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图 4 富水带地质雷达特征图像 图 5 岩溶洞穴的雷达特征图像
破碎带（波形杂乱） 含水层（基本均匀）
注：以上典型图像基本出自铁道部隧道预报规范
三、实际工作案例
（1）翁隧道出口YK54+840掌子面进行地质雷达探测，推断掌子面前方地质情况,为隧道下一步的施工提出建议。下图为普翁隧道YK54+840掌子面地质雷达探测成果图及其波形情况图，从雷达图像分析可见在掌子面前方15m至17米见一明显强振荡反射，且该反射信号振幅基本未衰减。推断该隧道继续开挖将揭露一溶蚀空腔，且无任何填充物，因为空气中雷达传播速度约为围岩波速的3倍，故该溶洞轴向宽度约为6米左右且靠近隧道掌子面左半幅。隧道继续开挖至YK54+830处揭露一空溶腔，溶腔发育段为YK54+830~YK54+825段。
（2）老黑山隧道出口左洞信息交流卡 图1 ZK26+903掌子面左边墙发育一溶腔，向掌子面左上方延伸 图2 ZK26+903掌子面左侧距左边墙约2m处拱顶发育一结构面，充填有粘土 图3老黑山隧道出口左幅ZK26+903掌子面地质雷达波形图 根据雷达图像显示，ZK26+903～ZK26+893区段反射波强烈，波形相似性差，存在连续的同相轴，推断该区段岩体节理较发育，岩体整体较破碎，存在溶蚀构ZK26+903～造，前方地下水稍发育。据此，我方提出如表1所示围岩级别变更建议。 ZK26+893区段岩体较破碎，夹泥 表1 围岩级别建议表 线位 左洞 里程 ZK26+903～ZK26+893 ZK26+893～ZK26+873 长度（m） 10 20 原设计 围岩级别 III III 预报建议 围岩级别 Ⅳ III 2013年10月11日至10月14日，隧道继续开挖过程中揭露ZK26+903～ZK26+893区段掌子面左侧岩体较破碎，存在溶蚀现象，局部夹泥，掌子面右侧区段岩体较完整，呈块状结构，实际情况与我方预报情况相吻合。 ZK26+873区段ZK26+888～揭露为灰白色中风化细晶白云岩，岩质较坚硬；岩体节理较发育，多为方解石脉充填；岩体整体较完整，呈块状结构。掌子面左侧靠边墙ZK26+895～ZK26+893区段发育一溶腔，向掌子面左上方发育，直径约～3m，深度2m左右，内部有粘
夹泥，存在2013年10月15日，老黑山隧道出口左幅掌子面开挖至ZK26+893，掌子面溶蚀构造 土充填，呈可塑～软塑状。掌子面左侧距左边墙约2m处拱顶发育一结构面，倾角约为90°，几乎沿隧道轴线方向向掌子面前方延伸，揭露延伸长度约为4m，结构面充填有泥质，含水量较高，呈软塑～流塑状。掌子面潮湿，地下水稍发育。掌子面照片如图4、图5所示。 图4 ZK26+893掌子面左边墙（ZK26+895～ZK26+893区段）溶腔 图5 ZK26+893掌子面左侧距左边墙约2m处拱顶发育一结构面 鉴于掌子面揭露情况，我方决定增加预报频次，于2013年10月15日对老黑山隧道出口左幅ZK26+893掌子面前方30m进行了超前地质预报，雷达图像如图6所示。
图6老黑山隧道出口左幅ZK26+893掌子面地质雷达波形图
综合两次雷达图像进行分析，推断ZK26+893掌子面前方区段岩体整体较破碎，存在溶蚀构造，掌子面揭露溶洞与裂隙有贯通趋势，前方地下水稍发育。
依据已开挖段揭露地质情况，结合两次地质雷达数据处理结果，我方提出如下围岩级别变更建议。 表2 围岩级别建议表 含水信号 线位 左洞 里程 ZK26+893～ZK26+873 ZK26+873～ZK26+863 长度（m） 20 10 原设计 围岩级别 III III 预报建议 围岩级别 Ⅳ III 2013年10月16日至10月20日，隧道继续开挖过程中揭露ZK26+893～ZK26+883区段掌子面左侧岩体较破碎，揭露溶洞逐步扩大，夹泥较多；掌子面右侧区段沿裂隙有软塑～流塑状粘土渗出，土体含水量较高，拱顶岩体表面湿润，局部存在点滴状渗水、掉泥。总体上，实际情况与我方预报情况相吻合。
