，也是关键所在。在地质预报过程中可以有效应用探底雷达技术，这样可以更精准效地收集整理各类数据，然后进行更精准可行地预报，使预报的精准度得到切实提升，进而围隧道工程施工顺利推进提供基本支持。基于此，本文重点探究探底雷达技术在隧道施工超前地质预报中的应用策略等相关内容。

关键词：探地雷达技术；隧道施工；超前地质预报；应用策略

引言

   为了确保隧道施工更安全稳定地进行，需要在前期充分做好超前地质预报，使地质预报更切实有效，这样才能为隧道施工提供必要的数据支持和指导性资料，进而为后续施工顺利推动奠定坚实基础。在超前地质预报过程中可以有效融入探地雷达技术，通过该类技术的有效作用为地质预报水平的提升奠定坚实基础。

1探地雷达技术的应用原理

针对探地雷达技术来说，也叫做探测地下物体的地质雷达技术，它是一种十分先进的物理探测技术，在该技术的运用过程中需要融合计算机技术，电子技术和信息技术等相关内容，以此形成相对运动技术体系，进而为探地雷达技术应用价值的体现提供前提。在当前的隧道工程施工建设过程中，越来越广泛的应用探地雷达技术，这样可以更有效进行相关数据指标的检测，并且对于各类地质情况进行相对应的预报。在隧道超前地质预报过程中通过探地雷达技术的应用，主要是通过超高频电磁波对于底下的土质分布情况进行相应的探测，电磁发射机有效利用天线发射处的中心频率，结合具体情况和探地雷达的具体要求来充分明确探测的具体情况，在遇到探测目标的时候可以形成反弹且出现回波，以此利用其雷达天线接收数据并且融入到接收机中，这样可以有效进行相对应的数列处理，并且在示波器上进行有效呈现。

同时，通过反射信号判断目标的具体距离，这样可以更充分体现出抗干扰性能和分辨率更高的特点，同时其定位方面更为精准，操作更为简单方便，同时界面更直观形象。因此，在当前我国的隧道工程超前地质预报过程中可作为无损技术得到十分广泛的应用，并且呈现出巨大的应用优势。

2探地雷达技术在隧道施工超前地质预报的应用策略

在隧道工程的施工之前做好超前地质预报工作是必要前提，在预报测试过程中要匹配探地雷达技术，更精准有效地识别判断相关指标参数，同时有效防范可能出现的风险隐患，然后在预报过程中体现出应有的应急处理效果，这样才能为隧道施工顺利进行提供基本支持。具体来说，探底雷达技术在超前地质预报过程中的应用策略主要体现在以下几个方面：

2.1结合预报要求选择相对应的天线频率

在针对探地雷达技术进行应用之前，要充分做好地质预报的分析和调研工作，进一步明确隧道工程的实际情况，然后选择相对应的天线频率，这样才能为探地雷达技术的有效应用提供基本支持。在针对天线中心频率进行选择的过程中要充分落实统筹兼顾的基本原则，切实明确预报的具体目标和目标体的深度、尺寸以及天线尺寸等内容。

要确保各项因素符合场地要求，在满足分辨率和场地条件的情况下要尽可能应用中心频率相对来说比较低的天线，在针对隧道进行超前预报的过程中可以有效选用频率在100赫兹的天线，依次进行相对应的测量，这样可以体现出良好的预报效果。通常情况下要确保其预报范围可以满足掌子面前方50米的要求。除此之外，也要有效匹配500赫兹的天线进行相应的辅助，这样可以在两者融合推进的过程中进一步体现出良好的测量效果。同时，要着重针对掌子面前的5米范围内的地质情况进行有效分析，把握具体情况，然后在使天线频率得到精准选择的基础之上为探地雷达技术的有效应用提供支持。

