地質(zhì)雷達(dá)法在公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

地質(zhì)雷達(dá)法在公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

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1、地質(zhì)雷達(dá)法在公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用摘要:在隧道開(kāi)挖過(guò)程中,提前發(fā)現(xiàn)隧道前方的地質(zhì)情況,為施工方提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料,對(duì)減少和預(yù)防工程事故的發(fā)生非常重要。通過(guò)采用地質(zhì)雷達(dá)法對(duì)南罕隧道進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報(bào)分析,結(jié)果表明:地質(zhì)雷達(dá)法在超前預(yù)報(bào)隧道中不良地質(zhì)因素是可行的,結(jié)果真實(shí)可靠,可為其它隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)提供參考與借鑒。Abstract:Inthetunnelexcavationprocess,itisveryimportanttoearlyfindthegeologicalconditionsinfrontofthetunnelandtoprovideaccur

2、ategeologicaldatafortheconstructionsideforreducingandpreventingtheoccurrenceofengineeringaccidents.TheGroundPenetratingRadar(GPR)isusedforgeologicalpredictionofNanhantunnel,andtheresultsshowthattheGPRisfeasibleintheadvancedgeologicalpredictionoftunnel,theresultistrueandreliable,anditc

3、anprovidereferencefortheadvancedgeologicalpredictionofothertunnels.?p鍵詞:地質(zhì)雷達(dá);超前地質(zhì)預(yù)報(bào);公路隧道Keywords:GroundPenetratingRadar(GPR);advancedgeologicalprediction;highwaytunnels中圖分類號(hào):U452.1+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2017)22-0181-020引言目前,為了改善民生和發(fā)展經(jīng)濟(jì),我國(guó)每年投資成百上千萬(wàn)資金來(lái)修建高速公路。在修建高速公路工程中,為了縮短里程,改善線形及保護(hù)環(huán)境

4、,在高山重丘地區(qū)常常需要開(kāi)挖隧道。因此,隧道建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大,其在交通建設(shè)屮的地位也更加突出。在隧道施工過(guò)程屮,時(shí)常因?yàn)閷?duì)前方地質(zhì)情況不明,遇到很多不良的地質(zhì)因素,影響隧道工程的掘進(jìn)速度,甚至?xí)斐蓢?yán)重的工程事故。為了保證工程質(zhì)量和避免險(xiǎn)情發(fā)生,引入了地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)。地質(zhì)雷達(dá)是一種綜合有效的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法,它與通訊雷達(dá)一樣,是利用高頻電磁波脈沖信號(hào)的反射來(lái)探測(cè)隧道前yy地質(zhì)情況的。因此,地質(zhì)雷達(dá)對(duì)地下工程的質(zhì)量和施工安全,特別是地下復(fù)雜,規(guī)模較大的隧道工程,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,同時(shí)也對(duì)其他類似工程地質(zhì)預(yù)報(bào)的應(yīng)用也具有很大的推動(dòng)作用。1工程概況元蔓高速南罕隧道位于云南省

5、紅河州元江縣至蔓耗鎮(zhèn)境內(nèi),起止點(diǎn)樁號(hào)為K1+750?K4+215,隧道起點(diǎn)?K2+281.96位于R=1440的圓曲線上,K2+281.96?K3+311.87位于i=2%直線上,K3+311.87?終點(diǎn)位于R=1440的圓曲線上;隧道所在的路段縱坡為1.2%。隧址區(qū)氣候?qū)賮啛釒С睗駳夂颍昃鶜鉁?0.3°C,年均降雨量802.3mm,年均蒸發(fā)量2735.1mm。隧道區(qū)海拔高程介于500?740m之間,相對(duì)高差約240m。該段地勢(shì)陡峻,地形起伏較大,現(xiàn)多為荒地。隧道區(qū)左側(cè)有鄉(xiāng)村公路通過(guò),交通較為便利。2水文和工程地質(zhì)條件根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查、鉆探編錄資料分析,隧道區(qū)出

6、露地層有第四系殘坡積(Q■國(guó))層、第三系(N)和元古界哀牢山群鳳港組(Ptf)。第四系殘坡積(QHH):圓礫,褐紅色,稍密,少量次棱角狀;粉質(zhì)粘土,褐黃色、褐黃色,硬塑,稍濕。第三系(N)層:上層砂礫巖,灰白色,強(qiáng)風(fēng)化,成巖性差,抗沖刷能力極差;下層砂礫巖,灰、深灰色,中風(fēng)化,以礫巖為主,節(jié)理裂隙弱發(fā)育,巖體稍完整。元古界哀牢山群鳳港組(Ptf)層:片麻巖,灰、青灰色,中風(fēng)化,變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙弱發(fā)育。隧道區(qū)未見(jiàn)構(gòu)造發(fā)育的跡象,亦未見(jiàn)泥石流、滑坡崩塌等其他不良地質(zhì)作用發(fā)育,場(chǎng)地較穩(wěn)定。隧道區(qū)段地表水系不發(fā)育,水量受區(qū)內(nèi)降雨及季節(jié)性影響較大,區(qū)域上屬元江

7、水系。隧道區(qū)段地下水類型為第四系孔隙水及基巖裂隙水。第四系孔隙水多賦存于第四系松散土體中,多以潛水形式出現(xiàn),水量很少;基巖裂隙水賦存于下伏基巖裂隙中,主要受大氣降雨補(bǔ)給。隧道正常涌水量為1150m3/d。雨季動(dòng)態(tài)系數(shù)釆用1.5,預(yù)測(cè)隧道最大涌水量約1725m3/d。3檢測(cè)原理和意義超前地質(zhì)預(yù)報(bào)地質(zhì)雷達(dá)法是利用發(fā)射天線向前方介質(zhì)發(fā)射廣譜、高頻電磁波,當(dāng)電磁波遇到電性(介電常數(shù)、電導(dǎo)率)差異界面時(shí)將發(fā)生透射、折射和反射現(xiàn)象,同時(shí)介質(zhì)對(duì)傳播的電磁波也會(huì)產(chǎn)生吸收濾波和散射作用。用接收天線接收并記錄來(lái)自前方的反射波,采用相應(yīng)的處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,然后根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)圖像結(jié)

8、合工程地質(zhì)

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