复杂地质条件下的隧道地质超前探测技术
超前探测在井巷复杂地质条件下应用
超前探测在井巷复杂地质条件下的应用【摘要】中铝中州矿业段村矿区7#总进风井420m中段脉外运输巷施工到33米处，工作面遇到软岩破碎带，以泥岩、铁质页岩和砂砾岩为主，伴随有集中涌水出现，主要支护方式为钢拱架结合锚喷网支护，但是工作面前方围岩情况、水文情况和破碎程度都是未知数，此时引入超前探测技术，对前方50米左右的围岩及地质情况进行探测，给下步施工技术方案的选择、支护方案的运用以及安全性都有很大提高，这次成功实践，印证了超前探测对井巷施工的重大指导意义。
【关键词】井巷施工；破碎；裂隙水；超前探测；分析1、工程概况中铝中州矿业有限公司三门峡矿段村-雷沟矿区位于河南省渑池县境内，处在渑池县与新安县交接部位，其地理坐标为：东经111°50′30″～111°54′44″，北纬34°47′32″～34°49′24″，矿区位于渑池县与新安县交界部位。
矿区属坚硬、半坚硬、软弱及松散岩类为主的层状矿床，矿层顶底板岩层强度较低，稳固性较差，属软弱-半坚硬岩层；第四系砂卵石和风化带普遍发育；矿区内软弱层有粘土岩、炭质页岩、泥岩、煤层等。
矿区内有一条规模较大的断裂构造f4，为正断层。
刚好位于段村矿区7#总进风井周边，断层长约1600m，断距30m～50m左右。
段村7#总进风井处在段村矿区和雷沟矿区中部，净直径为3.5米，井筒深度182米，井口标高为519m，基建中段为420m和390m，它是生产期间段村矿区和雷沟矿区的总进风井，对整个矿区的生产供风起着重要作用。
2、超前探测运用目前段村7#总进风井420m中段脉外运输巷施工到33米处，工作面遇到软岩破碎带，以泥岩和铁质页岩为主，并伴随有集中涌水，施工单位、监理单位、总包单位经过现场查看，决定采用“短掘短砌”的施工方法，超前锚杆、锚喷网和钢支架混合支护，但是为了搞清楚工作面前方一定距离内围岩破碎情况，我们采用了超前探测技术，主要仪器是trt6000。
隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施
隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施我们在隧道的施工过程中会遇到各种不良地质,为避免盲目性,使施工方案和技术措施更科学合理，开展地质超前预报十分必要。
地质超前预报对不良地质能做到早发现，早预防，从而采取恰当的处理措施,减少和化解不良地质给施工带来的不利影响。
1地质超前预报方法1.1超前导坑法长隧道和特长隧道大都设有平行导坑。
平导一般与线路平行，距线路20m～30m 不等。
施工过程中利用平导先行的优势，认真收集和积累地质资料，并根据平导开挖过程中揭示的地质资料指导正洞施工，从而使正洞的施工方案和技术手段都建立在科学合理的基础上。
平导开挖断面小，即使出现不良地质也容易处理，对施工影响不大。
因此,超前导坑法在长隧道和特长隧道施工中被广泛采用。
1。
2 超前水平钻探法采用隧道专用钻机进行超前水平钻探，来探明开挖前方的地质情况。
超前水平钻探其实并非完全“水平”,带有一定的角度.与地震波反射法、地质雷达探测法相比,超前水平钻探法具有更直观、更准确的特点。
超前水平钻探法虽是“一孔之见”，却能起到“管中窥豹”的作用。
超前水平钻探法主要用于探测煤层、瓦斯、断层、溶腔、突水、涌泥等不良地质。
超前水平钻探法探测的距离长，探明的不良地质距工作面较远，便于提前调整施工方案和技术措施。
1.3 超长炮孔钻探法超长炮孔钻探法指的是在掘进过程中，每次打眼都用5m钻杆在隧道拱部和底部各钻两个探测孔，放炮则控制在3m以内，使工作面始终保持距不良地质2m 以上的安全距离。
当钻孔出现不良地质征兆时，可以及时采取应对措施。
采用超长炮孔钻探法，避免了钻机的频繁移动，可以不中断隧道的正常掘进，简便易行、事半功倍。
超长探孔还可兼做炮眼,节约成本，提高功效。
1。
4 地震波反射法-—TSP-203系统TSP超前地质预报系统是目前隧道及地下工程地质预报工作中，采用的较为先进的设备。
