結(jié)合宜萬(wàn)鐵路隧道實(shí)際探測(cè)情況，對(duì)巖溶異常的雷達(dá)波形特征實(shí)例分析如下。

一、隧底典型巖溶異常特征

(一)大型非充填巖溶空洞

圖5-32和圖5-33為長(zhǎng)鷹壩隧道進(jìn)口DK238+770～+870雷達(dá)時(shí)間剖面圖。在DK238+795～+810發(fā)育有一大型巖溶空洞，溶腔橫切線路中線，在線路中線下溶腔頂板最淺處埋深僅6.5m左右。圖5-32為開(kāi)挖揭示溶腔未進(jìn)行工程處理時(shí)采用加拿大雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)得到的雷達(dá)圖像，明顯反映出該大溶腔形態(tài)，溶腔頂板及底板反射面在圖中形成的雙曲線弧形清晰可見(jiàn)，反射波能量極強(qiáng)。

圖5-32+770～+870EKKO42-100MHz雷達(dá)剖面

圖5-33為該溶腔經(jīng)施工處理后再次進(jìn)行的雷達(dá)探測(cè)剖面圖，探測(cè)時(shí)已鋪隧底，并設(shè)置鋼筋混凝土仰拱。從圖中可以看出，溶腔頂?shù)装宸瓷涿嫒匀磺逦杀�，表明施工處理填筑的混凝土碎石層與完整灰?guī)r層介電常差異較明顯。

圖5-33+775～+825SIR-20-100MHz雷達(dá)圖像

(二)充填型串珠狀隱伏巖溶

圖5-34為高坪1#隧道某段的雷達(dá)圖像，可以清楚地看出隧底隱伏巖溶的雷達(dá)反射波波形特征，后經(jīng)鉆探驗(yàn)證為發(fā)育串珠狀、充填型溶洞。

圖5-34高坪1#隧道某段雷達(dá)圖像

從雷達(dá)圖像分析看出，溶洞雷達(dá)圖像特點(diǎn)是被溶洞側(cè)壁、頂板的強(qiáng)反射所包圍的弱反射空間，溶洞底界面的反射則不太明顯，當(dāng)溶洞為空洞(或充水)時(shí)，洞體內(nèi)雷達(dá)波幾乎是沒(méi)有反射的直達(dá)溶洞的底界面;當(dāng)溶洞充填沉積物時(shí)，其溶洞內(nèi)的充填物根據(jù)物性差異的不同，也會(huì)產(chǎn)生不同的雷達(dá)波形式，大多數(shù)情況下其充填物為塊石夾粘土等不均勻體時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致穿過(guò)其中的雷達(dá)波形雜亂無(wú)章，若粘土或細(xì)密型碎顆粒狀物含量較大，也可見(jiàn)一組較短周期的細(xì)密的弱反射，甚或?qū)е吕走_(dá)波損失殆盡，這也是判定充填型空洞存在的主要標(biāo)志之一。

(三)溶蝕裂隙

隧底溶蝕裂隙發(fā)育與巖溶發(fā)育兩種情況在二者規(guī)模都不大的情況下，有時(shí)是難以準(zhǔn)確區(qū)分的，圖5-35為高橋壩隧道DK227+520～+571段雷達(dá)剖面圖，從圖中可看出+550附近雷達(dá)異常明顯，經(jīng)鉆探驗(yàn)證該處僅為溶蝕裂隙發(fā)育。

圖5-35高橋壩隧道DK227+520～+571段雷達(dá)剖面圖

可見(jiàn)，規(guī)模較小時(shí)溶蝕裂隙和溶洞并沒(méi)有本質(zhì)上的差異，當(dāng)溶蝕裂隙僅僅是充水裂隙時(shí)，由于裂隙周?chē)鷰r石破碎、充水，因此在裂隙上形成雷達(dá)波的強(qiáng)反射。發(fā)展到近隧底頂部的溶蝕裂隙，也會(huì)造成雷達(dá)波同相軸的錯(cuò)亂。

