隧道及地下工程的施工不良地质预报讲义

隧道及地下工程的施工中地质灾害隐患

的探查、预报新技术及集成系统

——将隐患变成明示将危险消灭在出现之前

不仅要做抢险救险的英雄，更要做警示、避险的保障者

钟世航隧道（铁路、公路隧道，水利水电的输水隧洞）和地下工程（民用、军工大型地下洞室、矿山坑道、采区）是高风险的工程，存在大量地质和施工的未知数，特别是地质条件的未知数。埋深较大的隧道（如埋深200—300m以上），设计前的地质勘查是不可能将隧道开挖标高上的地质情况查清的。于是施工时坍方、溶洞、暗河、涌水、涌泥时有发生，造成人身、物资、财产、工期、造价等方面的重大损失。位于巫奉高速公路的桃树垭隧道，在ZK38+249前后发生坍方，坍方落物为大块的岩石。经调查和分析，这是原来未发现的断层造成的。一处坍方，坍深约3.5m

图中G为钢质拱架W为地下水

K为坍体中未填实的空洞隧道庙坍方妹至地殊面产尸生的远塌陷税洞锦屏齿二级会电站狐辅助极洞涌惰水园梁勉山隧局道突齐泥被3#溶洞倾爆喷肌突泥虾所掩皇埋的型电瓶躁车被3#溶洞小爆喷梯突泥燥所掩艘埋的碗梭矿2#溶洞刘突水针洞口2#溶洞见突水尿洞内2#溶洞复充填疾物锦屏投二级摘电站追辅助萌洞AK匹10劈燕+7歌AK10+750涌泥、涌裹水埋深括稍大舍的隧绳道，惭地面释地质足勘查任的难构度大揉，尤戴其是难以鹿探查忧到可烈能造景成危互害的厌较小揭的不点良地墙质体，也仅能氏大致蓬确定饭许多种界面衔和不记良地丘质体影在隧蚕道开恰挖时淋可能填出现越的位收置。因宴此，建在施乌工过堂程中渡校准歼勘查懂资料下，并残对掌进子面飞前方师的各副种不茫良地地质作泉探查沸并准扯确地惯定位手十分塔必要桑。隧道序施工责中遇缴到可法能造证成地铜质灾球害的板不良关地质线体，阳主要授包括断层逗、破给碎带蹦及破黄碎岩墙体、吸某些柱强风扩化岩例脉、往溶洞斯、溶街管、植涌水姜、涌缓泥等，由碗于施级工和蹲动态体设计蚕的需点要，对重衫要的锄岩体狡分界竟线和征岩体座的破捎碎或铁完好收情况狸也要登进一乒步查逮清。近几尚年，宏每年摊完成选的以顽铁路承、公烟路隧委道达60耗0k唱m，还亭有大穗量的傻水工威隧洞纱、地菌铁、石大型选地下干工程盘，还凡有更重大量泊的煤始矿、心固体牛矿产融的巷壤道和株采区免，许派多工镇程都妥在地搁质情韵况复确杂的获地区壤，目谦前的毕安全申形势竿严峻抽。对夜隧道搞施工道地质销预报期提出嗽越来刘越高喉的要似求。物探沫工作功者和脚地质疯工作狠者义活不容捕辞地辞要迎吐着困崭难上恶，要彼做安何全的饮“守行护神武”。历史摊：上世射纪70年代解起，平陆续妙有零惹星的净试验芹工作上世粗纪80年代作初，持我国泡铁道稼科学匙研究考院围历绕大珠瑶山绑隧道株提出爷科研当课题渴未受升重视俊，科滋研项匪目流越产，枯大瑶族山隧陪道突撑水淹丢没隧毕道和任竖井轧，80年代称中期每，大摩秦铁孟路隧验道“刺处处替冒烟瓣”告侧急，伏铁道巡寿科学萄研究挂院于19敞86年在亮南岭脊隧道神开始完试验韵，19累87年再玻次提铃出系腔统研壮究用净物探治技术壶作隧暑道施早工时傻掌子确面前极方不字良地同质预砌报的舞可行队性研榆究报淘告，19火88年第1次讨璃论性旬评审漫，19枕89年作浅为部啦列可歇行性味研究件项目壤，19丢90年可红行性停研究放通过皂部组希织的拔评审吴，“归隧道饭施工杜时掌历子面狼前方尿不良勇地质门预报谱”列掏为不路重点础科研铲项目财。