作者：王洪勇

(中铁隧道设计院，洛阳)

红外探测

对于溶洞探测，尤其是在掌子面上的探测溶洞，目前有效办法很少。地质雷达方法由于占用公时长，探测距离短、准确率不太高，其应用具有局限性。考虑到产生地质灾害的主要根源是水，于是引入了红外探测技术。

① 基本原理

在隧道中，围岩每时每刻都在向外部发射红外波段的电磁波，并形成红外辐射场，场就有密度、能量、方向等信息。岩层在向外部发射红外辐射的同时，必然会把它内部的地质信息传递出来。干燥无水的地层和含水地层发射强度不同的红外辐射。地下水的活动会引起岩体红外辐射场强的变化，红外探测仪通过接收岩体的红外辐射强度，根据围岩红外辐射场强的变化值来确定掌子面前方或洞壁四周是否有隐伏的含水体。就红外探测的可行性和有水无水的判断标准，我们联合西南交大进行研究，结论是可行的。

② 红外探测的特点

优点是测量快速，基本不占用生产时间。资料分析快，测量完毕。即可得出初步结论，室内整理及编写报告也可在2h内完成。红外探测有较高的准确率，但仍不能说是一个好办法，他对水量、水压的重要参数无法探测。另外在石灰岩地段地下水活动对地下围岩的红外辐射场影响也很大，地下水出现的频率很高，在石灰岩地段测量有水概率达78.1%。为了证明红外探测结果的可靠性，在泥岩地段也作了多次对比试验，测量结果都是无水的。图7是在DK354+244.5段探测结果。根据掌子面红外场强变化和边墙、拱顶的红外场强变化趋势都说明掌子面前方存在含水体。经过开挖证实，这一结论是正确的。

③ 红外探测的准确性分析

红外探测主要用于石灰岩地段，平均每20m测量一次，在毛坝向斜段、桐麻岭背斜和冷水河段共进行了658次探测。

对2002年12月31日以前的探测结果进行了验证和预测结果的准确性进行了统计，其结果见表2。

经过验证有较高的准确率，判断有水准确率20m以内为76.2%，30m以内准确率为86%;判断无水准确率20m以内为94.6%，30m以内准确率为88%。

摘自：综合超前地质预报在圆梁山隧道中的应用----王洪勇

(作者简介：男 高级工程师 隧道设计院副院长)