雷 彬

（貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550000）

從整體來看，隧道工程比較復雜，而且極具危險性。在實際隧道設(shè)計和施工工作開展之前，相關(guān)工作人員需要對隧道搞工程進行全面勘察操作，但由于巖體自身負載性較強，在前期勘察操作過程中，需要進行較大投入，實際獲取到的資料和隧道開挖實際情況出入很大。因此，人們需要做到施工地質(zhì)的超前預報操作，借助于相關(guān)手段和技術(shù)，實現(xiàn)對巖體資料的全面收集，明確巖體情況。

1 預報技術(shù)的基本原理

1.1 電磁波傳播的基本規(guī)律

實際雷達電磁波在介質(zhì)傳統(tǒng)過程中，具體電場分量瞬時波動計算方式：

式中：a——相位系數(shù)；b——衰減系數(shù)；E0——r=0，t=0是自身電磁場強度較高；w——電磁波角頻率。從上述公式中可以看出，距離和衰減系數(shù)乘積與電場強度相同，這也是衰減指數(shù)表達的基本過程。在后續(xù)操作之中，相關(guān)工作人員需要與具體電磁波理論相結(jié)合，進而將電磁波波速呈現(xiàn)出來。具體計算公式為：

式中： ——相對介電常數(shù)；c——光速（m/s）。另外，在介質(zhì)含水量和電磁波傳播速度研究中，實際值之間存在明顯的相關(guān)性，在此過程中，波速計算準確性屬于是目標精度的關(guān)鍵所在[1]。

1.2 電磁波的反射和折射

主體雷達電磁波在介質(zhì)傳播操作過程中，可以實現(xiàn)與波阻抗分界面產(chǎn)生聯(lián)系，此時，還會產(chǎn)生具體的反射波和折射波，而且呈現(xiàn)出的波形也具備明顯的不同性特點，將反射和透射定理作為相關(guān)依據(jù)，值得注意的是，反射波所蘊含的能量會受到反射系數(shù)的影響。為此，在具體工作執(zhí)行過程中，工作人員應(yīng)在探測工作結(jié)束之前，開展有效的不良地質(zhì)條件挖掘操作，讓圍巖阻抗程度進一步提升。從以往工作中也可以看出，反射系數(shù)主要是由兩側(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)差異所決定，而且二者能夠呈現(xiàn)出明顯的正比關(guān)系，實際數(shù)據(jù)越大，系統(tǒng)識別操作也就越簡單。

1.3 地質(zhì)雷達測試原理

主體測試工作的開展，寬頻帶短脈沖高頻電磁波信號發(fā)射顯得十分重要，該項操作需要通過發(fā)射天線來實現(xiàn)，如果前方出現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地下水或者是溶洞等情況，電磁波同樣也會出現(xiàn)繞射、反射等問題。除此之外，人們應(yīng)該以具體接收天線為基礎(chǔ)，獲取響應(yīng)信號，并做到響應(yīng)數(shù)據(jù)的全面計算，在與相關(guān)信息相結(jié)合過程中，將對應(yīng)結(jié)果呈現(xiàn)出來。一般情況下，前方目標體或者是分界面深度，均能通過反射波雙程履行時間進行合理化計算，維護地質(zhì)雷達測試原理的合理性。一般來說，電磁波反射能量程度和相鄰介質(zhì)介電常數(shù)存在直接聯(lián)系，倘若差異性特點明顯，能夠促使發(fā)射現(xiàn)象更加顯著，進而幫助工作人員對目標體和界面位置進行全面性識別操作[2]。

2 山區(qū)公路隧道施工地質(zhì)預報綜合技術(shù)應(yīng)用

2.1 超前地質(zhì)預報工作流程

整個綜合測試方案工作流程的制定，工作人員應(yīng)借助于TGP-206超前預報儀器來實現(xiàn)。站在瞬變電磁儀應(yīng)用角度來說，預報方式有很多，主要以循環(huán)測試方法為主。另外，想要將TGP超前預報系統(tǒng)作用呈現(xiàn)出來，工作人員應(yīng)遵循以下兩個條件：第一，在隧道挖掘中，速度要領(lǐng)先于激發(fā)孔位置50.5 m以上；第二，要確保側(cè)壁圍巖具備一定強度，否則極容易引發(fā)坍塌等問題，對鉆桿使用也會產(chǎn)生極大程度的影響。例如，主體超前地質(zhì)預報工作流程的執(zhí)行，應(yīng)該以地區(qū)構(gòu)體系圖為主線，實現(xiàn)對地質(zhì)勘探資料的充分收集。如果洞內(nèi)外存在地質(zhì)調(diào)查工作，工作人員能夠得到更多資料復合和糾正機會。除此之外，人們還應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)分析得出有效結(jié)論，讓預報方案制定顯得更具科學性。當?shù)刭|(zhì)條件比較復雜時，需要開展有效的分級操作，這也是對系統(tǒng)方案糾正的基本過程。