二、隧道中典型干擾異常的特征

識(shí)別干擾波及目標(biāo)體的地質(zhì)雷達(dá)圖像特征是進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)圖像解釋的核心內(nèi)容。地質(zhì)雷達(dá)在探測(cè)環(huán)境條件理想的情況下，可得到清晰、易于解釋的雷達(dá)記錄，但在環(huán)境條件干擾因素較多的情況下，地質(zhì)雷達(dá)在接收有效信號(hào)的同時(shí)，也不可避免地接收到各種干擾信號(hào)，產(chǎn)生干擾信號(hào)的原因很多，常見(jiàn)的干擾有地面上四周的金屬物體、地面上的架空電線、地面礫石或疏松體、地下異常的多次波等，干擾波一般都有特殊形狀，有的易于辨別和確認(rèn)，而對(duì)于隧道中雷達(dá)探測(cè)來(lái)說(shuō)，由于干擾源更為復(fù)雜，辨別也相對(duì)較難，具體有如下幾種情況。

(一)隨機(jī)放置金屬臺(tái)架

圖5-36為隧道內(nèi)襯砌臺(tái)車(chē)干擾雷達(dá)圖像。從圖中可看出其雷達(dá)反射波呈雙曲線狀，多次反射波極強(qiáng)，雙曲線兩支延續(xù)寬度很大，拖著很長(zhǎng)的尾巴，在臺(tái)車(chē)正下方雷達(dá)反射波能量最強(qiáng)，振幅達(dá)到最大�？梢�(jiàn)，在襯砌臺(tái)車(chē)處的雷達(dá)干擾波足以掩蓋中小型地質(zhì)異常體產(chǎn)生的有效反射波。

圖5-36隧道內(nèi)襯砌臺(tái)車(chē)干擾雷達(dá)圖像

(二)連續(xù)測(cè)量中地面不平

隧底雷達(dá)探測(cè)時(shí)，有些地段沒(méi)有鋪底，有些地段不太平整，采用連續(xù)采集方式，有時(shí)會(huì)在一定程度上影響數(shù)據(jù)質(zhì)量。測(cè)量過(guò)程中由于天線的晃動(dòng)、轉(zhuǎn)向、停步及經(jīng)過(guò)鋪底與未鋪底地段的連接處，都會(huì)在淺部產(chǎn)生一些不規(guī)則的雷達(dá)圖像。因此，資料解釋中對(duì)一些不確切的雷達(dá)“異�！被蛎黠@由于淺部產(chǎn)生的“異�！�，應(yīng)在采集中注意記錄這種情況發(fā)生的位置及地表環(huán)境條件，以排除虛假異常。

(三)襯砌非連續(xù)性施作

該種異常主要對(duì)應(yīng)有兩種情況：一種情況為局部較小范圍內(nèi)未襯砌而兩邊均已襯砌引起的異常，其異常形式表現(xiàn)為在未襯砌段出現(xiàn)典型的弧狀繞射波，未襯砌段中心位置為弧狀繞射的頂點(diǎn)向下凹陷，兩邊對(duì)稱(chēng);另一種情況為大段未襯砌環(huán)境與大段已襯砌環(huán)境的分界線，其異常形式表現(xiàn)為在分界線處出現(xiàn)典型的弧狀繞射波，分界點(diǎn)中心位置為弧狀繞射的頂點(diǎn)，分界點(diǎn)后未襯砌段雷達(dá)反射波同相軸整體向下凹陷，與分界點(diǎn)前已襯砌段同相軸形成一個(gè)臺(tái)階式錯(cuò)斷，兩邊不對(duì)稱(chēng)。

(四)鋼筋砼鋪底

圖5-37為隧底素砼仰拱鋪底與鋼筋砼鋪底的典型雷達(dá)圖像。其中，DK60+088～DK60+105為素仰拱鋪底，DK60+105～DK60+130為鋼筋砼鋪底，可以看出二者雷達(dá)圖像差異極大，表明隧底淺層所埋鋼筋對(duì)雷達(dá)電磁波的多次反射極為明顯，能量大振幅強(qiáng)，該種地段對(duì)地質(zhì)雷達(dá)的干擾就較為嚴(yán)重，探測(cè)效果也要大打折扣。如果數(shù)據(jù)處理效果不明顯時(shí)，不要勉強(qiáng)解釋?zhuān)仨毥Y(jié)合地震單點(diǎn)反射等其他資料進(jìn)行共同分析解釋。