如何提高岩溶隧道地质雷达预报准确性
地质雷达在岩溶隧道超前地质预报中的应用
第18卷第9期中国水运Vol.18No.92018年9月China Water Transport September 2018收稿日期：2018-03-03作者简介：池昌峰（1992-），男，福建连城人，贵州大学资源与环境工程学院在读硕士研究生，主要从事探地雷达应用及数据处理方面的研究。
通讯作者：陈筠（1970-），女，贵州贵阳人，硕士，贵州理工学院交通工程学院，副教授，主要从事区域稳定与岩体稳定、岩溶工程地质、边坡工程等方面的研究。
基金项目：贵州省国土资源厅重大专项（992011010003）；贵州省水利厅科技专项经费项目资助（任务书编号：KT201804）。
地质雷达在岩溶隧道超前地质预报中的应用池昌峰1，陈筠2，梁风1，施鹏超1，邬忠虎3（1．贵州大学资源与环境工程学院，贵州贵阳550025；2．贵州理工学院交通工程学院，贵州贵阳550003；3．贵州大学土木工程学院，贵州贵阳550025）摘要：隧道在施工过程中常常面临各种不良地质现象的威胁，如不能及时发现将可能造成重大的人员和财产损失，所以超前地质预报是隧道施工中一个十分重要的环节。
地质雷达是分辨率较高的一种物探仪器，具有成本低、效率高等特点，在超前地质预报中得到了广泛的应用，其对于掌子面前方的溶洞具有一定的识别能力。
黔大高速东清段位于贵州省毕节市，其土老冲隧道和保罗山隧道的隧址区的不良地质现象为岩溶，属于典型的岩溶隧道。
通过对实际预报案例的研究，分析了岩溶裂隙和溶洞的雷达波形特征，以期对今后该区域的类似工程提供参考和借鉴，提高地质雷达图像解译的精度。
关键词：地质雷达；超前地质预报；岩溶隧道中图分类号：TD163文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）09-0185-03引言贵州省是中国主要的喀斯特地貌分布区，碳酸盐类岩石的出露面积占全省岩石出露面积的70%以上，地表岩溶形态和地下岩溶形态都十分发育[1]。
贵州省近年来大力修建高速公路，成为了中国西部第一个实现“县县通高速”的省份，大量的高速隧道穿过碳酸盐岩地层。
基于综合物探技术超前预报岩溶溶洞施工方法-综合物探技术超前预报溶洞施工工法
基于综合物探技术超前预报岩溶溶洞施工方法-综合物探技术超前预报溶洞施工工法基于综合物探技术超前预报岩溶溶洞施工方法-综合物探技术超前预报溶洞施工工法一、前言岩溶溶洞施工工程施工难度大，因此需要一种能够提前预测溶洞分布、形态和性质的方法，以指导施工工艺的制定和实施。
本文将介绍一种基于综合物探技术的超前预报岩溶溶洞施工方法，该方法采用综合物探技术，结合实际工程数据，能够准确预测溶洞的位置和形态，为施工提供指导，提高施工的效率和安全性。
二、工法特点1. 采用综合物探技术，包括地质雷达、电磁波成像和声波综合探测等，能够全面、准确地勘察溶洞的位置和形态。
2. 通过对综合物探技术的综合分析和解释，能够确定溶洞的性质和稳定性，为施工工艺的制定提供依据。
3. 施工过程中，根据综合物探技术的预测结果，采取相应的技术措施，如加强支护、排水和补强等，确保施工的顺利进行。
三、适应范围本工法适用于岩溶地区的溶洞施工工程，包括地下水库、地下隧道和地下储气库等。
四、工艺原理本工法通过综合物探技术的应用，对施工工法与实际工程之间的联系进行分析和解释。
首先，采用地质雷达和电磁波成像技术对地下溶洞进行探测，得到溶洞的位置和形态。
然后，通过声波综合探测技术对溶洞的性质和稳定性进行分析，确定适合的施工工艺和技术措施。
五、施工工艺1. 前期准备：根据综合物探技术的预测结果，确定施工的位置和范围，制定工程施工方案，包括支护、排水和补强等。
