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地质雷达在地震灾后重建隧道中应用摘要：隧道工程地质条件越来越复杂，为了保证隧道施工安全和高效，超前地质探测就显得尤其重要。映秀至卧龙地震灾后重建工程隧道施工中，采取地质雷达进行超前探测，指导隧道施工并取得良好的效果。 关键词：地质雷达　隧道　应用 一、引　言 过去几十年，隧道施工技术有了长足发展，尤其是在西部大开发后，特长、特大隧道不断涌现，我国西部隧道存在以下显著特点：1、地质条件复杂(岩溶、瓦斯、涌水、断裂带、矿山采空区等)。2、埋深大，地应力高。3、工期紧等。伴随着隧道工程地质条件越来越复杂，为了保证隧道施工安全和高效，超前地质探测就显得越来越重要。传统的掌子面地质情况编录预测法、不良地质前兆预测法等已经不适应隧道施工的发展，地质雷达探测(简称雷探1是隧道施工地质中先进的超前跟踪探测技术之一，该法简便、可靠、安全。 省道$303线映秀至卧龙公路工程项目属于5.12大地震灾后恢复重建工程，本路段距离震中仅7公里，其中有两条断裂带，该段80％左右的道路被严重掩埋或损毁，原路基本无法利用；沿线位于山高谷深的V型河谷底部，山体陡峭，褶皱及构造裂隙发育，岩体破碎、风化强烈，震害极其严重，震毁主要表现为：①边坡坡面大部分垮塌、落石。②路基局部沉陷、开裂、滑移、扭曲、隆起、挤压破坏。③局部支挡、防护工程破坏。④桥梁局部破坏及垮塌。 南华隧道是一座为躲避高山滑坡和堰塞湖而新修的隧道，隧道桩号为K3＋790－K5＋036共1246米，隧道断面为86m2，公路位于四川盆地西部边缘和龙门山构造带中南段，区内存在复杂的断层、褶皱及构造裂隙，并有两个断裂带：映秀断裂和茂汶断裂，其中映秀断裂自白水河一映秀一三江以南分为两支，北支沿九里岗与磨房沟一五龙大断裂相接，南支沿宝兴杂岩北侧与黄铜尖子一盐井大断裂相接，走向北30－60°东，倾北西，倾角50－60°，为压扭性斜冲断层。虹口一映秀段分为两支。北支倾北西，南支倾南东，至映秀又合并插入三江。南华隧道位于映秀断裂带上。 地震过后，区内地质变成什么样子是个未知数。为了施工安全，南华隧道施工必须采取先进的探测方法，我项目部选用了地质雷达探测作为施工指导。 二、地质雷达原理 地质雷达(Ground Penetrating Radar，简称GPR)，是一种对地下的物体内不可见的目标或界面进行定位的电磁技术。其工作原理为：利用主频为十几兆赫至几吉赫波段的电磁波，以宽频带短脉冲形式，由地面通过天线发射器发送至地下，经地下目的体或地层的界面反射后返回地面，为雷达天线接收器接受。高频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特征形态变化。故通过对时域波形的采集、处理和分析，可确定地下界面或地质体的情况。雷达检测原理见图1。 三、地质雷达测试实例 由于南华隧道测试剖面比较多，这里只例举两个比较有代表性的剖面作说明。 实例1： 1.1、隧道概况 隧道名称：南华隧道 掌子面里程：K4＋803.5 隧道开挖方式：上下台阶开挖 超前预报方法：地质分析、地质雷达探测 1.2、掌子面地质条件 掌子面出露岩性为晶质粒状结构的花岗岩，整个掌子面岩层受一组由左上角向右下角方向延展的，节理间距约为20cm的小间距剪切性节理切割，岩层整体较为破碎，整体稳定性较差。在掌子面左下部出露一条约30cm厚的软弱泥质夹层，将掌子面分成明显的上下两层。掌子面节理裂隙水丰富。 1.3、地质雷达测试 测试时间：2009年9月28日 测线布置：地质雷达探测在掌子面距隧道底部约1.5m处布置一条水平测线 本次地质雷达探测选用瑞典MALA地球科学公司(SwedenMALA Geoseienee Inc)生产的RAMAC CUⅡ型探地雷达。探测时，使用发射频率为100MHZ的屏蔽天线，1100MHz采样频率、600采样点数、128次叠加、0.1米道间距。 测试成果： 地质雷达对掌子面测线的探测得到的原始雷达波，对其进行移动开始时间静校正，增益，去直流漂移和巴特沃斯带通一维滤波，抽取平均道及滑动平均等二维滤波处理，压制和剔除干扰波，突出有效波。 根掘地质雷达探测剖面综合分析.在掌子面前方0-10m的范围内雷达波同相轴基本连续，无断裂破碎带。但局部位置振幅较强，频率较低，推断该范围内节理裂隙发育，裂隙中含有少量地下水，局部富含水；在掌子面前方10－22.5m的范围内同向轴基本不连续，岩层较为破碎。整体稳定性较差。围岩级别应划分为Ⅳ-V级围岩，施工中应注意加强支护，控制开挖进尺以确保施工安全。 1.4、对应施工措施 根据雷达探测的结果，我项目部预先制定施工方案，加强洞内超前支护。 在