文档介绍：摘要等不良地质体的预报方法及其他们在雷达剖面图上的波形特征。西南交通大学硕士研究生学位论文为适应经济高速发展的需要,进入二十一世纪以来,我国进一步加大了对基础建设的投入,推动了我国高速铁路的快速发展。为满足高速铁路的技术要求,在地形复杂地区,需大量修建隧道工程。在隧道开挖过程中,需要提前了解掌子面前方的地质变化情况,为隧道施工提供较为准确地质资料,以便及时合理地调整开挖进尺、修正施工方案、加强安全防护措施,避免事故发生。另外,在隧道施工过程中的质量评价和竣工验收时的质量检测,都需要快速、准确、全面掌握隧道施工有无质量缺陷。探地雷达是采用高频电磁脉冲来探测地下介质分布规律的一种地球物理勘探方法,因其具有分辨率高、操作方便、无损检测、图像直观等优点,在隧道超前地质预报和衬砌检测得到了广泛的应用。探地雷达是在电磁场理论基础上发展起来的,电磁场理论和电磁波传播规律是探地雷达技术的理论基础。本文从电磁场基本理论麦克斯韦方程组切入,介绍了平面电磁波的传播特性和在介质中的传播规律以及介质的电磁特性;在学****国内外探地雷达技术研究资料的基础上,通过在湘桂线、贵广线和兰渝线进行隧道超前地质预报和衬砌检测的广泛实践,积累了应用探雷达技术的丰富经验。低匙芙崃擞τ锰降乩状锝惺莶杉墓ぷ鞣椒ê妥柿辖馐头椒ǎ晗杆得了数据采集过程中的注意事项、资料处理流程和目标体的识别方法。芙崃嗽谒淼莱暗刂试けㄖ芯S龅降娜芏础⑵扑榇⑷砣跫胁恪⒏凰姨芙崃嗽谒淼莱钠黾觳庵芯S龅降目斩础⒒炷敛幻苁荡戎柿咳毕莸募觳方法及他们在雷达剖面图上波形特征。目前,探地雷达已广泛应用于土木工程、环境检测、考古研究、基础地质调查、矿产勘查等领域,已成为~种常规的探测技术。随着科学技术的不断发展,探地雷达的应用领域将越来越广泛,其在工程领域的应用研究也将更加深入,分辨率和准确性也将不断提高。关键词:探地雷达:高频电磁波;超前地质预报;不良地质体;衬砌检测;质量缺陷
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第一章绪论研究背景及意义西南交通大学硕士研究生学位论文第目前,随着国民经济的快速发展和国家对基础设施的大量投入,我国正掀起新一轮的高等级公路、铁路的建设高潮。在地形复杂地区修建高等级公路、铁路,为缩短里程,改善线形提高线路等级及保护环境,常常需要开挖隧道。因此,公路、铁路隧道在交通建设中的地位显得尤为重要。在隧道施工过程中,由于前方地质情况不明,经常遇到断层、破碎带、软弱夹层、富水岩体、溶洞、暗河等不良地质因素,这些地质因素不仅影响隧道的掘进速度,甚至会发生塌方、突泥和大量涌水等毁灭性地质灾害,造成严重的工程事故。由于工程前期的地质勘察是在大范围内进行的,相对于沿隧道轴线的地质剖面探测不够详细,根据相关资料统计,隧道在掘进中所遇到的断层、破碎带、软弱夹层、富水岩体、溶洞等不良地质现象要比前期地质勘察时多得多,因此,隧道施工前的工程地质勘查结果在精度和可靠性上都难以满足施工的要求。若能在隧道掘进中提前准确了解掌子面前方围岩岩性及其结构的变化情况,确切掌握掘进前方是否有断层、破碎带、软弱夹层、富水岩体、溶洞等不良地质构造,以及这些构造的几何形态、规模大小等,可及时合理地探制掘进速度、修正施工方案、加强安全防护措施以避免事故发牛。另外,在隧道施工过程中和竣工验收阶段对隧道施工质量进行无损检测和验收时,还要快速、全面、准确了解初期支护有无脱空情况及不密实区域、喷射混凝土厚度、钢拱架间距和二次衬砌厚度、有无脱空情况及钢筋绑扎质量,以便进一步指导施工和监控施工质量。多年来,隧道工程师一直希望寻求一种简单可行的办法来探明隧道的施工质量和隧道开挖掌子面前方的地质情况,但都因为施工干扰大、时效性差、费用昂贵等诸多不利因素而不受施工现场欢迎。然而,近年来,随着科学技术的进步,探地雷达技术被应用于隧道工程的超前地质预报和质量检测中,它具有速度快、分辨率高、无损探测、剖面图像直观等特点,因此具有广阔的应用前景。探地雷达是利用高频电磁波脉冲信号的反射来探测隧道前方的地质情况,脉冲在介质中的传播仍然遵循惠更斯原理、费马原理和斯涅尔定律,其运动学规律与地震勘探方法相似,但由于岩土介质具有很强的电磁波衰减特性,加之地质介质的多样性,
。尽管如此,随着技术的进步和实践经验的积累,探地雷达在隧道超前地质预报和质量检测中,仍然取得了良好的发展。目前,探地雷达已广泛应用于土木工程、环境检测、考古研究、基础地质调查、矿产勘查等领域,已成为一种常规的探测技术。由于探地雷达具有高分辨率、高效率、无损检测、剖面图像直观等优点,在土木工程应用领域中,从工程前期的地质勘察