2. 支护施工：根据溶洞的位置和形态，采用不同的支护方式，如隔离帷幕、注浆和加固等，确保施工的安全性和稳定性。
3. 排水施工：根据溶洞的情况，采用合适的排水技术，如抽水泵和排水管道等，保证施工现场的干燥和安全。
4. 补强施工：根据溶洞的性质和稳定性，采用合适的补强措施，如加固灌浆和预应力锚杆等，提高施工的可靠性和耐久性。
5. 后期清理：清理施工现场，并进行施工质量检查和验收，确保施工达到设计要求。
六、劳动组织根据施工工艺的要求，合理组织施工队伍，包括施工人员、技术人员和监理人员等，确保施工的顺利进行。
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法是一种通过地质勘探和预测技术来预测隧道施工中可能遇到的地质条件，从而提前采取相应的措施来降低风险和成本。
这些方法包括：
1.地质勘察：通过地质调查、地质钻探等手段，获取隧道施工区域的地质资料，了解地层结构、岩石类型、地下水情况等信息，以及可能存在的地质灾害隐患。
2.地质预测技术：利用地球物理勘探、遥感技术、地质雷达等先进技术手段，对隧道施工区域进行地质预测，预测可能遇到的地质问题和隐患。
3.数值模拟和风险评估：通过数值模拟和风险评估技术，对隧道施工中可能遇到的地质条件进行量化分析，评估可能的影响和风险程度。
4.监测预警系统：建立地质监测预警系统，对隧道施工过程中的地质情况进行实时监测和预警，及时发现和应对地质灾害隐患。
通过以上方法，可以提前预测和控制隧道施工中的地质风险，为工程施工提供科学依据，降低工程风险和成本。
浅谈地质雷达在岩溶隧道超前地质预报中的运用
浅谈地质雷达在岩溶隧道超前地质预报中的运用蒋帅男（1.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059）摘要：近年来，随着我国交通事业的迅猛发展和西部大开发战略的实施,在岩溶地区修筑的隧道越来越多，而在岩溶地区隧道施工中，对掌子面前方一定范围的地质情况进行准确超前预报却是保证隧道施工安全的关键。
本文以中坝隧道为例,通过对拟掘进段隧道勘察资料及工程地质条件的解读、隧道掌子面地质编录情况的判别和解译结果的综合分析，预判拟掘进段存在溶腔，并通过超前钻孔揭示验证，得以及时采取有效措施，确保了生命及生产安全，表明在岩溶地区采用地质雷达进行超前地质预报是可行的。
关键词：隧道；超前地质预报；地质雷达；岩溶；1 前言由于地面水和地下水的溶蚀作用，在碳酸盐岩地区发育着各种类型的岩溶地貌和岩溶形态，给工程建设带来一定的复杂性，每年都因不同程度的岩溶危害而造成巨大的经济损失和危及人身安全，而随着我国交通事业的迅猛发展和西部大开发战略的实施,在岩溶地区修筑的隧道越来越多，因此在岩溶地区隧道施工中，对掌子面前方一定范围的地质情况进行准确超前预报是保证隧道施工安全的关键。
超前地质预报方法用来准确预测隧道开挖工作面前方工程地质状况，可以减少施工的盲目性。
采用科学的、先进的隧道超前隧道岩溶超前预报的手段有很多种，比如TSP、超前地质钻孔和地质雷达等。
而地质雷达探测具有分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示、处理速度快等优点，近年来在国内外岩溶预报上，比较受亲睐[1]。
本文以中坝隧道为例,具体阐述了地质雷达的基本工作原理及其在岩溶隧道超前地质预报中的测试方法,并针对岩溶预报雷达图像进行了具体的解译。
最后通过对拟掘进段隧道勘察资料及工程地质条件的解读、隧道掌子面地质编录情况的判别和解译结果的综合分析[2]，预判拟掘进段存在溶腔，并通过超前钻孔验证预判的准确性，得以及时采取有效措施，确保了生命及生产安全，实例表明在岩溶地区采用地质雷达进行超前地质预报是可行的。
