第頁隧道超前地質(zhì)預報試驗檢測報告QB021301試驗室名稱：葛洲壩集團試驗檢測有限公司報告編號：GSJ-1404320-34委托單位巴東縣交通運輸局三峽庫區(qū)巴東新縣城至野三關公路工程建設指揮部委托編號WJ2014/02644工程名稱三峽庫區(qū)巴東新縣城至野三關公路工程樣品編號YPJ2014/04320工程部位桐木園隧道樣品描述/試驗依據(jù)DB42/T561-2009判定依據(jù)/主要儀器設備及編號微風化灰?guī)r，屬較堅硬、完整、中厚層狀構造圍巖，拱部及側壁自穩(wěn)性較好，地下水不發(fā)育，雨季地下水出水狀態(tài)為潮濕狀，偶有滴水狀。檢測方法地質(zhì)雷達法掌子面部位K29+172預報范圍K29+172～k29+142設計圍巖情況Ⅱ級地質(zhì)預報結果在雷達圖像中0～380ns內(nèi)的時窗范圍內(nèi)（參考波速0.1m/ns時換算的距離范圍k29+172～K29+153）電磁波反射波組多；電磁波反射信號在此區(qū)段內(nèi)同向軸較為連續(xù)，大部分同向軸與掌子面平行，反射信號頻率以中低頻信號為主，信號振幅強度強，且存在振蕩信號；結合掌子面地質(zhì)調(diào)查，初步判斷此區(qū)段范圍內(nèi)，圍巖較為破碎，裂隙較為發(fā)育，裂隙較為發(fā)育。在雷達圖像中380～600ns內(nèi)的時窗范圍內(nèi)（參考波速0.1m/ns時換算的距離范圍k29+153～K29+142）電磁波反射波組較；電磁波反射信號在此區(qū)段內(nèi)同向軸不連續(xù)，大部分反射信號頻率以中高頻信號為主，信號振幅強度弱；結合掌子面地質(zhì)調(diào)查和設計資料，初步判斷此區(qū)段范圍內(nèi)，圍巖較為完整，裂隙不發(fā)育，裂隙水不發(fā)育。檢測結論：K29+172～K29+153范圍內(nèi)，圍巖較為破碎，裂隙較為發(fā)育，裂隙水較為發(fā)育。K29+153～K29+142范圍內(nèi)，圍巖較為完整，裂隙不發(fā)育，裂隙水不發(fā)育。備注：條碼編號為1000000768602。試驗：審核：簽發(fā)：日期：年月日（專用章）附件：受巴東縣交通運輸局三峽庫區(qū)巴東新縣城至野三關公路工程建設指揮部的委托（委托編號為WJ2014/02634，樣品編號YPJ2014/04320，條碼號1000000768602），我公司于2015年03月27日對三峽庫區(qū)巴東新縣城至野三關公路工程桐木園隧道進行了超前地質(zhì)預報?，F(xiàn)依據(jù)相關規(guī)范提供超前地質(zhì)預報報告。檢測依據(jù)（1）《湖北省公路隧道施工地質(zhì)預報規(guī)程》（DB42/T561-2009）（2）《鐵路隧道超前地質(zhì)預報技術指南》（鐵建設[2008]105號）；（3）隧道設計文件。檢測內(nèi)容本次采用地質(zhì)雷達法探測隧道掌子面前方30米范圍內(nèi)巖溶、斷層破碎帶、軟弱夾層等不均勻地質(zhì)體或者其它含水地質(zhì)體的發(fā)育情況。檢測方法探地雷達是近年來一種新興的地下探測與混凝土構筑物無損檢測的新技術，它是利用寬頻帶高頻電磁波信號探測介質(zhì)結構位置和分布的非破壞性的探測儀器，是目前國內(nèi)外用于測量混凝土內(nèi)部缺陷最先進、最便捷的儀器之一，天線屏蔽抗干擾性強，探測范圍廣，分辨率高，具有實時數(shù)據(jù)處理和信號增強，可進行連續(xù)透視掃描，現(xiàn)場實時顯示二維黑白或彩色圖像。探地雷達工作示意圖見圖3-1。探地雷達通過雷達天線對隱蔽目標體進行全斷面掃描的方式獲得斷面的垂直二維剖面圖像，具體工作原理是：當雷達系統(tǒng)利用天線向地下發(fā)射寬頻帶高頻電磁波，電磁波信號在介質(zhì)內(nèi)部傳播時遇到介電差異較大的介質(zhì)界面時，就會發(fā)生反射、透射和折射。兩種介質(zhì)的介電常數(shù)差異越大，反射的電磁波能量也越大；反射回的電磁波被與發(fā)射天線同步移動的接收天線接收后，由雷達主機精確記錄下反射回的電磁波的運動特征，再通過信號技術處理，形成全斷面的掃描圖，工程技術人員通過對雷達圖像的判讀，判斷出地下目標物的實際結構情況。探地雷達工作原理見圖3-2。圖3-1探地雷達工作示意圖探地雷達主要利用寬帶高頻時域電磁脈沖波的反射探測目標體。