其工作原理是利用地震波的回波原理，人工制造一系列有规则排列的轻微震源，形成一个地震源断面；同时，三维地震波接收器在计算机的监控下，采集这些震源所发出的震波沿隧道前方及四周区域传播而遭遇不良地质体(如地层层面、节理面、特别是断层破碎带界面和溶洞、暗河等）被反射返回的地震波数据.这些回波信号的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向，是与相应不良地质体的性质和分布状况紧密相关的.在一定间隔距离内连续采用上述方法，可以得到前方地层的地质力学参数，如杨氏模量和横向变形系数等，从而预报隧道前方及周围临近区域的地质状况，判断开挖面前方100m～200m范围内的地质情况。
水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程
水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程是在水利水电工程建设中非常重要的一项技术要求。
隧道是水利水电工程中常见的一种工程形式，它不仅能够解决地理条件和自然条件的限制，还可以提供更加便捷的输水和输电通道。
然而，由于隧道施工时常存在复杂的地质条件，因此超前地质预报技术就显得尤为重要。
超前地质预报技术是指通过对隧道所在地质环境进行的详细调查和分析，确定隧道施工过程中可能遇到的地质问题和风险，并提前采取相应的措施来应对这些问题和风险。
这种预测性的技术有助于降低隧道施工风险，提高施工效率和质量，保障工程的顺利进行。
在进行超前地质预报技术时，需要对隧道所处的地质条件进行全面的调查和分析。
这包括对地层情况、岩性特征、断裂构造以及地下水条件等进行详细的了解。
通过采集地质样本、进行地质勘探和地质雷达探测等手段，可以获取到关键的地质数据，为后续的地质预报和施工提供依据。
在进行超前地质预报时，还需要对隧道所经过的各种地质问题进行科学的分析和评估。
例如，地质构造活动可能导致地层位移和断裂破碎，从而增加隧道施工的难度和风险；地下水可能引起地层涌水和隧道塌陷等问题。
通过对这些地质问题进行准确的预测和评估，可以为隧道施工提供合理的设计和施工方案。
超前地质预报技术的核心在于对地质问题的准确预测和评估，但并不仅限于此。
在预测和评估的基础上，还需要制定相应的施工措施来应对可能出现的地质风险。
这包括采取合理的支护措施、进行地下水控制和涌水处理、加强地质监测等。
通过这些措施的实施，可以从根本上解决或者减轻地质风险对隧道施工的影响。
总结起来，水利水电工程隧道施工超前地质预报技术是水利水电工程中至关重要的一项技术要求。
通过超前地质预报，可以充分了解隧道工程所面临的地质条件和风险，制定相应的施工方案和措施，降低施工风险，保障工程的顺利进行。
然而，超前地质预报技术也需要不断创新和完善，以应对不同地质条件和复杂施工环境的挑战。
隧道工程—超前地质探测与预报方法
隧道工程—超前地质探测与预报方法根据隧道工程地质条件，结合以往施工中在超前地质探测与预报方面所积累的经验，拟采用TSP203地质预报系统、地质雷达、超前钻探法、红外线探水仪等进行地质预报，并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件。
初步确定本次施工采用以下方法进行超前地质探测与预报。
一、TSP203超前地质预报系统TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况。
它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点，进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化，比如有断层或岩层变化时，会造成一部分信号返回，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，得到岩体强度变化界面的信号也就越强。
返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就得到岩体强度变化界面的位置及方位。