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法隧道超前地质预报是一种通过某种方法，在施工前预测和评估隧道施工过程中可能遇到的地质问题和风险的技术。
它对隧道施工的安全和效率起着至关重要的作用。
本文将介绍一些常用的隧道超前地质预报方法。
1. 阶段性地质调查方法：在隧道施工前，进行阶段性的地质调查，包括采取地质勘探、钻孔、取样等手段获取地质数据，通过对地层的分析和解释，预测可能遇到的地质问题和风险。
这种方法的优点是相对简单易行，可以提供较为准确的地质信息，但是由于只在施工前进行调查，可能对一些时间变化较大的地质问题预测不准确。
2. 无人机航测方法：利用无人机进行航测，获取隧道施工区域的高分辨率影像和三维数据，通过对这些数据的分析和处理，可以初步判断隧道的地质情况，并预测可能出现的地质问题。
这种方法的优点是成本相对较低，覆盖范围广，可以快速获取地质信息，但是由于分辨率有限，可能无法准确预测细微的地质问题。
3. 地质雷达方法：地质雷达是一种利用地质物理方法来探测地下结构和地质体的设备。
通过对隧道施工区域进行地质雷达勘探，可以获取地下结构的信息，识别隧道施工过程中可能遇到的地质问题，如断层、裂隙、溶洞等。
这种方法的优点是能够提供较为准确和详细的地质信息，可以实时监测地下结构的变化，但是设备昂贵，需要专业技术人员操作。
4. 地质参数反演方法：通过对隧道施工区域进行地震波、电磁波等探测，采集地质参数的信息，然后利用逆推算法进行计算和分析，预测可能遇到的地质问题。
这种方法的优点是能够提供较为准确的地质参数，可以实时监测地下结构的变化，但是设备昂贵，需要专业技术人员操作。
5. 数值模拟方法：利用数值模拟软件对隧道施工过程进行模拟和预测，通过对地下结构和地质条件的建模，可以模拟施工过程中可能遇到的地质问题和风险，如地层塌陷、岩爆等。
这种方法的优点是可以模拟多种地质情况，提供全面的地质信息，但是需要较强的计算能力和专业的技术支持。
总之，隧道超前地质预报方法是一项复杂而关键的技术，需要综合运用多种方法和手段，才能提供准确和可靠的地质预报结果。
提高地质测量精度方法
提高地质测量精度方法地质测量是研究地球物理学和地质学的基础，其精度对于地质调查、勘探和工程建设至关重要。
然而，地质测量存在一些误差因素，如测量仪器的精度、环境条件、人为操作等。
因此，提高地质测量精度方法具有重要的研究价值和实际应用意义。
以下是一些提高地质测量精度的方法：1.测量仪器的选择和校准：选择适合目标的测量仪器，并进行校准以提高测量精度。
校准过程中应注意校准源的精确度，并对仪器进行定期校准，确保准确性和可靠性。
2.对环境条件进行准确的评估和控制：环境条件如大气压力、温度、湿度等可以对地质测量精度产生影响。
因此，在测量前应对环境条件进行准确评估，并在测量过程中进行相应的控制。
3.引入自动化和数字化技术：自动化和数字化技术能够实现测量过程的自动化、准确性和可重复性。
例如，使用全站仪、全球定位系统（GPS）等高精度测量设备，可以提高测量的准确性和效率。
4.合理设置测量参数：在地质测量中，参数设置对测量结果的精度有很大影响。
合理设置测量参数，如采样点密度、测量时间和采用精确的测量方法等，能够提高地质测量的准确性。
5.重复测量和数据处理：重复测量是评估测量精度的有效方法之一、通过对同一目标进行多次测量并对结果进行处理和比较，可以得到更准确的测量结果。
6.加强人员培训和技能提升：地质测量需要专业的技术和操作技能。