19英91年-19莲95年铁弄道部博组织生了11个单讯位、设了6个子接课题滤，经蒙过5年的概攻关佛，采剃取了撒近乎尚苛刻辈的管悉理方请法——设定揭了两尝个阶网段，夹每阶玻段定发了“扭评考仆”的域工程.经过3个阶览段，3次每稀次3天的落专家状评审，最析终选辜定地樱震反掉射负课视速束度法鞭（后庆又称点隧道VS纵P）和堵陆地缸声纳仅作为愈主要虹方法祸，探组地雷嫂达等塔作为滔辅助捎方法致。第2阶段蓄由负启视速解度法赏和陆矛地声州纳法汇各为及龙头砌，分擦成两老组。吓对南叼昆铁号路隧执道作途实测跃预报赴，前存者以售断层悟预报窄为主鬼，后筑者以缩慧断层让和溶思洞预厨报为问主，粱均取辈得了夸全部对预报盼成功绝，项新目获便南昆际线一栽等奖来。攻龄关成忽果19凯95年通绝过铁壤道部毯鉴定。90年代梨中，橡水利责水电罗部门良用探眼地雷辽达进掘行了索掌子版面前团方地圆质预融报。90年代今中，堡瑞士Am稠be环rg公司撑推出TS欢P，其但原理视与负抱视速牢度法帮相同怪，但使采用籍一点劫接收碑，多芒点放席炮激蒜震的前方式殊。19棚96年日育本研沿究并歼推出HS豆P，一蹈点或婶几个闪炮点摊激震厘多点鼻接收仆的方惭式，圣强调锄物探摘概念港和地钢质。当时掌由于隙技术宪能力缩慧、经驳费、泡工程寻问题备和试蛙验工夜程选剪择困律难的鞠原因痕，未惰将水板的探唯查预如报作角为主粪要研扒究内屠容。20趴00年后歪交通青、能纤源基傻本建友设大磨量投对资，山大量正工程夜建在营中、洲西部怒，地坦质复也杂，夹岩溶袄、突六水突背泥问惩题严袍重。先“隧道绩施工亲时掌桑子面浑前方揭不良惨地质纱预报叉”问何题再优次引咏起关枯注。佳我国羽一些壤有前困瞻能绘力的虑物探搜工作桥者，弃在浓线厚的痒盲目胡宠洋盒的气踢氛中蝴，以玻真正盈解决灿工程滔问题忙为目剑标在沃经费从困难垦的情尝况下虑再次众投入互研究降。钟第世航带开始浩研究连推广沈用探地趴雷达在应笨急的轨探水幅手段懂，并言将陆笔地声贤纳的眯方法勺和仪佩器研些究、码发展乓上一盲个台雄阶；20凶03年，还李貅波和钟万世航新开始郊研究搞用瞬变谈电磁鸡法作为风主要混的探水手越段；20辜05年赵死永贵仆引进芒和试江验美饶国TR迫T法……国家姜有关畜部门嗓也进棉一步恩重视佛有关陶研究垂工作漠：20绒03年-2债00琴5年“夸隧道其施工旺时掌梅子面衔前方眠不良忘地质都预报谢瞬变厅电磁尼法研济究”究列为板陕西色省交库通科脖研项吉目。20黄05年12月国睛家自算然科璃学基买金重脚点项骨目“狸高压棚大流带量岩蝇溶裂紧隙水订与不奇良地故质情辩况超禾前预栏报和供治理骄”课善题开刷题。拜超前捡预报衫部分娱物探矛技术详以重术点研鸦究开设发陆地硬声纳孟法、瞬变终电磁五法和探地虏雷达为主焦；20卫07年6月，受国家朋高技秧术研资究发核展计期划（86嚼3计划量）的船重大押交通锦基础并设施绢核心扯技术聪“隧道美施工尽期大页涌水小等地泼质灾灾害超览前实芦时预开报系取统与垄装备滩”完宁成招谢标审蒸查，柳课题份物探路部分渣为陆地糟声纳境法、瞬变繁电磁盏法和复合判激发让极化革法；20艳07年8月，顺国家自然洲科学逮基金誉装备惹专项职的“复合争激发冒极化沸法仪片器和法设备衰研究”通挠过立霞项评荒审。以下直的介墨绍将均围绕猾上述萍课题据的技肾术方基法。3种方援法的岁集成目标—不漏辩掉一资个重椅大的午地质籍隐患集成宅的方敞法：1.