地质雷达超前预报精度研究应用

杨燕舞

（湖南加力电力监理咨询有限公司，长沙410000）

伴随着国民经济的快速发展，高速公路不断涌现，新建隧道工程也越来越多。为了更好地保证隧道施工安全，判断掘进前方是否有断层、破碎带、溶洞等各种不良地质构造，超前预报成为隧道建设中必不可少的检测项目。地质雷达作为一种利用超高频脉冲电磁波探测地下介质分布地球物理勘探方法，具有扫描速度快、操作简便、重量轻、分辨率高、屏蔽效果好、图像直观等优点[1－2]，在隧道开挖掘进过程中，能够发现隧道前方的地质变化，为施工提供准确的地质资料，减少和预防工程事故发生。本文对提高地质雷达超前预报精度进行了探讨，并结合工程实例进行论证，为地质雷达在隧道预报的应用推广提供一定的参考意义。

1 地质雷达原理

地质雷达是一种利用宽带高频电磁波信号探测介质分布的非破坏性的探测仪器。雷达向被测物发射高频电磁波，电磁波信号在物体内部传播时遇到不同介质的界面时，就会发生反射、透射和折射。

探地雷达的电磁脉冲在介质中的传播速度为

其中c为光速，ε为地下介质的相对介电常数（ε对空气为1，对水为81，对石灰岩为6～7，对花岗岩为4～9）。反射波的强弱取决于反射系数r，在隧道工程的探测中可表示为

由公式（2）可知，反射波的强弱与传播的介质介电常数有关，介电常数差异越大反射信号越强烈，反之反射信号越弱[3]。

介质的介电常数差异越大，反射的电磁波能量就越大；……