CN102012508A - 一种探地雷达u型地质超前预报方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种探地雷达U型地质超前预报方法。本发明所要解决的技术问题是：该方法可对施工掌子面前方各种产状结构面和不良地质体进行全方位的预报，以提高预报的准确性、全面性，达到全面、准确、有效预报的目的，解决该问题的技术方案是：先在隧洞施工掌子面布置U型雷达测线，再用探地雷达沿该测线进行测试，将测试获得的数据处理后进行时深转换形成雷达图像，将雷达图像作切割处理后，找出图像中各雷达反射波同相轴的位置，结合地质资料及前期预报成果进行综合分析，确定掌子面前方的地质构造。本发明可用于隧道或隧洞施工掌子面地质状况的超前预报。

Description

一种探地雷达U型地质超前预报方法

技术领域

本发明涉及一种探地雷达U型地质超前预报方法。适用于隧道或隧洞施工掌子面地质状况的超前预报。

背景技术

在隧道或隧洞施工掌子面时，已经广泛地应用探地雷达法预报掌子面前方的结构面或不良地质体，俗称地质超前预报。以往隧(道)洞实施超前预报时，一般在掌子面布置“一”字或“十”字、“井”字型观测***。根据雷达探测原理，布置在施工掌子面的观测***只能探测与掌子面近乎平行或呈小交角的结构面及不良地质体，而无法预报与掌子面近乎垂交或呈大交角的结构面和不良地质体，由此造成漏报结构面或不良地质体，严重影响预报的准确性和预报效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种探地雷达U型地质超前预报方法，可对施工掌子面前方各种产状结构面和不良地质体进行全方位的预报，以提高预报的准确性、全面性，达到全面、准确、有效预报的目的。

本发明所采用的技术方案是：探地雷达U型地质超前预报方法，其特征在于包括步骤：

1)布置一条或二条U型雷达测线；

2)从隧洞右壁起始点开始测试，沿右壁、掌子面至左壁测试，步距20cm，雷达天线紧贴洞壁放平稳后再测试，在两拐角位置打上标记，测试至左壁终点结束；

3)用备份数据文件进行频谱、滤波和增益恢复分析处理，选择合适的该地层介质的相对介电常数进行时深转换形成雷达图像；

4)用图像处理软件切除图像边缘，设置纵横1∶1比例，并将图像按拐角标志线切割成左、中、右三块，并按测线位置与相同比例在CAD图中建立雷达图像；

5)综合分析雷达图像与地层、地质情况，识别各雷达反射波同相轴的位置；

6)结合地质资料及前期预报成果进行综合分析与地质解释，确定掌子面前方与掌子面近乎平行或小交角的地质构造和侧壁与掌子面近乎垂交或大交角的地质构造；

7)将侧壁探测发现的与掌子面近乎垂交或大交角的地质构造，依据其走向推延到掌子面前方，从而确定掌子面前方各种走向地质构造。

本发明的有益效果是：本方法将施工掌子面的雷达测线沿两侧壁向后延伸，形成“U”型雷达观测***，用左右壁测线分别探测左、右侧壁内与掌子面近乎垂交或大交角的结构面和不良地质体；用掌子面测线探测掌子面前方与掌子面近乎平行或小交角的结构面和不良地质体，由此组成的“U”型观测***覆盖了施工掌子面及左右侧壁，可对施工掌子面前方各种产状结构面和不良地质体进行全方位的预报，极大地提高了预报的准确性、全面性，达到全面、准确、有效预报的目的。

附图说明

图1是本发明实施例的***布置图。

图2是本发明探地雷达U型地质超前预报的雷达图像。

具体实施方式

本发明通过在施工掌子面的左、右侧壁增加雷达测线形成“U”型雷达观测***，用左、右壁测线分别是探测左、右侧壁内与掌子面近乎垂交或大交角的结构面和不良地质体，并根据其走向延伸至掌子面的前方，用掌子面侧线探测掌子面前方与掌子面近乎平行或小交角的结构面和不良地质体，由此对掌子面前方各种产状的结构面和不良地质体进行全方位的预报。具体步骤如下(见图1)：

1、一般情况下，为提高工作效率仅布置一条U型雷达测线(低线4)，当掌子面前方地质条件复杂时，可布置高线5、低线4二条U型雷达测线；

2、从隧洞右壁1起始点开始测试，沿右壁1、掌子面2至左壁3测试，步距20cm，雷达天线紧贴洞壁放平稳后再测试，在两拐角A、B位置打上标记，测试至左壁终点结束；

3、用备份数据文件进行频谱、滤波和增益恢复等的分析处理，选择合适的该地层介质的相对介电常数进行时深转换形成雷达图像；

4、用图像处理软件切除图像边缘，设置纵横1∶1比例，并将图像按拐角标志线切割成左、中、右三块，并按测线位置与相同比例在CAD图中建立雷达图像(如图2所示)；

5、综合分析雷达图像与地层、地质情况，识别各雷达反射波同相轴{即雷达记录上各道反射波相位相同的极值(俗称波峰或波谷)的连线}的位置；

6、结合地质资料及前期预报成果进行综合分析与地质解释，确定掌子面前方与掌子面近乎平行或小交角的地质构造和侧壁与掌子面近乎垂交或大交角的地质构造；

7、将侧壁探测发现的与掌子面近乎垂交或大交角的地质构造，依据其走向推延到掌子面前方(见图2中结构面6的延长线，一直向前延伸到掌子面的前方)，从而实现对掌子面前方各种走向地质构造的全面预报。

本方法可有效预报施工掌子面前方不同走向的结构面和不良地质体，有效杜绝仅在掌子面预报存在的对大交角结构面的漏报，极大提高预报的准确性、全面性和预报效果。

Claims (1)

1.一种探地雷达U型地质超前预报方法，其特征在于包括步骤：

1)布置一条或二条U型雷达测线；

2)从隧洞右壁起始点开始测试，沿右壁、掌子面至左壁测试，步距20cm，雷达天线紧贴洞壁放平稳后再测试，在两拐角位置打上标记，测试至左壁终点结束；

3)用备份数据文件进行频谱、滤波和增益恢复分析处理，选择合适的该地层介质的相对介电常数进行时深转换形成雷达图像；

4)用图像处理软件切除图像边缘，设置纵横1∶1比例，并将图像按拐角标志线切割成左、中、右三块，并按测线位置与相同比例在CAD图中建立雷达图像；

5)综合分析雷达图像与地层、地质情况，识别各雷达反射波同相轴的位置；

6)结合地质资料及前期预报成果进行综合分析与地质解释，确定掌子面前方与掌子面近乎平行或小交角的地质构造和侧壁与掌子面近乎垂交或大交角的地质构造；

7)将侧壁探测发现的与掌子面近乎垂交或大交角的地质构造，依据其走向推延到掌子面前方，从而确定掌子面前方各种走向地质构造。

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