2.2有效选择和应用更科学可行的测线布置和信号触发方式

   通常情况下，掌子面要有效通过上导坑和下道坑开挖方式，使得掌子面相对来说比较狭小。因此，在具体的操作过程中要结合掌子面的实际情况，在对其进行检测的过程中可以有效通过一横三竖或者两横两竖的布线模式，进而在测线布置的过程中可以体现出良好的检测效果。

同时要充分结合现场的具体情况对于测线进行科学合理的布局，在布置过程中要充分贯彻落实尽可能靠近掌子面轴心位置的基本原则，同时也要确保测线距离可以得到有效延长，这样可以采集更多的数据，进而为后续的探测和数据整合利用提供基本条件。要充分明确在应用地质雷达技术进行数据采集的过程中，其信号触发方式主要涉及三种类型，因此在选择信号触发方式时，要明确不同类型的基本特点和注意事项，这样才能体现出良好的触发效果，使信号更精准。

在信号触发方式方面主要包括测量轮触发，时间触发以及键盘触发方式。因此，在应用过程中要明确这三种方式的主要特点，对于测量轮触发来说，主要是确保测量表面呈现出光滑的状态，使测量轮可以安全稳定的运行，进而确保测量数据长度和具体的测量长度充分吻合。因为最大的掌子面呈现出坑洼不平的状态，无法确保测量准确稳定的运行，因此通常情况下不用这种信号触发方式。

针对时间触发方式来说，主要是相关地质雷达系统结合相对应的时间间隔针对各类数据进行自动化地采集，在此情况下要确保相关天线要遵循具体温度情况来匀速前进。同时，要确保天线的底部和测量表面有规范的间距，通常情况下要在20厘米范围之内。在这样的情况下，天线有没有移动系统都可以结合具体的速度设定要求按照具体标准针对各类数据进行自动化采集，但雷达数据长度和具体测量长度往往不能充分吻合。因此，在应用过程中要充分把握具体要求和注意事项。

针对键盘式触发方式来说，主要是利用电脑键盘模式向雷达控制系统发放相对应的指令，然后通过键盘对各类数据进行采集，天线可以结合间距的具体情况来有效移动，由此针对移到数据进行采集。这种信号触发方式在掌子面工作条件比较恶劣的情况下也可以进行有效应用，以此可以体现出良好的信号触发效果，为探地雷达测量技术的有效应用提供比较支持。

2.3针对雷达图像进行科学合理的判读

在针对探地雷达技术的应用过程中，要着重针对地质雷达的图像剖面进行科学合理的解读，这是关键所在。要以地质雷达的相关资料解释和研究围切入点，确保雷达探测的相关数据能够得到有效证实，并且匹配与之相对应的反射波。要充分结合相邻道上反射波的具体情况来进行有效对比，针对不同道上的同一反射波相同相位连接方式要有效优化。

在雷达剖面图的识别过程中，要充分明确反射弧的具体情况，且在超前预报过程中充分明确掌子面前方的构造情况，对其是否出现断裂或者软弱夹层等，要高度关注，明确地下水的特殊情况，然后进行对应的预报数据，并且在雷达图像方面进行有效呈现。

在雷达探地技术的有效运用过程中，要着重对掌子面前方的溶洞以及断裂带等各类指标进行有效分析，这样可以使预报范围进一步缩短，同时也要在雷达图像的判读方面进行充分明确，把握异常指标和相关数据。同时要对隧道工程施工现场的地质情况进行充分分析，并且根据地质知识进行科学合理的判读，这样可以呈现出更加精准的预报结果，从而为后续施工提供基本支持。

3结束语

由上文探究可以看出，在隧道超前预报过程中有效应用探地雷达技术可以呈现出显著优势和应用价值。在具体操作环节需要充分明确各类技术要点，同时也要在测线布置和信号触发技术方面进行有效明确和优化，在天线频率方面进行科学合理的选择，也要科学判读雷达图像，进而体现出应有的超前预报效果，为隧道工程顺利施工提供支持。

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