陆地召声纳们法：12燥0-塑15鸡0m已远被的断科层、竟破碎什带、描溶洞芬、暗处河的猴探查算、预诱报并释对他既们的晒空间揉位置谈作较柏准确侨定位域；判永断较盾大出畏水；2.瞬变膨电磁皆法：80若m左右鼓远含递水体悟的探贺查预黄报；3.复合拖式激即发极臂化法溉：约50昏m左右江远，史区分规自由苍水和独束缚马水，搜涌水固量分泥级；使用方物探垒方法救解决阀岩土缴工程晚的难弊题，骄首先还需要懒物探绸和要抬反映绞的地衔质问准题间舱的联肺系，降也常贡遇到幻玉是否砌有未朱解决团的地煌质学处方面米的问凉题需惯要去纯突破众。例如渡大瑶截山隧据道发逐生了阵深部井的岩出溶水丢涌水鹿，埋倘深25飘00睛m的锦宣屏二刺级电寒站隧跳洞也嘉发生崭了深遗部的淡岩溶预水涌决水。坐许多企长大哈隧道赏和电奸厂房线都深敌埋地刊下，拿岩溶问水和灯裂隙巷水有蠢无人房诚们未骄注意呆的规吗律？丸物探块的地像质预防报的粪直接躁探查洁和间渴接探甜查应喊遵循灭什么稠技术卵路线辣？下面侧举例敢说明抓有关蛇研究吃工作垦。锦屏之二级倦电站数隧洞竿岩溶继裂隙喘水发夸育规当律1地质松构造溜因素可能扑发生芳涌水群的部妙位分秤析：隧洞神通过藏的断层答及向慈斜、阅背斜资核部；EW向和NN胞E向结患构面贞是工勿程区括内地打下水掩活动德的重由要通唯道；。2断裂泪性质大及性团质因笔素主要席出水玩构造为NW胡W和NE猾E向的矮张扭读性结废构面赔，尤很其在闹埋藏锤浅部肆和背略斜核模部。近EW向结碍构面相交测处及EW向结屿构面翅与层速面相盟交部驶位3岩性脖因素4岩溶的发育刘因素可能螺发生牺涌水碧的前遗兆分愁析：由弱抹可溶剃岩进因入强资可溶泡岩的场边界胃部位钥时；导水方构造导多数炉集中联发育萝在向忠斜一序翼；当黑疼色岩塞体进问入白静色或煎花斑幅状岩转体时晒；当隧匹洞由敢渗、四滴水抹段进冰入线搁状渗监水段织时；风钻抢孔内欺出现宴浑水脸；当地滑温测纯值出愧现比植前一晚点低宣时。深部自岩溶咽裂隙掀发育退规律纽奉的新弯认识1“在古粱溶蚀独面标抖高以屑下岩装溶将伟不发豆育”庙，这厅是人俭们的拥认识吧。但牵实践判证明傲，如果毅汇水士标高歼低于买工程瞒标高仪，在圣工程扰施工邻范围线就有召可能武发育味岩溶登，其规酷模的嫂大小浅则与夺构造兴、岩石性、辉新构柜造运昼动发溪育和差河流据切割周有关萄。在锦未屏二殊级电垮站，混会遇灯到直竟径1m左右帮的溶贩洞和锯溶管框，会妻遇到体一些止小断寸层和疾裂隙骂溶蚀泳产生浩的涌凑水、爱突泥守。下表件是20断06年辅疾助洞交段部盛分出太水点晃的调织查统欺计资帝料，乱可以赞看到取稍大宫一点牺的出纸水大咽部都竖直接边与溶芝蚀裂获隙溶趟管有犹关。AK垒13巾+8腔78涌水摇的溶狡管照桨片埋深20第0m以上躁的锦逗屏二袜级电辜站辅阁助洞况东段AK怪10晓+7芝50等处切又出机现了泽溶蚀替的小低断裂孟中充碌填的循泥水袜突涌魂的现捆象。勇涌泥援体的席宽度龟达3～5m。2涌水榆段不商仅受西控于摸岩性想、构谁造与俗地下候水动光力条染件，而且捷与岩石信的成战分和招构造惨有关为。即使郊岩性欧相同搂，成分革较复肆杂，莲呈黑剃白相挨间条侧带状渴、斑叹状的插大理盟岩是易谈产生岩溶致裂隙践水的馅段，成分洗较单避一，峡纯色均的大铲理岩梳则裂沈隙水不发席育易发烈生岩爆庸。3裂隙焰组中通发育护小溶鬼洞、丈有一健定宽摄度溶快隙者是导引此集中苹裂隙狡水，使这社组裂壤隙发生成较大眯涌水虎。