TSP203地质预报系统实际操作中有如下特点：适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况；距离长，能预测掌子面前100m～200m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报长度就越大；对施工干扰小，可在施工间隙进行，即使专门安排时间，也不过一小时左右；TSP203地质预报系统现场测试示意见下图。
图 TSP203地质预报系统现场测试示意图提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。
采用专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。
将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置，计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。
但也存在预报准确性和预报精度方面的问题，需要采用其他预报手段来补充和完善。
数据处理流程见图3-5-4。
超前探测孔技术
超前探测孔施工技术措施本工程隧洞采用超前探测孔技术来推断隧洞前方的地质情况，在隧洞内安放钻机进行钻孔，钻孔数量、角度及钻孔深度根据现场实际地质情况来控制。
根据地质复杂程度分级、隧洞内地质素描、物探异常带进行超前地质钻探预报和验证，对富水岩溶发育地段，超前地质钻探必须连续重叠式进行。
超前钻探揭示岩溶后，应适当加密，必要时采用地质雷达及其他物探手段进行短距离的精细探测，配合钻探清岩溶规模及发育特征。
本工程隧洞的超前探测孔技术主要采用冲击钻、回转取芯钻和加深炮孔探测，三者合理搭配使用，提高预报准确率和钻探速度，减少占用开挖工作面的时间。
A、一般地段采用冲击钻。
冲击钻不能取芯，但可通过冲击器的响声、钻速及其变化、岩粉、卡钻情况、钻杆震动情况、冲洗液的颜色及流量变化等粗略探明岩性、岩石强度、岩体完整程度、溶洞、暗河及地下水发育情况等。
B、复杂地质地段采用回转芯钻。
回转取芯钻岩芯鉴定准确可靠，地层变化里程可准确确定，一般只在特殊地层、特殊目的地段、需要精确判定的情况下使用。
比如煤层取芯及试验、溶洞及断层破碎带物质成分的鉴定、岩土强度试验取芯等。
一般每循坏可钻30～50米，必要时也可钻100米以上的深孔，连续预报时前后两循环钻孔应重叠5～8米。
C、加深炮孔探测加深炮孔探测是利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息的一种方法。
加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的超前地质探测，尤其适用于岩溶发育区。
按下列要求加深炮孔探测：①孔深应较爆破孔（或循环进尺）深3m以上；②孔径宜与爆破孔相同；③孔数、孔位应根据开挖断面大小和地质复杂程度确定；④在富水岩液发育区每循环必须按设计认真实施，发现异常情况应及时反馈信息，严禁盲目装药放炮；⑤钻到溶洞和岩溶水时，应视情况采用超前地质钻探和其他探测手段，查明情况，确保施工安全，为变更设计提供依据；⑥加深炮孔探测严禁在爆破残眼中实施；⑦揭示异常情况的钻孔资料作为技术资料保存。
复杂地质条件隧洞开挖超前地质预报实践与应用
第３９卷第６期红水河Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．６２０２０年１２月ＨｏｎｇＳｈｕｉＲｉｖｅｒＤｅｃ．２０２０复杂地质条件隧洞开挖超前地质预报实践与应用谢东元，黄㊀勇，王士发，张焱光，肖㊀若（中国能源建设集团广西水电工程局有限公司，广西㊀南宁㊀５３０００１）摘㊀要：三亚市西水中调工程输水隧洞长约２８．１ｋｍ，穿越断层㊁破碎带，地质条件复杂㊂为探明沿线隧洞地质状况，应用地质雷达探测㊁隧道层析成像（ＴＲＴ）和隧道地震波成像（ＴＳＴ）技术进行超前地质预报，探测分析掌子面前方地质状况，确保施工作业安全㊂通过现场多次实践证明，地质雷达探测和隧道地震波成像（ＴＳＴ）技术操作方便，比较准确地预测了沿线隧洞地质状况，开挖揭露情况与探测成果接近，值得推广应用㊂关键词：超前地质预报；复杂地质条件；输水隧洞；开挖中图分类号：ＴＶ５５４．