王更峰 高軍 林曉 游國平 李俊 王輝麟 焦全福 孫冠華 劉俊 楊君華 羅輝 高峰 劉福春 王曉康 楊超 劉素云 張遠(yuǎn)征 紀(jì)常永

摘要：鐵路隧道工程建設(shè)是一項(xiàng)對技術(shù)要求很高的工作，而且在實(shí)際施工期間經(jīng)常會遇到不良地質(zhì)，這加大了鐵路隧道工程施工難度。在鐵路隧道工程建設(shè)中，要做好超前地質(zhì)預(yù)報作業(yè)，這對于后續(xù)施工作業(yè)開展會產(chǎn)生直接影響，而地質(zhì)雷達(dá)在應(yīng)用時具有對施工干擾小、探測效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。下面，針對地質(zhì)雷達(dá)在鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望文中內(nèi)容對相關(guān)工作人員可以有所幫助。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)雷達(dá);鐵路隧道;工程質(zhì)量;地質(zhì)預(yù)報

鐵路隧道開挖作業(yè)前，特別是在地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜區(qū)域開展施工，要提前對地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測，依據(jù)預(yù)測結(jié)果，制定相應(yīng)的施工方案，避免發(fā)生淤泥、突水等事故，影響工期，造成經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡?？梢姡F路隧道施工期間，最做好超前地質(zhì)預(yù)報分析意義重大。

1 地質(zhì)雷達(dá)

地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用在鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報中就是通過對超高頻磁波進(jìn)行應(yīng)用，對地下地質(zhì)分布情況進(jìn)行探測，其在具體應(yīng)用時的原理：發(fā)射機(jī)利用發(fā)射天線發(fā)中心頻率為12.5M-1200M、脈沖寬度為0.1 ns的脈沖電磁波訊號，訊號在傳輸期間若遇到的探測目標(biāo)，會形成反射訊號，最終通過接收天線傳輸給接收機(jī)，最終通過示波器顯示。在具體作業(yè)開展期間，通過觀察示波器上是否存在反射訊號，對是否存在被測目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)判斷;而依據(jù)發(fā)射訊號達(dá)到時間，目標(biāo)物體平均反射速度，完成對探測幕目標(biāo)距離的計算[1]。目前，地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)在許多行業(yè)中都得到了廣泛應(yīng)用，而且從具體應(yīng)用情況來看，取得了不錯應(yīng)用效果，尤其是在鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報中發(fā)揮著重要作用[2]。

2 鐵道隧道地質(zhì)超前預(yù)報的目的

隧道超前預(yù)報就是工作人員通過對一系列方法進(jìn)行應(yīng)用，查清鐵道隧道工程所在區(qū)域水文與地質(zhì)情況，特別是在實(shí)際作業(yè)開展期間，若施工人員沒有做好相應(yīng)探明作業(yè)，則會導(dǎo)致后期施工開展出現(xiàn)各種問題容易，導(dǎo)致工程建設(shè)中出現(xiàn)問題，造成人員傷亡，工程無法按期竣工。地質(zhì)雷達(dá)是隨著科技快速發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型預(yù)報方法，其可以用鐵路隧道超全預(yù)報作業(yè)，該方法在應(yīng)用過程中具有無損、快捷等特點(diǎn)，不會對鐵路隧道開挖作業(yè)開展造成不良影響，優(yōu)勢顯著。從實(shí)際情況來看，地質(zhì)超前預(yù)報起到作用如表1所示。

3地質(zhì)雷達(dá)在鐵路隧道超前預(yù)報中的應(yīng)用實(shí)踐

3.1 工程施工現(xiàn)場地質(zhì)情況

鐵路隧道工程所在區(qū)域是低山地貌，隧道段地勢起伏大，而且還存在洼地、溝壑，探測區(qū)域圍巖節(jié)理裂隙，存在局部破碎層，掌子面頂部發(fā)生了掉塊問題，而且存在水滴。

3.2 布設(shè)地質(zhì)雷達(dá)測線

依據(jù)作業(yè)現(xiàn)場具體情況，作業(yè)人員在掌子面下距底部約1.0m處，布設(shè)了一條高約為1.1m的橫測線（橫側(cè)線1），其長度約為16.5m，側(cè)線有掌子面有左幫相右?guī)瓦M(jìn)行布置。沿橫側(cè)線1的的2.2m、8.5m、14.2m位置處，分別布設(shè)了與底板高度約為2.2m的綜側(cè)線1、2、3，布設(shè)的所有探測線都與垂直掌子面保持垂直，對鐵道隧道正前面地質(zhì)情況進(jìn)行探測，側(cè)線布置情況如圖1所示。