陆地禾声纳膊法探剃查资哈料中阀反映董，所分探查傻到的多组善裂隙微中，枕存在春小的凝溶洞性（那确怕直士径30～50掀cm）或窃溶隙垂那组估或二舅、三滥组，到是大涌卖水的通氏道。这对睬探查残预报攻岩溶哥裂隙扒大涌肾水指笨出了旁选用洒方法蜡、直喝接探押水和忽间接篇探水错相结饰合的蔽方向珠和技哨术突她破的叹技术阶路线城。锦屏宰二级皂电站胸出口靠段AK传12贩+9世00犹-9绒90小溶谅洞、乡丰溶隙旬导水对物杆探预死报手绕段的短要求（1）综素合物衫探要般达到肆的目删标：应当鲜基本不遗落漏掌子酷面前惧方及丹周边香至少1/然2隧道虹跨度膏范围狡内的重大杏隐患，包糖括断蚂层、呢破碎化带、茫强风浴化岩夕脉、冶溶洞晋、溶援管、恼暗河员、溶郊槽溶肺沟、罢大中虽涌水袋体等霜；预报刮的地尊质体巡寿空间定位凉要有务足够款的精能度，误晃差应绕＜5%；要能对涌撒水量雕作出唯定量绢或半绳定量墙的估区算。因耻为施引工需晕对于予小、射中、材大涌肾水分槽别制还定引旋排或造超前副注浆侍堵水倾等方收案，尝确定嘱是否慢作水克平钻问孔及梦其它歇措施;要能预报耻岩体购的破践碎或徒完好顿情况。若屋围岩速情况黄将有屈突变北，施回工方蔽要作碗好施问工措美施变杨更预睛案，割设计屡方也束要作绸设计软的变塘更，习地质批预报团应从密资料似方面门给于袍必要僻的支庸援；要适应TB芹M（全乏断面相掘进数机）和钻瞎爆法的施昆工，TB续M长达犬几十佣米，正机械踏占据责了几浙十米酿长的遣全部柜隧道狱空间虏，预清报手牵段要多适应寄其工亡作方粥式。要少占个用开施挖时旅间，芬少干厨扰施赔工。隧诸道施困工讲肉求施呀工速用度，唯通常限，单稻线铁商路隧看道月束开挖加可达20桥0~匆25貌0m，双抛车道希公路匀隧道规月开宝挖可羽达10骨0~翁15发0m，过盯多地介占用慰开挖这时间脱，过蠢多地竟干扰算施工絮，将迫会影吼响施宗工方虹与预绿报方瓜的配螺合。对每薄一种榴物探衣方法两的要址求要有南特长，在治综合哲物探相系统今中要能独立挡一露面，例懂如弹废性波席类方券法主艘要要鸽探查印断层窑、破喊碎带交、溶讨洞等区，并念能准软确定浮位，召能对勺岩体删破碎屋和完丙整程调度给绳于一节定判雷定；划电磁缘瑞类方药法主尘要探宵查含涛水层飘；激重发极弄化类港方法罢要能以区分泻含水化泥砂劝、淤敲泥或歼自由骡流动垂的水令，并终判定河涌水符量。要探情查一定鹅远的尚距离，与开榆挖速幻玉度相军适应。一遵般来解讲，月主力警方法位应能异探查20冠0m左右,预报10幻玉0m以上;预报苹特定自目标平的方助法，接也应剪当探骄查50摧m以远武。要能旬较准确岁地作旧被探杰查地吓质体券的空类间定待位。现场争采集谨时间见短，停止酒掌子顺面施喝工工辅作不梢超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电平这面法戚引入非到隧若道的登超前谈预报燥探测手中。等效概导电睡平面宗解释级法是哪根据女视纵学向电千导曲诊线的饮特征患值直甚观地掀划分极地层故的一内种近犯似解钞释方植法，古因此叮又称神“视过纵向桂电导凤解释轮法”节。由龙于该呢方法妇可以都形象瘦地理骨解为箭：随海着t的增各减，访等效芦导电路平面佣以1/踢μ0σ速度怖上下终“浮箭动”祸，故边又称提为“游浮动刻薄板端解释恰法”踢。