９文献标识码：Ａ文章编号：１００１－４０８Ｘ（２０２０）０６－００９９－０３１㊀工程概况三亚市西水中调工程（一期）项目（原水工程）位于三亚市西部宁远河中下游的大隆水利枢纽原水引入中部地区㊂该项目的建设可从根本上解决三亚市中心城区水资源不足的问题，兼顾向水源池水库补水任务，并为沿线农业应急灌溉㊂工程包括大隆水库取水口㊁大隆水库至水厂输水隧洞，线路长约２８．１ｋｍ㊂２㊀工程地质情况１）工程区域出露地层主要为志留系下统空列村组第一段（Ｓ１ｋ１）㊁白垩系下统六罗村组第一段（Ｋ１ｌｌ１）㊁六罗村组第二段（Ｋ１ｌｌ２）㊁汤他大岭组（Ｋ１ｔ）㊁岭壳村组（Ｋ１ｌｋ）凝灰熔岩，第四系中更新统北海组冲积层（Ｑｐ２ｂ）㊁全新统冲洪积（Ｑ４ａｌ）㊂２）沿线地形㊁地质条件复杂，岩性变化大，山高坡陡谷深，各处水文地质条件差异较大㊂海南全省雨量充沛，所在区域岩层构造发育，局部受岩浆侵入作用，岩体节理㊁裂隙发育，为地下水的运移提供了有力条件，地下水丰富；局部存在地热等情况㊂３㊀施工超前地质预报的必要性和目的由于勘测设计阶段的地质工作量投入有限，工作重点放在隧道所处地质宏观勘探上，对局部复杂地质情况未作深入勘探，勘察精度不够，存在施工过程中揭露的地质情况与前期设计阶段勘探结果不符的情况㊂因此，有必要开展施工阶段的超前地质预报，进一步探明隧洞沿线可能存在的重大地质问题，降低隧洞施工地质灾害发生的概率，进而指导开挖施工，减少隧洞施工的盲目性，保证隧洞施工安全㊂４㊀超前地质预报检测方法的选择长距离超前预报可采用地质分析法㊁物探法及１００ｍ以上超前钻探法等［１］，物探法和超前钻探法比较耗时费力㊂短距离超前预报可采用地质分析法㊁弹性波反射法㊁电磁波反射法（地质雷达探测）㊁红外探测及小于３０ｍ的超前钻探法等，操作上比较省力㊂本工程超前地质预报采用地质雷达探测㊁隧道地震波成像（ＴＳＴ）和隧道层析成像（ＴＲＴ）技术，操作上比较简便，在预报准确性㊁可靠性等方面能满足核心技术要求［２］㊂５㊀超前地质预报实践应用５．１㊀８号支洞地质雷达探测５．１．１㊀测点布置８号支洞现场施工揭露，桩号Ｋ０＋２５处掌子面岩性为凝灰熔岩，强风化，斑状结构，散体状构造，岩质软，裂隙极发育，岩体破碎，透水性强㊂为进一步探明深层内部围岩地质情况，采用地质雷达超前预报㊂地质雷达测线沿掌子面布置如图１所示，采用１．２ｍ天线距，发射天线与接收天线相互保㊀㊀收稿日期：２０２０－０８－０４；修回日期：２０２０－０９－２１㊀㊀作者简介：谢东元（１９７３），男，广西全州人，高级工程师，从事水利水电施工，Ｅ－ｍａｉｌ：１７８６６７６８１＠ｑｑ．ｃｏｍ㊂９９㊀红水河２０２０年第６期持平行，位于同一竖直平面内，并尽可能与掌子面贴近［３］㊂为了保证数据采集质量，减少隧洞内部设施对雷达探测数据的干扰影响，在隧洞掌子面进行超前探测数据采集时，将施工台车及其他金属结构装备从掌子面跟前移开５０ｍ以上距离㊂图１㊀地质雷达测线布置示意图５．１．２㊀数据处理地质雷达超前探测资料的处理主要包括增益处理㊁滤波处理［４］等㊂增益处理一般采用扩散指数补偿增益对雷达波传播过程中所发生的吸收衰减进行补偿，以恢复来自地层深部的回波振幅㊂滤波处理包括时间域的带通滤波及空间域的差分滤波，时间域带通滤波可以压制时间方向的随机噪声；空间域差分滤波可以压制空间方向水平干扰，如压制隧洞内台车等施工设施在雷达剖面上形成的干扰影响㊂５．１．３㊀成果分析根据已开挖段地质资料分析（雷达剖面图见图２）：１）桩号Ｋ０＋２５ Ｋ０＋３３段：有明显的雷达反射回波，波形杂乱，振幅变化大，初步推断该区域岩性为凝灰熔岩，岩质软，强风化，节理裂隙发育，岩体破碎，开挖面可能出现渗水 滴水现象，围岩自稳能力差，隧道开挖过程中易发生坍塌㊁掉块现象㊂２）桩号Ｋ０＋３３ Ｋ０＋３７段：雷达反射同相轴比较连续，有明显反射回波，回波强度基本一致，雷达波反射能量较强，初步推断该区域隧洞围岩岩性为凝灰熔岩，岩质较软，强风化 弱风化，节理裂隙发育，岩体破碎，开挖面可能出现渗水 滴水现象，围岩自稳能力差㊂５．２㊀ＴＲＴ及ＴＳＴ层析扫描分析１０号支洞Ｋ０＋４９６ Ｋ０＋５９６围岩主要由粗中粒黑云母二长花岗岩组成，岩性坚硬，粗中粒㊁似斑状结构，多呈镶嵌 块状构造㊁局部碎裂构造，节理较发育 很发育㊂为保证施工安全，分别采用ＴＲＴ及ＴＳＴ两种预报方法进行分析㊂５．