加强人员培训和技能提升，提高测量人员的操作技巧和经验，可以提高地质测量的准确性。
7.使用辅助工具和技术：辅助工具和技术可以提高地质测量精度。
例如，引入地理信息系统（GIS）和遥感技术，可以进行空间数据分析和图像处理，提高地质测量的精度和效率。
8.混合测量方法的应用：综合应用多种测量方法，如地形测量、地质测量和地球物理测量等，可以提高地质测量的准确性。
不同测量方法之间的相互验证和校正可以更好地揭示地质现象和工程问题。
总之，提高地质测量精度是地质科学和工程应用的关键工作之一、通过选择适当的测量仪器、环境条件的评估和控制、引入自动化和数字化技术、合理设置测量参数以及使用辅助工具和技术等方法，可以提高地质测量的精度和准确性，为地质调查、勘探和工程建设提供可靠的数据基础。
隧道超前地质预报实施方案
隧道超前地质预报实施方案1. 简介隧道工程建设是一项复杂的工程，需要面对各种复杂的地质条件。
在隧道施工过程中，地质灾害往往是一个严重的问题，会对工程造成不可估量的影响。
为了解决这个问题，隧道超前地质预报成为一个必不可少的工程措施。
2. 预报技术选择隧道工程中常用的地质预报技术有： - 地质勘探：通过地质勘探手段获取地质信息，包括地质构造、地层岩性、断层情况等。
- 钻孔探测：通过地质钻孔采样和取芯，获取地质岩石的物理力学性质参数。
- 地质雷达：利用地质雷达探测地下的岩层和水位，获取地下地质信息。
- 地下水位监测：通过设置地下水位监测点，实时监测地下水位的变化。
- 监测仪器：设置各类地质监测仪器，如振动仪、位移计等，实时监测地下岩体的变化情况。
3. 预报方案实施步骤步骤一：地质勘探在隧道工程施工前，进行详细的地质勘探，包括地质构造、地层岩性、断层情况等方面的调查。
其中，地层岩性的勘探可以通过地质钻探和取芯的方式来获取。
步骤二：钻孔探测在勘探完成后，根据实际情况选取适当地点进行钻孔探测。
通过钻孔探测，获取地下岩石物理力学性质参数，并分析地下岩层的稳定性。
步骤三：地质雷达探测根据已有的地质信息，选取适当地点进行地质雷达探测。
地质雷达可以探测地下的岩层和水位，获取地下地质信息。
步骤四：地下水位监测通过设置地下水位监测点，实时监测地下水位的变化。
地下水位的变化会对隧道工程产生很大的影响，因此地下水位的监测非常重要。
步骤五：安装监测仪器根据已有的地质信息和监测需求，设置各类地质监测仪器，如振动仪、位移计等，实时监测地下岩体的变化情况。
监测数据可以帮助工程师及时了解地下岩体的变化情况，做出相应的调整和决策。
4. 数据分析与评估通过以上的地质勘探和监测工作，获取到大量的数据。
这些数据需要进行统计分析和评估，以确定地质灾害的风险等级，并提出相应的防范措施。
5. 问题处理与反馈在实施过程中，可能会出现一些问题，如地下水位变化、地质构造异常等。
隧道地质超前预报技术
• 隧道地质超前预报技术概述 • 隧道地质超前预报技术方法 • 数据采集与处理 • 隧道地质超前预报技术应用案例 • 隧道地质超前预报技术挑战与解决方案 • 总结与展望
01
隧道地质超前预报技术概述
定义与背景
定义
隧道地质超前预报技术是在隧道开挖前，利用地质勘探、地球物理勘探等手段， 对隧道掌子面前方地质情况进行预测和预报的技术。
03
缺点
分辨率相对较低，对小规模地质异常体他方法
TSP法
利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧 道掌子面前方的地质情况。该方法具有探测距离远、分辨 率高等优点，但设备昂贵且操作复杂。
水平钻探法
在隧道掌子面或侧壁进行水平钻探，直接揭露前方地质情 况。该方法直观可靠，但成本较高且施工周期长。
数据解释