设在沟隧道偷掌子退面上纪有圆倡形回尤线，掏其中裤通以翠阶跃殿电流弦，并草在t=厨0时刻棉断开琴电源护：则在t≥鞠0时，辉掌子廊面前债方产价生涡沿旋电惕流，填在地查表任破一点熄便可理观测勇到由拾此涡渣流产障生的煮电磁缩慧场。裹根据闪电磁废理论现，可拒用一躲导电无平面烘来代墙替掌同子面泥前方盼均匀好介质少，然螺后用替镜像锁法可矿发方隶便地袍求出利空间旷任一屑点的颠感应厉电磁皮场。设A为一固完全名导电艺平面阴，面咸电导炭率为问，其遣上方胜高处健有一灰半径活为的丧圆形吴回线痒，其伍中电烘流强洞度为馆。当电虽源断样开时查，由级于电碰磁感荒应，汁导电推板A上产柄生涡亭流，寒为求银出涡筋流产组生的滔电磁泥场，煤在A前方或处，巨置一缎虚源鹅代替泉导电凝平面爆板中核的涡窗流，检因此房诚只需杏求出闸虚源腿在空戒间任电一点协产生浅的电举磁场丸即可寒。根据界电磁垮场理龙论，疮引入冲矢势躺，则蜂导电之板内括任一驻点的唯电磁航强度详为则在t≥尤0时，拿掌子舰面前陆方产翻生涡音旋电首流，溜在地简表任宗一点校便可伸观测湖到由脂此涡林流产周生的尘电磁灿场。胖根据决电磁秧理论湖，可锻用一经导电团平面显来代聪替掌笼子面仇前方氏均匀联介质娇，然缎后用荐镜像妹法可哄发方副便地闯求出光空间湿任一鉴点的侍感应轨电磁哗场。设A为一柔完全竞导电判平面歇，面摊电导秃率为且，其朝上方见高处霸有一踏半径骆为的求圆形绘回线雅，其刚中电忆流强英度为仙。当电间源断促开时技，由屋于电遍磁感嘉应，碎导电屋板A上产捐生涡密流，黄为求瘦出涡因流产吐生的棚电磁茄场，者在A前方震处，县置一陈虚源见代替横导电首平面画板中边的涡鹊流，汁因此叨只需腾求出畅虚源机在空直间任管一点靠产生艇的电凶磁场舟即可馒。得在层替状介脏质情染况下益，推晒出视晌纵向淡电导纪和视惜深度我，其塞中为军实测赵值，飞，珠，为诸发射脾回线庄半径费，为宇发射披电流杯。于是积引入刺辅助驶函数（1）又有可得（2）值提居取可使由(1稻)式和趴（2）式迅构成亿的目北标函走数取苹极小菌求得今最优叉解来升获取路。综上兰所示异，求泻取视驼纵向柳电导倚曲线监的具更体步立骤为凡：(1晚)首先锈求得卫实代测曲改线和萍它的铺时间阅导数上曲线搏；(2京)把煮和家代古入(1药)式，念求得尚辅助从函数解；(3奴)再由饮值辜计算角对应彩的值堡；(4捆)由块求得释，普再代互入视齐纵向琴电导穿的表趴达式倘，求到得哨的值夜。(5袭)对于盗一系般列伶值，闯再利逐用视树深度顾的表裁达式葱便可锡得到超曲砌线。(6鸟)进行玩微分屈成像柏，即桑求唱曲线怜的二职次导顾数曲秘线荣，画饲出该习曲线示与视纳深度逆的变织化规略律。由于皂曲线琴对视堤深度妄的高姻灵敏盐性，塞它可救在较帜早的著时间突范围伙内，鲁以较制高的湿灵敏桐度和州信噪等比将乎电性滤分界瘦面分荣辨得昼很详敌细，论而且齿深层采位电株性特省征也据能在浙晚期遍部分狱得到瓣反映掌。长凼响子隧抢道瞬蚊变电起磁法筑探水锦屏台二级舟电站孔辅助陈洞表5.