2.2 探測儀器測區(qū)劃分預報方案

在隧道淺埋段、洞口段測試過程中，主體測試工作的開展應(yīng)使用地質(zhì)雷達和瞬變電磁儀進行有效修復測試操作，在具體探測操作時，應(yīng)做好瞬變電磁儀針對性選擇，強化破碎帶的實際范圍和位置確定，主體規(guī)格在100 m左右。另外，在實際地質(zhì)雷達應(yīng)用上，應(yīng)該以高精度、短距離探測為主線，探測掌子面30.5 m范圍內(nèi)不良地質(zhì)行為的定位操作，進而將圍巖等級進一步展示出來。如果周圍地質(zhì)情況過于復雜，相關(guān)工作人員需要對超前鉆探法進行全面應(yīng)用，維護相關(guān)施工工作的有序開展。通過上述預報方案的實施，能夠為山區(qū)公路隧道施工地質(zhì)預報綜合技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造有利條件，強化預報準確性[3]。

2.3 瞬變電磁儀現(xiàn)場測試布線及參數(shù)設(shè)置

應(yīng)用瞬變電磁儀測試數(shù)據(jù)時，整個采集點之間的距離應(yīng)保持在0.51 m左右，借助于移動支架，讓數(shù)據(jù)采集工作顯得更具科學性，進而將觀測點內(nèi)容呈現(xiàn)出來。站在現(xiàn)場測線布置角度來說，地質(zhì)雷達的應(yīng)用顯得十分重要，具體型號為SiR-4000，天線中心頻率為100 MHz，并將雷達天線發(fā)射電磁波看作是單向點狀射線，這樣一來，工作人員便可以對裂隙發(fā)育程度進行全面預測。站在實際參數(shù)設(shè)計和數(shù)據(jù)采集操作渠道中可以看出，常見的雷達裝置電源主要包括兩種類型，即外接電源和內(nèi)置電源，最大掃描速率能夠達到300 線/s，雷達頻率能夠達到16～2.2 GHz，在具體探測深度執(zhí)行上，主要由窗值來決定，相關(guān)工作人員可以根據(jù)實際情況，來確定最佳的探測深度，具體范圍值為0～8 000 ns。很多時候，測區(qū)內(nèi)部劃分情況比較復雜，人們可以應(yīng)用瞬變電磁儀進行輔助操作，確保針對性探測工作的順利開展，這樣一來，不同地質(zhì)位置和范圍將會得到進一步呈現(xiàn)，讓預報距離始終保持在100 m范圍內(nèi)。除此之外，地質(zhì)雷達的應(yīng)用，可以將短距離和高精度要求和特點呈現(xiàn)出來，確定實際地質(zhì)危害等級，進而確保定位地點的全面表達。

2.4 超前鉆探法應(yīng)用

該種方式的應(yīng)用，能夠完成隧道掌子面向前打孔操作，根據(jù)實際鉆孔速度變化，開展相應(yīng)的巖粉和泥漿顏色觀察操作，這樣一來，打孔深度范圍內(nèi)的地質(zhì)和水文情況將會進一步呈現(xiàn)出來。在超前鉆探法應(yīng)用時可以看出，掌子面前方地質(zhì)特征將會展示得更加明顯，而且自身準確率較高。但由于操作時間較長，成本應(yīng)用也較大，施工條件復雜性也會提升，降低了隧道測試的準確度。很多施工部門只是進行了驗證性應(yīng)用，在其他探測方法應(yīng)用之前，可以將前方實際情況和特點呈現(xiàn)出來，為后續(xù)施工創(chuàng)造有利條件。例如，在某隧道超前地質(zhì)預報操作之中，局部地質(zhì)條件異常區(qū)域探測上也對該方法進行了應(yīng)用，有效縮短了超前地質(zhì)預報距離。

3 結(jié)語

綜上所述，在實際預報技術(shù)探測工作結(jié)束之后，相關(guān)工作人員需要對地質(zhì)雷達探測深度進行全面了解，看其內(nèi)部是否存在水分，但在具體地質(zhì)雷達應(yīng)用過程中，實際含水量和含水層位置尚無法得到全面確定。從這里也可以看出，周圍環(huán)境和條件對隧道探測結(jié)果將會產(chǎn)生重要影響，稍有不慎，還會導致誤判等問題出現(xiàn)。