地质雷达在新建郑万高铁隧底岩溶探测中的应用
随着国民经济不断发展，国家最近几年加大了对基础设施的建设，在铁路交通方面的建设主要以高速、重载为主。目前，铁路建设不断深入，高铁已进入我国西部、西南部地区，在经过喀斯特地区时，不可避免会遇到大量的岩溶隧道，为了消除隐患、确保隧道的质量及运营安全，施工期间对隧道基底岩溶必须探测，以便采取相应的预防措施。
地质雷达是利用高频电磁波以宽频带短脉冲的形式，由地表通过发射天线向地层发射电磁波，当电磁波在介质中传播时，遇到具有电性、物性差异的介质（如空洞、分界面等）时便会形成反射界面而发生反射， 电磁波反射回地面由接收天线接收， 根据电磁波的传播时间、波形特征可以确定地层中介质（目标体）的空间位置、几何形态等。电磁波的传播取决于物体的电性，物体的电性主要有电导率μ和介电常数ε，前者主要影响电磁波的穿透（探测）深度，在电导率适中的情况下，后者决定电磁波在该物体中的传播速度，因此，所谓电性介面也就是电磁波传播的速度介面。不同的地质体（物体）具有不同的电性，因此，在不同电性的地质体的分界面上，都会产生回波。
根据目前的技术、设备水平，地质雷达物探手段是目前较成熟的探测方法，借鉴其特点，在新建郑州至万州铁路湖北段（起点DK348+500，终点DK637+460，正线长度288.01km）第三方检测工作中将地质雷达方法用于隧道基底的岩溶探测。采用SIR-3000地质雷达（100MHz低频天线）沿隧道纵向布置3条测线。
在中铁五局承建的平阳隧道进口检测中发现有含水破碎层。检测里程DK617+375-DK617+387。
图1 隧道左中线实测数据
图2 隧道中线实测数据
图3 隧道右中线实测数据
检测结论：
平阳隧道进口左中线：DK617+375～DK617+387长度为12.0m，深度为3.0m～15.7m位置有含水破碎层。
平阳隧道进口中线：DK617+375～DK617+387长度为12.0m，深度为2.0m～15.7m位置含水破碎层。
平阳隧道进口右中线：DK617+375～DK617+387长度为12.0m，深度为2.5m～15.7m位置有含水破碎层。
平阳隧道进口DK617+375～DK617+387检测现场照片
图4 隧道左中线检测现场
图5 隧道中线检测现场
图6 隧道右中线检测现场
经过中铁五局架子五队对检测结论所对应的里程位置进行钻孔验证后得出的结论与探测位置一致。
采用低频地质雷达天线对岩溶地区的隧道基底探测，并结合钻孔进行验证以采取对策措施是有效的、可行的方法。 对比目前大面积采用钎探，地质雷达方法可大大节省人力物力成本、减小对施工的影响，并可大大增加探测深度，在目前技术和设备水平条件下为最优的隧底探测方法。