评2瞬变稳电磁杜超前阅地质妇预报魂效果冶统计晋表测线笼位置TE健M推断泄结果早开挖恒结果A洞掌僚子面AK插11就+84沈3AK浊11朝+82虾2，充陈水裂可隙AK在11寄+82唇0，充吃水裂渣隙AK段11抖+81尤2，充随水裂族隙AK造11隶+81翻0，充俘水裂量隙AK阻11赛+80庄6，充匙水裂百隙AK枕11融+80贤5，充讨水裂宽隙AK担11哨+79允3，充胞水裂练隙AK绕11州+79敞0，充刺水裂斯隙A洞掌惑子面AK增11矛+4践47秘A壤K1吵1+44址2，充腐水裂蔬隙AK羞11页+44陆5，充王水裂尚隙A洞掌恶子面昼（里疼程AK杯11裂+8午43）视电峰阻率仓断面辰等值枝线图爱视纵钳向电施导微智分成属像图视电解阻率舞异常批三维卫体成园像图A洞掌软子面止（里备程AK键11恋+4馋47）横通拒道(7读-2岸#)瞬变拔电磁齐多测押道图可以鸡看出斯，在垂整体重的晚基期时龟间道灯上，野所有旁点多味测道挽线均呈泳现出还衰减汤变缓叼慢的胀趋势蕉，因推此在胸测线盯前方菜预报苍距离内呈后段抽的视吩电阻杀率会峡较低芹。视纵涌向电快导微分霜成像首图视电剪阻率灭断面绘等值踩线图探地隆雷达探地佛雷达吧是目啊前隧娃道地穗质预恋报探愧水的呆最主粥要手亚段。1探地勤雷达林探水限的优把势探地贞雷达卸是用爸发射毅天线熔向岩任体发桑射有咐一定盲宽度霜的高蹄频电枪磁波损，岩浴体中团的介炎质因厉介电址常数ε的不物同而浓反射蔬雷达寒波被泊接收禾天线浅接收监。介喉电常锯数差维是雷死达工兔作的姥基础低。空屡气的注介电沟常数症为1，岩誓石的溜介电相常数浅为4～20，水检的介照电常嫂数为81，水赞的电凭导率皆远高虾于灰钓岩、露砂岩再等岩刃石，溉因而僻探地善雷达弓对水端有特伏别的循敏感收性。烛但是犹至今持未有述人从霜理论鞠上作勤系统碰研究类，在搏隧道脱地质伍预报纯实践姻中大倦部分海工作惭者未需能成势功应扶用。静因此考解决用有关梳理论淡和实粪践问纸题列胜为本册课题遵的任罚务之酒一。画经过淹理论庭推导婆得到挤以下剩结论以：判水竖原则①雷达漠波对伸水和斥含水礼率高氏的介阻质的须反射敏强烈踏，反射波股强度泄大；②雷达秒波从根其它乔介质失到含异水层队界面碎的反选射波滤相位趴与桂入射凳波相灿反;③雷达鞭波通葛过含宝水体董后，渡高频轰成分识被吸尼收，吐反射湾波的懒优势具频率暴降低.（1）雷弯达波送通过宵含水鸣体后如，高睛频成截分被葡吸收闸，择反射炮波的迅优势滋频率眠降低堤。电磁练场由碍麦克粗斯韦炕方程垂来描租述并弃包括色电荷只守衡筐方程栏以及追场量某与介女质关符系的四本构屯方程▽×H=J＋D/猜t和捎▽·J果=窜-ρ/乌t▽×E=络-此B/砍tD提=εE▽·B宴=0B=μH▽·D蜡=0J朗=σeE＋J′其中ε为介应质的乡丰介电厦常数μ为介驶质的肃导磁越率σe为介助质的判电导志率若介达质为耐均匀络、线降性、关各向缎同性瓶，则捎▽×H=（σe+jμ部ε）E=jω洋(ε-jσe/ω)E送=jω触εE电场俗和磁桑场满潮足波击动方钥程▽2E（r）+焰k2E（r）=啦0因此侍，无隔界均腰匀有哭耗介醉质中趟的电棋磁波慢的电塌场表贫达式射为E（r）=E0e-估jKr其中K满=β-jαα为衰漂减系旷数β为相坛位常沈数若假仰设介悉质介勤电常优数和毅电导世率均记为实柳数则α=持ω(择με席)1/院2｛｛[1公+（σe/μ迫ε）2］1/啊2]-1｝/2｝1/晒2β=ω脸(μ渡ε)1/康2｛｛[1竿+（σe/μ仅ε）2］1/猴2]倦+1｝/2｝1/配2当σe/ω撇μ<<内1，即电茎导率σe很小睛时α≈σe（μ/密ε）1/号2/2衰减秩系数纸与σe成正荒比，既与ε1/外2成反执比；水的质电导肯率大,衰减翻系数紫大；‘当σe/ω数ε>>夕1，即电舰导率σe很大砖时α≈（σeωμ）1/座2/2衰减出系数帮与σe及频闻率f成正理相关，频率逝高的垂成分脂衰减荡系数堤大；可见处，雷吐达波蚂通过杆含水解体后古，高频珍成分束被吸洗收，欠反射巾波的更优势砌频率元降低馆。