由公式雷達根據(jù)測得的雷達波走時，自動求出反射物的深度z和范圍。圖3-2探地雷達工作原理（a）孤立體（b）層面體電磁波的傳播取決于介質(zhì)的電性，介質(zhì)的電性主要有電導率μ和介電常數(shù)ε，前者主要影響電磁波的穿透(探測)深度，在電導率適中的情況下，后者決定電磁波在該物體中的傳播速度，因此，所謂電性介面也就是電磁波傳播的速度介面。不同的地質(zhì)體(物體)具有不同的電性，因此，在不同電性的地質(zhì)體的分界面上，都會產(chǎn)生回波?；灸繕梭w探測原理見圖3-3（a）孤立體（b）層面體圖3-3基本目標體探測原理示意圖探地雷達基本參數(shù)如下：(1)電磁脈沖波旅行時間式中：Z—勘查目標體的埋深；x—發(fā)射、接收天線的距離（式中因Z>>x,故x可忽略）；V—電磁波在介質(zhì)中的傳播速度。(2)電磁波在介質(zhì)中的傳播速度式中：C—電磁波在真空中的傳播速度（0.29979m/ns）；—介質(zhì)的相對介電常數(shù)，—介質(zhì)的相對磁導率（一般）(3)電磁波的反射系數(shù)電磁波在介質(zhì)傳播過程中，當遇到相對介電常數(shù)明顯變化的地質(zhì)現(xiàn)象時，電磁波將產(chǎn)生反射及透射現(xiàn)象，其反射和透射能量的分配主要與異常變化界面的電磁波反射系數(shù)有關：式中：r—界面電磁波反射系數(shù)；—第一層介質(zhì)的相對介電常數(shù)；—第二層介質(zhì)的相對介電常數(shù)。儀器設備儀器：瑞典MALAProEx型地質(zhì)雷達，天線選擇100MHz屏蔽天線表4.1設備信息表名稱型號設備編號設備檢定證書編號檢定日期主機ProEx346028192014.09.01天線100MHz395308182014.09.01掌子面現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查2015年03月27日，桐木園隧道出口端開挖至K29+172，掌子面長11m高6m。地質(zhì)調(diào)查：掌子面巖石主要為碳質(zhì)灰?guī)r，主要為中-薄層狀，局部為中厚層狀，在距離地面約2m處有一條厚約1m的傾斜煤層，與地面夾角約20°；2m以上為中薄層碳質(zhì)灰?guī)r，厚度約5～10cm，裂隙發(fā)育，巖石較破碎；2m以下，為中厚層碳質(zhì)灰?guī)r。掌子面上有線狀水滴，裂隙比較發(fā)育。地質(zhì)素描見下圖：圖5-1掌子面地質(zhì)素描測線布置現(xiàn)場測線布置如下圖所示：圖6-1測線位置示意圖探測成果重復掃描的雷達圖像具有較好的一致性，雷達時間剖面波形圖見附表。從雷達時間剖面波形圖上可以得出：在雷達圖像中0～380ns內(nèi)的時窗范圍內(nèi)（參考波速0.1m/ns時換算的距離范圍k29+172～K29+153）電磁波反射波組多；電磁波反射信號在此區(qū)段內(nèi)同向軸較為連續(xù)，大部分同向軸與掌子面平行，反射信號頻率以中低頻信號為主，信號振幅強度強，且存在振蕩信號；結合掌子面地質(zhì)調(diào)查，初步判斷此區(qū)段范圍內(nèi)，圍巖較為破碎，裂隙較為發(fā)育，裂隙較為發(fā)育。在雷達圖像中380～600ns內(nèi)的時窗范圍內(nèi)（參考波速0.1m/ns時換算的距離范圍k29+153～K29+142）電磁波反射波組較；電磁波反射信號在此區(qū)段內(nèi)同向軸不連續(xù)，大部分反射信號頻率以中高頻信號為主，信號振幅強度弱；結合掌子面地質(zhì)調(diào)查和設計資料，初步判斷此區(qū)段范圍內(nèi)，圍巖較為完整，裂隙不發(fā)育，裂隙水不發(fā)育。由于現(xiàn)場無法驗證探地雷達的波速，以上的探測結果是基于雷達波速在巖石中的經(jīng)驗值0.1m/ns計算得出的，故異常地質(zhì)目標體的里程樁號推算可能存在一定誤差。結論與建議初步判斷結論為：K29+172～K29+153范圍內(nèi)，圍巖較為破碎，裂隙較為發(fā)育，裂隙水較為發(fā)育。K29+153～K29+142范圍內(nèi)，圍巖較為完整，裂隙不發(fā)育，裂隙水不發(fā)育。根據(jù)《湖北省公路隧道地質(zhì)超前預報規(guī)程》(DB42/T561—2009)要求，地質(zhì)雷達連續(xù)預報時前后兩次重疊長度應不小于