２．１㊀ＴＲＴ预报分析采集的地震波数据，通过ＴＲＴ７０００预报系统后处理软件进行处理，得到波速Ｖｐ不同方向的ＴＲＴ７０００层析扫描成像㊂ＴＲＴ７０００层析扫描成像图见图３㊁图４㊂图２㊀雷达剖面图图３㊀ＴＲＴ层析扫描成像图侧视图图４㊀ＴＲＴ层析扫描成像图 立体图㊀㊀从图３㊁图４可以得出以下结论：１）里程Ｋ０＋４６６ Ｋ０＋５３７段：无明显的阻抗变化区域，初步推断该段岩体较完整 完整性差㊂２）里程Ｋ０＋５３７ Ｋ０＋５６２段：出现阻抗变化区域，初步推断该段岩体较完整 较破碎，发育有裂隙水㊂３）里程Ｋ０＋５６２ Ｋ０＋５８７段：出现明显的阻抗变化区域，初步推断该段岩体较破碎，发育有少量裂隙水，节理裂隙较发育㊂５．２．２㊀ＴＳＴ预报分析ＴＳＴ超前预报软件的处理结果是地质偏移图像００１谢东元，黄㊀勇，王士发，等：复杂地质条件隧洞开挖超前地质预报实践与应用㊀和速度分布图像［２］㊂速度分布图像的横坐标是隧洞里程，纵坐标为速度值㊂地质偏移图像中的深浅条带代表围岩中的岩石反射界面，浅色代表岩石由软变硬的反射界面，深色代表岩石由硬变软的反射界面㊂ＴＳＴ形成的剖面图见图５㊂图５㊀ＴＳＴ剖面图㊀㊀根据已开挖段地质分析资料及ＴＳＴ剖面图揭示：１）Ｋ０＋４９６ Ｋ０＋５３５段：长度３９ｍ，纵波速度为４１００ ４８００ｍ／ｓ㊂通过地震波地质构造偏移图像以及速度曲线并结合地质资料的综合分析，岩体完整性较差至较完整，节理裂隙较少发育㊂２）Ｋ０＋５３５ Ｋ０＋５５６段：长度２１ｍ，纵波速度为３８００ｍ／ｓ㊂通过地震波地质构造偏移图像以及速度曲线并结合地质资料的综合分析，该段围岩节理裂隙较为发育，围岩完整性较差，裂隙水多呈滴水状，下雨时呈线状或股状出水㊂施工中应注意岩体破碎引起的掉块㊂３）Ｋ０＋５５６ Ｋ０＋５７４段：长度１８ｍ㊂通过地震波地质构造偏移图像以及速度曲线并结合地质资料的综合分析，该段围岩节理裂隙发育，围岩完整性差㊂４）Ｋ０＋５７４ Ｋ０＋５９６段：长度２２ｍ㊂通过地震波地质构造偏移图像以及速度曲线并结合地质资料的综合分析，该段节理裂隙较发育，围岩完整性差，以基岩裂隙水为主，多呈渗水㊁滴水状，雨季局部或呈线状㊂５）预报揭示１０号支洞围岩局部稳定性差，后段富水，隧洞开挖时可能发生涌突水㊂２０２０年６月下旬，１０号支洞开挖出碴过程中遇底板涌水，平均涌水量约１００ｍ３／ｈ，超前地质预报成果与开挖揭露情况相符㊂６㊀结语针对三亚市西水中调工程输水隧洞复杂地质条件，工程总承包项目部采用地质雷达探测㊁ＴＲＴ和ＴＳＴ技术等进行超前预报，全面预测隧洞施工掌子面前方的围岩地质状况，并根据预测分析结果，提出合理处置建议，有效防范坍塌㊁透水事故，确保了隧洞施工作业安全㊂地质雷达㊁ＴＳＴ满足地质检测核心技术要求，在理论的严谨性㊁预报准确性㊁可靠性等方面比较好，具有推广应用价值㊂参考文献：［１］㊀宋浪．超前地质预报在隧道施工中应用研究［Ｊ］．江西建材，２０１８（２）：１１６，１１８．［２］㊀肖启航，谢朝娟．ＴＳＴ技术在岩溶地区隧道超前预报中的应用［Ｊ］．岩土力学，２０１２（５）：１４１６－１４２０．［３］㊀杜添．基于地质雷达的米仓山隧道超前地质预报应用研究［Ｄ］．成都：西南石油大学，２０１７．［４］㊀Ｔ／ＣＥＣＳ６１６－２０１９，隧道施工超前地质预报技术规程［Ｓ］．ＰｒａｃｔｉｃｅａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎｆｏｒＴｕｎｎｅｌＥｘｃａｖａｔｉｏｎｕｎｄｅｒＣｏｍｐｌｅｘＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓＸＩＥＤｏｎｇｙｕａｎ ＨＵＡＮＧＹｏｎｇ ＷＡＮＧＳｈｉｆａ ＺＨＡＮＧＹａｎｇｕａｎｇ ＸＩＡＯＲｕｏＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＧｕａｎｇｘｉＨｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＢｕｒｅａｕＣｏ． Ｌｔｄ． Ｎａｎｎｉｎｇ Ｇｕａｎｇｘｉ ５３０００１ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｗａｔｅｒ－ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅｔｕｎｎｅｌｏｆｔｈｅＷｅｓｔ－ｔｏ－ＣｅｎｔｒａｌＷａｔｅｒＤｉｖｅｒｓｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔｉｎＳａｎｙａＣｉｔｙｉｓａｂｏｕｔ２８．