（2）雷说达波仔对水静和含子水率远高的仰介质饿的反喘射强拦烈，要反射播波强密度大有耗薪媒质宰中α=｛-ω2εμ便+［ω4ε2μ2+ω2μ2σ2］1/跟2｝1/裁2/2=近ω（ε0μ）1/袋2｛［εr2+（60咏λ0σ）1/驳2］/2｝其中λ0为雷芳达波趣在空戏气中翅的波灶长,λ0=栏c/型f盆=2岗πc园/ωc为雷荣达波吉在空嫩气中剃的波男速，献等于啄光速挪。波阻鹿抗Zc=(携μ/恳εK)1/样2=［μ/据ε0(εr-j损60赤λ0σ）1/灵2］1/迅2在弱钩耗媒馅质中旅（εr>>60λ0σ）α=供ω（ε0μ）1/板2(30λ0σ/挪εr）1/洗2入射凯波的尺电场Ei=E0iej傍(ωt–悟k捞r)反射蛾波的颤电场Er=E0rej慈(ωt–亿k胳r)雷达贱波是霉横波蔽，垂光直入驰射到挎反射朽面ki﹒r宗=kr﹒rEi﹒ki=0Er﹒kr=0ZC1/ZC2=n2/n1其中n1=（ε1μ）1/矮2n2=（ε2μ）1/争2入射理波与敏反射哥波的晃电场浴之比Ei/Er=阳(Zc2－Zc1)/蕉(倚Zc2＋Zc1)=（n1－n2）/（n1＋n2）设功讯率反捧射系席数R雨=镇(Ei/Er)2对高拐电阻桶介质,在从围介电绞常数血为ε1的介绩质向昌介电县常数避为ε2的介耗质垂洋直入下射情驴况下,因εr>>60λ0σ，R触=（ε11/太2－ε21/万2）/（ε11/池2＋ε21/托2）即：李介电站常数队差别谅越大,反射羽系数赌越大,反射牌波强伤度越屋大,水的云介电任常数拔远大牢与岩亭石,因此巨雷达驻波的雅反射孩强烈读。对高电深导率(低电刮阻率)介质,εr<<60λ0σ，α≈引β≈胳ω（μ0σ)1/贱2(3喘0λ0σ/电εr）1/构2波阻戏抗Zc=吉(μ仪/εk)1/嗽2=［μ/－jσ瞧/ω］1/固2=(ωμ嚼/σ）1/挡2ejπ/说4在从嫁电导鱼率为σ1的介理质向靠介电份常数稠为σ2的介批质垂肌直入瞎射情灯况下,反射辛系数R远=［（n1－n2）2＋(c购α2/ω邮)2］/［（n1＋n2）2＋(c艰α2/ω陡)2］α2≈吐β2≈仁(ω难μ0σ/2)1/苏2n2=信cβ2/ω盐≈产c垄α2/ω伯≈搞c辩(μ0σ/目2ω深)1/教2>>稳1R遭=［（n1－n2）2＋n22］/［（n1＋n2）2＋n22］=［1+强(1痰-踏n1/n2)2］/［1+柱(1点+扁n1/n2)2］若n1<<怕n2则R洽≈［2-带2（n1/n2)］/［2+栽2(板n1/n2)］≈1-河2（n1/n2)即电良导率株差别且越大,反射界系数涌越大,反射肆波强宋度越扒大，专约接曾近1。水愈的电捷导率纺远大号与岩卡石,因此咐雷达差波的壤反射需强烈恭。（3）雷毁达波抗从其趟它介肺质到后含水增层界牧面的培反射兔波相追位与伐入射最波相含反实际注上，某从Ei/Er=（n1－n2）/（n1＋n2）=葛(Zc2－Zc宁1)大/且(Zc2＋Zc1)即可辅看出桂，当推波从右高阻骗抗向终低阻唱抗入命射时揭，Zc弓2浆﹥Z胞c1，Ei与Er正负挂符号奇相同;而反睡射波Ei与入纠射波Er方向夫相反抚，因悼此二阵者的济相位尊必相看反。扭所以莫反射猎波电握场Er与入狂射波铁电场Ei间有18核00的相何位差娘。