3.3 分析地質(zhì)雷達(dá)探測結(jié)果

通過對地質(zhì)雷達(dá)探測獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，在探測范圍內(nèi)，地質(zhì)雷達(dá)探測鐵道隧道地質(zhì)情況，地質(zhì)雷達(dá)反射波振幅能量局部會快速衰減，進(jìn)而推到該探測區(qū)域圍圍巖整體節(jié)理裂隙較發(fā)育，而且在該區(qū)可能會存在含水裂隙[3]。在側(cè)線左起4.5-6.8m前方的5.2-13.5m，以及測線左起12.0-16.2m前方額4.5-10.5m處，局部雷達(dá)在地質(zhì)探測過程中的反射波振幅能量分布不均勻，而且同軸連續(xù)性差，探測能量發(fā)生了較大的波動，探測區(qū)域內(nèi)存在異常，依據(jù)探測結(jié)果，推測探測位置處圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育、破碎，而且還可能會存在破碎夾層或破碎裂隙等不良因現(xiàn)象，這都會對后續(xù)施工作業(yè)開展造成一定影響[4]。因此，必須提前依據(jù)探測結(jié)果，制定相應(yīng)的施工策略。依據(jù)地質(zhì)雷達(dá)探測結(jié)果，與鐵路隧道工程現(xiàn)場情況進(jìn)行全面結(jié)合，通過合理推斷，最終能夠獲取道下列結(jié)論：

掌子面前約28.5m范圍內(nèi)，圍巖整體節(jié)理裂隙發(fā)育，并且在該范圍內(nèi)，可能存在含水裂隙。

在側(cè)線左起4.5-6.8m前方的5.2-13.5m，以及測線左起12.0-16.2m前方額4.5-10.5m處可能存在破碎夾層或破碎裂隙[5]。

從施工現(xiàn)場具體情況來看，開挖段圍巖整體性一般，而掌子面局部存在破碎夾層和破碎裂隙，頂部整體破碎情況十分嚴(yán)重，整體完整性差，并且掌子面發(fā)生了掉塊現(xiàn)象?？梢?，在實(shí)際施工作業(yè)開展期間，進(jìn)行掘進(jìn)時，要加以注意，完成開挖作業(yè)后，工作人員必須第一時間將頂部破碎帶清除干凈，避免發(fā)生垮落和掉塊等事故，同時，施工開展時，要及時做好錨噴封閉和支護(hù)作業(yè)，避免發(fā)生事故。此外，還要對掌子面水量的具體變化情況進(jìn)行觀察，一旦發(fā)現(xiàn)滲水出現(xiàn)異常，必須第一時間上報，而且要采取合理措施對問題進(jìn)行處理，確保施工作業(yè)順利進(jìn)行，以免發(fā)生安全事故。

針對探地雷達(dá)地段地質(zhì)情況，施工設(shè)計的各項(xiàng)要求，相應(yīng)技術(shù)規(guī)范開展施工，開挖后要嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行鋼拱架支護(hù)，通過噴錨方式封閉，保證施工作業(yè)安全進(jìn)行。

4 結(jié)語：

將地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用管道鐵路隧道地質(zhì)超前預(yù)報中，能夠精準(zhǔn)、快速推斷掌子面其前方具體情況，提前分析，合理預(yù)警，從而為施工作業(yè)順利開展提供支持，確保能工程施工安全。

參考文獻(xiàn)：

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[2]董昌帥，葛顏慧，劉友博.地質(zhì)雷達(dá)在平頂山隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用[J].山西建筑，2019，45（02）：165-167.

[3]蘇濤，侯俊敏，車立剛.探地雷達(dá)在巖溶區(qū)隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用研究[J].公路工程，2018，43（04）：53-56.

[4]范佳俊.地質(zhì)雷達(dá)在地鐵隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用研究[J].山西建筑，2017，43（02）：191-193.

[5]郭彪.Zond-12地質(zhì)雷達(dá)在巖溶區(qū)隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2016（23）：63.