根据提取的特征，结合地质知识和经验，对隧道 掌子面前方的地质情况进行推断和解释。
数据可视化展示
二维图像展示
将处理后的数据以二维图 像的形式展示，如地质雷 达剖面图、地震波时间-深 度剖面图等。
三维模型展示
利用三维建模技术，将多 个二维图像组合成三维模 型，更直观地展示隧道掌 子面前方的地质情况。
智能化预报系统
借助大数据、云计算等先进技术，构建智能化隧道地质超 前预报系统，实现数据自动处理、实时分析和预警功能。
多学科交叉融合
隧道地质超前预报技术的发展将更加注重多学科交叉融合，包括地质学、地球 物理学、工程学等学科的深度融合，共同推动隧道地质超前预报技术的进步。
06
总结与展望
研究成果总结回顾
虚拟现实技术展示
结合虚拟现实技术，将三 维模型以更真实的方式呈 现给用户，提供沉浸式的 体验。
地质雷达在隧道工程质量检测中的应用
地质雷达在隧道工程质量检测中的应用一、地质雷达原理地质雷达是利用电磁波在地下介质中的传播特性来探测地下结构和物质的一种无损探测技术。
它通过发射高频的电磁波信号，当信号遇到不同的地质界面或物质时，会产生反射、折射等现象，通过接收这些反射、折射信号来获取地下结构的信息。
地质雷达可以检测地下几十米到几百米深的介质结构，对地下结构有很好的成像效果。
二、地质雷达在隧道工程勘察中的应用1. 地层结构探测在隧道工程勘察中，需要对隧道穿越的地层结构进行详细的了解，包括地下岩层、断层、脆弱带等信息。
通过地质雷达技术，可以在不用开挖的情况下，对地下的地层结构进行探测和成像，为隧道的设计和施工提供详细的地质信息，避免因地质情况不明导致的施工事故和质量问题。
2. 隧道地质体的评价地质雷达可以对隧道地质体的质量进行评价，包括地层的连贯性、断层的位置和规模、脆弱带的分布等。
这些信息对于隧道的设计和施工来说十分重要，可以帮助工程师更好地选择合适的施工方法和方案，保障隧道工程的质量和安全。
3. 隧道施工质量监测4. 隧道质量验收隧道工程完工后，需要进行质量验收。
地质雷达可以对已建成的隧道进行检测，评估隧道的地质结构和质量，对比设计要求，确定隧道的质量是否符合要求。
对于一些特殊地质条件下的隧道，地质雷达可以为验收提供客观、准确的依据。
1. 某高铁隧道工程某高铁隧道工程的隧道部分穿越了一处复杂的地质构造，地层结构比较复杂，存在一些脆弱带和岩溶情况。
为了保证隧道的施工质量和安全，地质雷达被引入到了隧道的勘察和施工监测中。
通过地质雷达扫描，工程师们了解了地下地质的详细情况，对施工方案进行了调整和优化，最终保证了隧道的顺利开挖和质量验收。
某地铁隧道的施工过程中，由于地下地质情况的复杂性，出现了一些质量问题。
在施工中引入了地质雷达进行施工监测，对隧道的地质情况进行了实时的监测和指导，帮助施工人员及时发现和处理地质问题，避免了一些隧道质量问题的发生。
地质雷达在复杂岩溶长大铁路隧道地质超前预报中的应用
地质雷达在复杂岩溶长大铁路隧道地质超前预报中的应用[摘要] 随着交通和能源建设投资力度的加大，近年来，每年修建的公路和铁路隧道达数百公里，大量的水工隧洞和大型地下厂房及其它大型地下工程在修建。
地下工程是施工高风险的工程，施工中充满了未知数，许多已知的、不清楚的、未知的地质灾害在等待工程建设者们。
近几年，一些正在施工的隧道，特别是长大铁路隧道，施工时穿过软弱破碎带、岩溶区，或煤与瓦斯突出的危险区域，若事先未探清往往造成塌方、涌水或煤与瓦斯突出等事故，影响安全生产。
在地面工程地质勘探中，要求实施大面积、高密度精查勘探，这对地质探测手段提出了高要求。
实践证明，应用地质雷达进行探测，简便快捷，机动灵活，能较好准确地提供资料，取得较好效果。
实际工程应用过程中，复杂的岩溶通过地质雷达预报的准确性受到相关单位欢迎，值得研究及推广。