这些功是含扛水层图反射乡丰雷达林波的重要阔正演工概念密，是旬分析顺和解释含责水层坐反射捡信号测的基倡本原则。隧道信衬砌盲检测系时地嘴下水萄的反弯映锦屏分二级蚁电站扩辅助爽洞已欺知条携件下品的实原测实铲验频谱疑分析表曲线锦屏汉二级桑电站宪辅助鄙洞出愈口段A洞选择木有裂储隙水衫的边递墙作自探查沃，岩雪溶裂杜隙水箱有明芽显的艺反映脑，主奸要依鼻据是诞强反青射和晓反射蚂波正麦半周蠢在前凯，与届雷达架入射郑子波拒负半增周在影前相白反。AK烛12范+9罢00前后因左边杨墙雷吗达探怨水时块间剖蔬面AK骄11前+4唤47掌子匹面雷畏达探柄水时互间剖雷面（舞经开臂挖证径实）［例语］锦屏瓦二级俗电站牌辅助恩洞进口岸段1k椅m前后拌，雷辜达曾微多次楚预报桂地下桨水，岗主要夸依据钢是强祥反射蜻和反庭射波闯正半序周（雄或负刊半周返）在劳前，度与雷陈达入垄射子舞波负伴半周食（或煌正半县周）驰在前吴相反振；同陡时不吩同深太度的组水的纺反映趋，均巴沿同米一组付节理烧或小深断裂止。预苍报得厌到开赤挖的展证实饥。但领其中凉一处镰，在券预报堆里程枣开挖以后未班见地辨下水放。可疫是在念边墙躺钻孔事时，线钻进1～2m辫,孔中搭即有扔股水吧涌出靠，而罚反应荡此处低的雷返达时亚间剖沃面反谢映的硬强负拔半周穗的反正射同拾相轴荣正好牲在剖溉面的分两测浅。每才次探护查预矩报约15姜m。（入歉射波笔为负鸣半周眯在前愤）（椭景圆圈距定标怕示者权为水大的反牺映，间色标世表示狭为：殃正半辩周为信红色能等暖尺色系仅列，息负半楚周为匆兰色曾等冷霞色系逗列）［例鸽］北京宴地铁肉鸟巢侄段掌菠子面桂前方陆含水熟砂层撑的探蒸查。距含型水砂装层易指导致塌开挖缘瑞时的童坍垮范。由于诵雷达条发射碧子波检是负童半周日在前股，故远含水害砂层睬的强招反射浊波反榨相以费后为父正半妥周在惯前。渴预报峰距离拐约15呆m。预厅报结站果经扮开挖熔证实叮。雷达恨做掌到子面输前方直水的执预报恐，完究成了迹理论裕问题铁的研邮究，题已知冰条件摧下的信实测名对比象，提墓出了址现场鸣采集变的注啊意事易项，搭并进慰行了句预报罩实践棚。瞬变腔电磁团法与略陆地搞声纳辱综合习探查陆地束声纳珠与探然地雷考达组榨合探凤查预撤报小节溶洞扇、溶灶隙及村出水丈位置锦屏瓜二级础电站获辅助锣洞AK展10回+7臂30丛--何+7吊62隧底牺下方撤岩溶乘发育愈情况厉的探妨查测线1瞬变赠电磁蹄法视境电阻换率剖丧面锦屏蛋二级饮电站2#引水挺洞陆镰地声起纳和钻雷达损预报欠掌子剑面前者方涌筹水区分盛束缚洗水和捎自由杠水的川复合安式激球发激虎化法国家86内3项目是和国黑家自惑然科表学基湾金装跑备专难项支食持这是垒用于垦隧道乔掌子堂面前祖方含趴水体愈水量疼预测钓方法——二电描流激预发极何化半矛衰时饭之差伸法(简称门半衰触时之倚差法)。该欣方法筒以定滨点源各三极姜法或押二极奥法为钳测量杀装置潜，向胆地下辨供入北大小逐两种肤电流烂，将俱大电芒流作朗用下购的二侮次场缠半衰芒时减爹去小织电流拢作用结下的急二次址场半下衰时爆得到崭的差元值即欺为半看衰时忠之差辈。绘寺制半屯衰时械之差龙随AM的变征化曲艇线。辣对于斑含束债缚水冈或者设不含到水的锦地质尊体，退半衰热时之鞠差应蓝为负竟值或订零；术对于奶自由谜含水够体半悲衰时则之差元应为魂正值盲，且滩水量亲与半短衰时议之差词与横老轴的田包络典面积护呈正扩相关卵关系