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隧道超前地质预报

隧道超前地质预报报警

一、电磁波反射法

电-磁波反射法超前地质预报主要采用地质雷达探测(GroundPenetrating

Radar，简称GPR)。地质雷达探测是利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的

传播及反射，根据传播速度和反射脉冲波走时进行超前地质预报的一种物探方

法。

地质雷达探测采用电磁波反射原理探测浅层地层的划分、岩溶、空洞、不均匀体、

仪器将发射天线和接收天线集于一体，具有快速、无损、连续检测、实时显示等

特点，但在掌子面有水的情况下不宜使用。

1．探测前提

(l)探测目的体与周边介质之间应存在明显介电常数差异，电磁波反射信号明显。

(2)探测目的具体，有足以被探测的规模。

(3)不能探测极高电导屏蔽层下的目的体。

2．探测距离

地质雷达在完整灰岩地段预报距离宜在30m以内，在岩溶发育地段的有效探测长

度则应根据雷达波形判定。连续预报时前后两次重叠长度应在5m以上。

3．地质雷达探测仪表的技术指标

(l)系统增益不应低于loOdB。

(2)信噪比应大于60dB。

(3)采样间隔不应大于0.5ns、模数转换器不应低于16位。

(4)具有可选的信号叠加、实时滤波．点测与连续测量、手动与自动位置标记等

功能。

4．地赝雷达探测的数据采集要求

(l)通过试验选择雷达天线的工作频率，确定介电常数。当探测对象情况复杂时，

应选择

两种及以上不同频率的天线。当多个频率的天线均能符合探测深度要求时，应选

择频率相对

1

较高的天线。

(2)测网密度、天线间距和天线移动速度应反映出探测对象的异常，测线宜采用

十字或网

隆形式布设。

(3)选择合适的时间窗口和采样间隔，并根据数据采集中的干挠变化和效果及时

调整工作

参数。

(4)采用连续测量的方式，不能连续测量的地段可采用测点。

(5)隧址区内不应有较强的电磁波干扰；现场测试时应清除或避开测线附近的金

属物等电

兹干扰物；当不能清除或避开时应在记录中注明，并标出位置。

(6)支撑天线的器材应选用绝缘材料，天线操作员应与工作天线保持相对固定的

位置。

(7)测线上天线经过的表面应相对平整，无障碍，且天线易于移动；测试过程中，

应保持工

乍天线的平面与探测面基本平行，距离相对一致。

(8)现场记录应注明观测到的不良地质体与地下水体的位置与规模等。

(9)重点异常区应重复观测，重复性较差时应查明原因。地质雷达探测质量检查

的记录与原探测记录应具有良好的重复性，波形一致，没有明显的立移。

5．地质雷达探测的资料与解释

(1)参与解释的雷达剖面应清晰。

(2)解释前宜做编辑、滤波、增益等处理。情况较复杂时，还宜进行道分析、FK

滤波时差校正、褶积、速度分析、消除背景干扰等处理。

(3)结合地质情况、电性特征、探测体的性质和几何特征综合分析。必要时应考

虑电常数的各种因素，制作雷达探测的正演和反演模型。

6．探测报告

地质雷达法预报应编制探测报告，内容包括探测工作概况、采集及解释参数、地

质因果、测线布置图（表）、探测时间剖面图等，其中时间剖面图中应标出地层

的反射波位置。

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