[关键字] 地质雷达铁路隧道超前预报1 地质雷达基本原理地质雷达（Ground Penetrating Radar简称GPR）是一种高科技的地球物理探测仪器，目前已广泛应用于高速公路，机场的路面质量检测；隧道，桥梁，水库大坝检测；地下管线，地下建筑的检测等诸多的工程领域。
地质雷达由发射和接收两部分组成，利用一个天线发射高频宽频带电磁波，另一个天线接受来自地下介质界面的反射波。
发射部分由产生高频脉冲波的发射机和向外辐射电磁波的天线（Tx）组成。
通过发射天线电磁波以60°～90°的波束角向地下发射电磁波，电磁波在传播途中遇到电性分界面产生反射。
反射波被设置在某一固定位置的接收天线（Rx）接收，与此同时接收天线还接收到沿岩层表层传播的直达波，反射波和直达波同时被接收机记录或在终端将两种显示出来。
电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。
因此，根据接收到波的旅行时间（亦称双程走时）、幅度与波形资料，可推断地下介质的分布情况。
下图1是地质雷达探测原理及工作方法。
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浅谈如何提高岩溶隧道地质雷达预报的准确性
摘要：湖北恩施地处溶蚀发育山区,在隧道施工中经常遭遇地质
灾害,为了保障施工安全,在隧道开挖的同时需要进行超前地质预
报。结合宜万铁路云雾山隧道中的雷达应用实例,介绍地质雷达的
工作原理及其在隧道超前预报中的应用和技巧。
关键词:地质雷达；岩溶隧道；超前预报；地质灾害；准确性
中图分类号：f407.1 文献标识码：a 文章编号：
一、工程概况
云雾山隧道全长6640m，是宜万铁路的重点工程，是宜万线八座
ⅰ级风险隧道之一，隧道地处低中山区越岭地段，地形起伏大，地
形陡峻，区内受地形、地质及构造等各种条件的影响，岩溶发育强
烈，溶洞、暗河、漏斗及岩溶洼地等随处可见。有5条地下暗河穿
越其间，设计日最大涌水量为16141m3，设计有突水、突泥、岩爆、
天然气、溶洞等突发性地质灾害。
为了更好的探测隧道开挖面前方围岩情况，确保施工人员及设
备安全，我们运用了目前国内最先进的物探方法之地质雷达超探测
法。
二、地质雷达探测的特点：
地质雷达探测具有分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、
剖面直观、实时图像显示等优点，近年来在公路路基检测、隧道超
前预报、衬砌厚度检测、工程地质与水文地质工作等方面，发挥着
越来越重要的作用。美中不足的是由于岩土层对电磁波的吸收较
大，导致地质雷达的探测距离较短，因此雷达更常用于工程检测方
面。但在岩溶发育山区，容易发生涌水事故，含水性的预报又是难
中之难，而地质雷达在探测地下水方面有其独到之处，加之岩溶山
区隧道开挖的推进速度较慢，用雷达进行地质超前预报,完全可以
满足施工需求。在实际工程应用中，地质雷达对岩溶发育预报的准
确性，也受到了相关单位的普遍认可,值得研究与推广。
三、地质雷达工作原理：
地质雷达（groundpenetratingradar ，简称gpr）方法是一种
用于探测地下介质分布的广谱（1mhz—1ghz）电磁技术。地质雷达
用一个天线发射高频电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的
反射波。通过对接收的反射波进行分析就可推断地下地质情况。
根据波动理论，电磁波的波动方程为：
p = │p│e-j（αx-αr）﹒e-βr(1)
（1）式中第二个指数-βr是一个与时间无关的项，它表示电磁
