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研--学--报--告
响十分巨大。所以,通过一套完整的综合超前地质。
超前地质预报技术出现在上个世纪中后期，是工程地质的一个分支，我国从上个世纪70 年代后期逐渐开始重视这一方面的研究和应用，中国科学院地际工作中可将不同测点衰减曲线绘制在一张图上( 见图1) 。现场数据采集时便可得到每一测点的感应电动势衰减曲线, 从曲线的衰减趋势上可以初步判断出采集数据质量的好坏。
2） 感应电动势剖面图。
以测点为横轴, 采集的感应电动势为纵轴, 沿测线方向绘出各时间道的曲线, 即得到该剖面线上的感应电动势剖面图。横轴采用线性坐标, 纵轴可采用线性或对数坐标。为便于多道曲线对比和部分道数据变化范围较大时用对数坐标, 即采用对数和线性混合坐标系( 见图2) 。感应电动势剖面曲线特点是通过对比不同时间道感应电动势值与地下地质体对应关系显示的。通过不同测点的感应电动势衰减速度来判断各测点在同一深度处的视电阻率值的大小, 即衰减速度越快视电阻率值越大。
3) 视电阻率平剖图。
视电阻率平剖图中横轴代表测点点号, 纵轴代表探测深度。
横轴采用线性坐标, 纵轴既可采用线性坐标, 又可采用对数坐标
( 见图3) 。图中通过各个测点曲线的斜率变化来反映视电阻率值
的变化, 即斜率变大时, 视电阻率的值变小。
4) 视电阻率等值线纵深剖面图。
以测点为横轴, 距掌子面距离为纵轴, 以视电阻率为记录值,绘制出视电阻率等值线纵深剖面图( 见图4) 。值得说明的是, 该图中表明的视电阻率值并非岩体或者不良地质体的真实电阻率值。但是视电阻率较低的部位其真实电阻率也低, 即为低阻异常区域。该剖面图为最终形成的解译图件, 其直观的绘出了沿测线地电断面电性变化特征, 可以从中判断出不良地质体的规模、形态及埋深等。
除了上述较为主要的解译图件外, 瞬变电磁还可以形成瞬变场等值线平面图、视纵向电导微分成像图等
, 都对数据解译有所帮助。
<2>探地雷达法（GPR）
地质雷达是一种用于探测地下深层构造的探测设备。经过４０多年的发展，如今已被广泛应用于考古、建筑、铁路、公路、水利、电力、采矿、航空等多个工程建设领域，尤其是在超前地质预报和工程质量检测工作中扮演着越来越重要的角色［１］。虽然地质雷达功能强大，用途广泛，但是要想获得满意的扫描图像和准确的预报结果却依然是困扰工程技术人员的一个难题。在实际应用中为了提高超前地质预报的准确性，除应综合各方面的基本信息加以考虑外，更应注重参数设置、数据处理和图像判读等方面的深入研究。本文结合南惠高速公路前埭隧道工程实践，详细分析了地质雷达工作流程中三个重要环节，较全面地总结了应用地质雷达进行超前地质预报时应遵循的基本规律，其成果对工程技术人员提高地质雷达预报准确性有重要的参考价值。
现场采集是利用地质雷达进行地质探测至关重要的第一个环节，它直接影响到探测工作的最终成果。进行现场采集前最重要的一个步骤就是确定雷达扫描参数，合适的参数有助于获取主要地质信息而忽略次要的干扰信号.
b.　数据处理
１)　滤波
滤波就是通过一定的算法，去除雷达记录中的干扰信号，使雷达记录突出主要地质信息，忽略次要地质信息，它对雷达记录的判读有着重要的意义。在隧道超前地质预报中常用到的滤波算法有：①去直流漂移，一般用于处理深部１／３的信号。②增益，一般按能量衰减规律进行增益，也可采用ＡＧＣ分段增益。③去水平信号干扰，在非层状结构中一般很少出现水平的同相轴，如果有水平信号，则一般为干扰信号，应予去除。④带通滤波，功能是去除高频和低频信号，保留中心频率附近的信号，通常应使上限频率更靠近中心频率。实际应用中可选取低频信号较多的区域（黑白条纹较宽的区域）的频率值,设置带通滤波的下截频，选取高频信号较多的区域（黑白条纹较窄的区域）的频率值，设置带通滤波的上截频。以上４种滤波算法一般应按从①到④的顺序依次进行，亦可根据实际情况变通，总的原则是，最大限度地过滤掉干扰信号，从而逐步显示出主要地质信息。
c. 超前地质预报中的典型波形特征
滤波效果的好坏，主要看处理后的图像是否突出了主要地质信息，同时过滤了次要干扰信号。下面是在多年实践经验的基础上总结出来的一些典型的波形特征。
１）地下管道波形特征（图１）
地下管道的反射波呈向下的抛物线形，中间反射强，两侧很快衰减，尤其是金属管道，反射极强。反射弧形宽度与地下管道的直径和管道距地面的深度有关.
图１　地下管道波形特征图
２）混凝土中钢筋的波形特征（图２）
电磁波几乎不能穿透钢板。对于混凝土中的钢筋来说，其反射电磁波的能力极强，在扫描云图上小的抛物线状图案即为混凝土中的钢筋。
图２