第 42卷第 7期 2015年 7月
建 筑 技 术 开 发
Building Technique Development Vo1．42．NO．7
Jul_2O15
红 外 探 水 技 术 在 隧 道 超 前 地 质
预 报 中 的 应 用 研 究
孙 荣 波
(中铁 十 四局 集 团第二 工程公 司 ，济 南 250000)
[摘 要 ] 突水突泥是 隧道工程中常见 的自然灾害，严重影响隧道 工程的建设 ，对隧道掌子面后方 的地质构造
进行探测预报已经越来越重要。通过理论分析和现场试验 的方法，对红外探水机理 、判断原则进行
了分析，并对谢华山隧道掌子面前方岩体进行了探测，并通过实际开挖情况进行了验证 ，得出结论。
[关键词] 隧道 ；红外探水 ；探水机理 ；判断原则 ；超前地质预报
[中图分类号]U45 [文献标志码 ]A [文章编号 ] 1001—523X(2015)07-0066-04
A PLICATIoN o F INFRARED DETEETIoN TECH NIQU E IN TUNN EL
G Eo LoG ICA L PRED ICTIo N
1-Abstraet~ Water flush and mud rush often occur during construction of tunnels，which bring much lOSS to
construction．At present，the effective measure to prevent disaster occurrence is improving the accuracy
of the geological prediction in tunnels and taking the corresponding preventive measures promptly．
Through theoretic analysis and experimental exploring，the mechanism of infrared water detecting
method and judgment rule were analysised，and detected geology of Xiehuashan tunne1．
EKeywords~tunnel；infrared water detecting；detecting method；judgment rule；geological prediction
社 会 经 济 的 快 速 发 展 与 人 们 生 活 水 平 相 应
提 高 使 得 对 道 路 交 通 发 展 要 求 也 不 断 提 高 ，长 大
隧道 的修 建 逐 渐 增 多 。但 是 隧道 所 处 地 段 地 质 条
件 复 杂 多变 ，勘 察 设 计 人 员 很 难 对 隧道 的地 质 结
构 进 行 准 确 勘 察 。在 进 行 隧道 开 挖 过 程 中经 常会
遇 到 断层 破 碎 带 、 富水 带 和 岩 溶 等 不 良地 质 体 ，
这 些 不 良地 质 体 的 出 现 大 大 增 加 了 隧 道 开 挖 难
度 。因此 ，对 隧 道 掌 子 面前 方 地 质 构 造 进 行 超 前
地 质 预报 工 作 ，是 避 免 掘 进 过 程 中 出现 突 水 、 突
泥等 灾 害 ，减 少 人 员 伤 亡 和 经 济 损 失 的 有 力 手 段 。
超前 预报 技 术 近几 年 不 断 发展 ，已经 取 得 了
收稿日期：2015—06—03
作者简介：孙荣波 (1975～ )，男，山东德州人，高级工程师，
e-mail：230158814@qq．com。
66
较 大 进 步 。Alimoradi_l 等 通 过 模 型 研 究 对 组 合
爆破 法 TSP超 前 地质 预 报 进行 了研 究：Cremer F
等 通 过 对 岩 溶 地 区不 同 超 前 地 质 预 报 方 法 进 行 了
比较 ，分 析 了各 种 预 报 方 法 的优 点 和 缺 点 ；李 术
才 等 通 过 对 岩 溶 裂 隙 水 与 不 良地 质 情 况 进 行
了研 究 ，介 绍 了 TSP超 前 地 质 预 报 系 统 探 测 溶
洞 、陆 地 声 纳 法 探 测 断 层 、地 质 雷 达 探 测 地 下 水
等 工 程 实 例 ：罗 利 锐 、刘 志 刚 _4 等 对 岩 溶 地 区
超 前 地 质 预 报 方 法 进 行 了 比较 ，超 前 预 报 等 红 外
探 测 仪 由于 岩 体 中含 水 量 的不 同 ，其 在 测 量 时 很
难 进 行 准 确 测 定 ：葛 颜 慧 、 李 术 才 等 对 基 于
风 险评 价 的岩 溶 隧道 综 合 超 前 地 质 预 报 技 术 进 行
了 研 究 ：曲 海 峰 等对 隧 道 信 息 化 施 工 综 合 超
前 地 质 预 报 进 行 了研 究 ，并 提 出综 合 超 前 地 质 预
第 42卷 孙荣波：红外探水技术在隧道超前地质预报 中的应用研 究 第 7期
报 的信 息 化 。
国 内外 研 究 结 果 表 明 ，尽 管 研 究 人 员 已经 对
超 前 地 质 预 报 进 行 了大 量 研 究 ，并 日渐 完 善 成 熟 ，
但 是 ，在 隧 道 开 挖 过 程 中 ，通 过 红 外 探 水 对 掌 子
面前 方 岩 体 进 行 含 水 的 预报 并 不 多 见 ，研 究 成 果
也 相 对 较 少 ，因此 对 红 外 探 水 技 术 判 断 原 则 的准
确 性 进 行 研 究 是 有 必 要 的 。
1 红 外 探 水 机 理
1．1 基 本 原 理
物 体 是 由 大量 分 子 组 成 的 ，分 子 每 时每 刻 都
在 运 动 ，且 都 伴 随着 电 磁 场 的变 化 ，辐 射 电磁 波 ，
产 生 红 外 线 。 同样 ，岩 层 中的 分 子 也 在 不 停 地 运
动 ，辐 射 电磁 波 ，产 生 红 外 辐 射 场 。红 外 探 测 技
术 就 是 利 用 红 外 线 探测 前 方 一 定 范 围 内 的红 外 辐
射 场 变 化 ，通 过 连 接 的 探 测 仪 检 测 出红 外 辐 射 场
强 的变 化 ，记 录 变 化值 进 行 比较 判 断 。当探 测 的
掌 子 面 前 方 不 存 在 隐 伏 的不 良地 质 时 ，就不 会
红外探水技术在隧道超前地质预报中的应用研究（论文）.pdf