１ｋｍｌｏｎｇ ｃｒｏｓｓｉｎｇｆａｕｌｔｓａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｚｏｎｅｓ ａｎｄｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｃｏｍｐｌｅｘ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌａｌｏｎｇｔｈｅｌｉｎｅ ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｒａｄａｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｕｎｎｅｌｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ＴＲＴ ａｎｄｔｕｎｎｅｌｓｅｉｓｍｉｃｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ＴＳＴ ａｒｅｕｓｅｄｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅａｄｖａｎｃｅｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ａｎｄｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｆｒｏｎｔｏｆｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅａｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ＴｈｅｐｒａｃｔｉｃｅｈａｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｒａｄａｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＴＳＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｅａｓｙｔｏｏｐｅｒａｔｅ ａｎｄｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｕｎｎｅｌｓａｌｏｎｇｔｈｅｌｉｎｅａｒｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｐｒｅｄｉｃｔｅｄ．Ｔｈｅｅｘｃａｖａｔｉｏｎｅｘｐｏｓｕｒｅｉｓｃｌｏｓｅｔｏｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ ｗｈｉｃｈｉｓｗｏｒｔｈｙｏｆｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ａｄｖａｎｃｅｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｃｏｍｐｌｅｘｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗａｔｅｒ－ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅｔｕｎｎｅｌ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ１０１。
地质雷达法在隧道超前预报检测中应用的探讨
44交通科技与管理工程技术0 引言近年来，随着我国经济水平的蓬勃发展，我国开始注重完善基础设施建设，增加各类高速铁路、高速公路的建造量，除此之外也建造了大量如隧道工程般的隐蔽工程。