2013年10月20日，掌子面开挖至ZK26+883。掌子面揭露为石炭系摆佐组灰白色中风化细至中晶白云岩，岩质较坚硬。掌子面左侧发育一溶洞，揭露溶洞洞口处直径约5m，向内部增大趋势，向上延伸深度约20m，洞内有块石堆积，洞壁有粘土附着，呈可塑～软塑状；溶洞内部ZK26+893拱顶上方约10m处揭露一洞口，直径约2m，向已开挖段延伸，延伸长度未知；ZK26+887拱顶上方约6m处揭露一洞口，直径约2m，向隧道进口方延伸，深度及规模未知（据现场施工人
员描述，内部规模较大，向前延伸深度在30m以上）。掌子面右侧中部发育有裂隙，并有软塑～流塑状黄泥渗出。掌子面照片如图7～10所示。
图7 ZK26+883掌子面照片（9月19日） 图8 ZK26+883掌子面照片（9月20日，塌落物清理后） 图9 ZK26+883掌子面右侧中部沿裂隙有软塑至流塑状粘土渗出 图10 ZK26+883掌子面右侧靠边墙沿裂隙渗出的软塑至流塑状粘土 （3）毕镇线锅庄隧道预报
2015年12月10日，锅庄隧道进口右幅掌子面开挖至YK11+795时，揭露岩性灰黑色中风化薄~中厚层灰岩，掌子面中部拱顶揭露竖向岩溶管道，溶腔内有黄泥夹石块充填充填，充填物无自稳能力，遇水后易形成泥流、突泥现象；我方第一时间赶赴现场与施工方对洞内及地表进行调研。根据现场调查结果，目前锅庄隧道进口左洞开挖位置已处于断层破碎带影响范围，该区段隧道顶板为大型岩溶漏斗，推测当前掌子面揭露为漏斗范围，后对地表进行调查及走访，发现在地表形成一塌坑，塌坑直径约为3米，深约4米~5米。
掌子面照片如图1-1、图1-2；地表照片如图1-3、图1-4；隧道断面图及位置图如图1-5图1-6所示。
图1-1 YK11+795 揭露竖向岩溶管道。
图1-3 地表塌坑
图1-2 ZK11+822 岩溶管道内有黄泥夹石块充填
图1-4 坍塌内
2. 锅庄隧道地质情况及预报结果与分析
我公司于2015年12月06日对该隧道YK11+788掌子面前方进行了地质雷达测试。
雷达处理后图象见下图：
图2-1 YK11+788掌子面地质雷达波形图
(测线1)
图2-2 YK11+788掌子面地质雷达波形图
(测线2)
表2-1 地质雷达测试成果判释 隧道名称及洞别 测试范围 探测长度（m） 地质雷达测试成果判释 分析测线反射波形图可以发现，前方预报区段地质雷达波形整体较杂乱，同相轴连续性一般，其中4～26m范围内呈现多处强反射信号，反射波波形杂乱，同相轴时断时续，能量团不均匀；结合掌子面围岩地质情况，综合推断YK11+792～YK11+814区域在受构造影响，构造裂隙及沿裂隙溶槽发育，竖向岩溶管道或溶腔，充填物无自稳能力；地下水发育，围岩自稳能力极差。 锅庄隧道 进口右幅 YK11+788 ～ YK11+818 30 （4）错误分析案例 雷达图像显示
3-7 I#隧道出口左幅ZK3+257上台阶底部附近前方地质雷达成果图
I#隧道出口左幅ZK3+257上台阶底部附近前方地质雷达成果图
问题：两个图所反映的信息？ 高频低频信号的区别？ 同相轴连续性？ 结果判别
表3-1 地质雷达测试成果判释
隧道名称 及线位 测试范围 探测长度 （m） 地质雷达成果分析 分析测线反射波形图可以发现，前方预报区段雷达波形较为均匀(1)，能量团分布较为均匀(2)，低频同相轴连续性一般(3)，结合勘察、设计资料综合分析推测：初步推测本次预报段内岩性为泥岩夹砂岩、砂岩夹泥岩(4)，围岩含泥质重，岩质较软至软，围岩节理裂隙、软弱夹层密集，岩体破碎至极破碎，局部围岩接近松散介质，围岩潮湿至湿润，多呈点滴状至线状出水(5)；总体上围岩完整性类似于现在掌子面。 I#隧道 出口左幅 ZK3+257 ～ ZK3+237 20 (1)反射波杂乱 (2)此处可不提能量团或能量团分布不均匀 (3)同相轴（错断，时断时续，连续性差等） (4)地质推测不应卸载雷达预报中