波在空间各点的场值随着离场源的距离增大而减小，β为吸收系
数。式中第一个指数幂中αr表示电磁波传播时的相位项，α为相
位系数，与电磁波传播速度v的关系为：
v = ω/α（2）
当电磁波的频率极高时，上式可简略为：
v = c/ε （3）
式中c为电磁波在真空中的传播速度；ε为介质的相对介电常
数。
地质雷达所使用的是高频电磁波，因此地质雷达在地下介质中
的传播速度主要由介质中的相对介电常数确定。
电磁波向地下介质传播过程中，遇到不同的波阻抗界面时将产
生反射波和透射波。反射和透射遵循反射与透射定律。反射波能量
大小取决于反射系数r，反射系数的数学表达式为：
r =[（ε1）1/2 -（ε2）1/2/（ε1）1/2 +（ε2）1/2] （4）
式中ε1和ε2分别表示反射界面两侧的相对介电常数。
由（4）式可知：预报过程中的反射系数的大小主要取决于反射
界面两侧介质的相对介电常数的差异。差异越大反射系数越大，探
测出的异常越明显。地质预报主要的探测内容为：地下水、断层及
其影响带等对施工不利的地质情况。这些不利的介质与完好基岩的
相对介电常数均有较大差异，为采用地质雷达对隧道掌子面前方进
行地质预报提供了良好的地球物理基础。
x
t r
v z
目的体
图1 地质雷达反射探测原理图
四、地质雷达预报影响因素：
我们通过云雾山隧道日常雷达检测数据的分析，对影响地质雷
达预报准确性所存在的问题展开了详细调查（如下表）。
地质雷达预报影响因素调查表表一
序号 影响因素 频数 频率（%） 累计率（%） 备注
1 探测时外界干扰 25 41.7 41.7
2 数据分析不准确 17 28.3 70.0
3 仪器参数不准确 10 16.7 86.7
4 仪器操作不规范 6 10.0 96.7
5 其他 2 3.3 100
合计 n=60
检查人：王博 统计人：赵超 时间：2008年5月10日
从表一可以看出影响地质雷达预报准确性的主要问题是外界干
扰因素和数据分析不准确，其累计频率达41.7%和28.3%，成为解
决问题的主要对象。
经过我项目雷达检测小组成员的认真调查分析，找出了影响地
质雷达探测准确性的原因，见下表：
影响地质雷达探测准确性的原因调查表表二
序号 原因 论证 判断结果 备注
1 掌子面周边有金属物质 金属物质产生磁场影响 是
2 掌子面不平整 掌子面有松动岩石、鼓包 否
3 地质雷达侧线布置形式 线测和点测的采集密度影响采集数
据的代表性 否
4 雷达主机和天线连接 天线连接不耦合影响信号的传输，
导致波形 否
5 主机电池电量低于%30 电池电量过低，导致信号不连续对
数据采集有很大的影响 否
6 仪器操作不规范 操作人员不认真 否
7 掌子面残留有泥或水 掌子面若有泥或水，那么该处雷达
信号的强度将减弱 是
8 雷达参数设置不准确 参数设置不准确，导致采集数据不
能如实反映前方情况 是
9 数据分析不准确 数据分析不准确，直接影响了预报的准确
性 是
从表二中可以看出，影响地质雷达探测准确性的主要原因是：
掌子面周边有金属物质、掌子面残留有泥或水、雷达参数设置不准
确、数据分析不准确。
五、针对影响地质雷达预报准确性的主要原因制定对策如下表：
对策表表三
序号 要因 对策 目标 措施
1 掌子面周边有金属物质 非开挖工作期探测 不受金属物质
磁场影响 退平台后探测
2 掌子面残留有泥或水 加大雷达的叠加次数和信号强度
不受泥或水工作影响 同上
3 雷达参数设置不准确 探测前根据不同围岩设置相应参数
避免参数不准确 将探测仪放置在探测点半小时，确保仪器内部
参数稳定
4 数据分析不准确 请相关地质专家对检测人员培训并帮助分
析 准确分析采集数据 认真对采集数据进行分析，确保结论接近
现场实际