由于隧道工程是处于地下环境中的隐蔽工程，复杂多样、无法预知的地质因素为隧道工程带来了极大的影响和挑战。
在隧道工程的前期勘测阶段，容易因时间、技术和经济等因素影响勘测结果，导致设计结果与实际施工环境不匹配的情况。
而在施工过程中，尤其是在地质复杂的区域，易出现如地层破碎带、断层、溶洞、地下暗河等对施工不利的条件，若无法提前预测前方地质情况，不仅会影响正常施工，还会对施工队伍的安全造成威胁，造成较大的人员和经济损失，因此隧道地质超前预报对隧道工程具有重大意义。
隧道超前预报检测中常用的方法有：地质雷达法、红外探水法、TSP 预测法、超前钻探法等。
地质雷达法由于具有操作简单、成本较低、高效便捷、不会对施工环境造成影响等优点，且对于破碎岩体、溶洞等复杂地质探测效果较好，被广泛运用于隧道超前预报监测之中。
本文就地质雷达法对贵州某铁路隧道在建工程进行隧道超前预报检测，对地质雷达法在隧道超前预报监测中的准确性进行论述和验证。
1 地质雷达探测原理地质雷达是一种电磁无损探测技术。
通过向地下发射频率通常在106 Hz~109 Hz 的高频窄脉冲电磁波，对接收到的反射波形的振幅、波形、频率等特征进行分析，进而推断地质因素的探测技术。
该方法的理论依据是，探测对象内部存在明显的介电性差异，电磁波遇到地址分界面会产生不同的反射、散射差异，对于接收到的反射波形的差异进行相关分析，即可推断隧道前方是否存在不良地质，并对不良地质的空间位置、规模等信息进行推测。
2 雷达数据处理基本理论 （1）三振相：香味、振幅、频率。
三振相即瞬时相位、瞬时频率和瞬时振幅，是隧道超前地质预报中不可或缺的三个指标。
相位：一个垂直的单道波形的波峰和波谷可以直观地表达出波形的相位，每一个完整的信号周期都至少包含一个波峰和波谷，地下不同的介质的接触面反射的电磁波会在地质雷达探测设备上显示出一个完整的反射信号周期。
[陕西]隧道工程超前地质预报方法施工技术_secret
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隧道施工超前地质预报方法综述xxx(中xx局集团有限公司隧道工程公司）摘要：本文简述了各种超前地质预报方法的特点，提出在复杂地质条件下，运用多种方法进行综合预报，并以xx省xx高速公路xx隧道为例，说明综合预报的有效性。
关键词：复杂地质条件；超前地质预报；隧道施工隧道的设计、施工、工期、造价均受到地质条件的制约。
因此，了解隧道穿过地段的地质条件不仅是隧道建设的需要，也是隧道工程地质工作的目的。
由于隧道及其他地下工程深埋地下，工程岩体的水文地质与工程地质条件复杂多变，根据现有的地质勘探技术水平及手段，对所取得的资料不能完全满足施工要求，因此，这些问题的解决还有待在施工中开展深入的超前地质预报工作。
目前在隧道施工期间采用的超前地质预报方法从专业技术方面可分为常规地质法和物探法两大类，具体有以下几种：（1）超前导坑；（2）正洞地质素描；（3）水平超前探孔；（4）声波测试；（5）红外探水；（6）弹性波法；（7）电磁波法。
1 常规地质法（1）超前导坑法超前导坑法可分为超前平行导坑和超前正洞导坑。
平行导坑的布置平行于正洞，断面小而且和正洞之间有一定的距离，在施工过程中对导坑中遇到的构造、结构面或地下水等情况作地质素描图，通过做地质素描图对正洞的地质条件进行预报。
采用平行导坑预报的优点是：平行导坑超前的距离越长，预报也越早，施工中就有充分的准备时间，可以增加工作面，加快施工进度，还可以起到排水减压放水，改善通风条件和探明地质构造条件的作用。
采用超前平行导坑进行预报比较直观，精度高，预报的距离长，便于施工人员安排施工计划和调整施工方案。
超前正洞导坑布置在正洞中，其作用与平行导坑相比，效果更好。
但是采用超前导坑法进行预报也有缺陷：一是成本太高，有时需要全洞进行平导开挖；二是在构造复杂地区准确度不高。
（2）正洞地质素描地质素描是对开挖面的地质情况如实而准确的反映。
素描的主要内容包括地层岩性、构造发育情况（含断层、贯穿性节理、夹层或岩脉）、地下水的出水状态、围岩的稳定性及初期支护采用的方法等。