地質(zhì)雷達在隧道襯砌工程檢測中的應用摘要:針對鐵路隧道施工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題,利用地質(zhì)雷達技術進行隧道工程質(zhì)量檢測。針對鐵路隧道,給出地質(zhì)雷達在無損檢測應用中的工作方法,包括測線布置、采集參數(shù)設定、現(xiàn)場檢測和后期資料處理解釋。通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理分析,可以精確探測襯砌厚度,確定鋼筋及格柵鋼架的分布位置及數(shù)量,查明襯砌背后特別是拱頂存在的空洞和回填不密實區(qū)域。使用地質(zhì)雷達對隧道混凝土襯砌結構進行檢測,實踐證明技術方法是切實可行的前言地質(zhì)雷達法以其無損性、高效率、高分辨率等優(yōu)點,正逐漸成為地下隱蔽工程調(diào)查的一種有力工具,現(xiàn)已廣泛應用于工程地質(zhì)勘察、建筑結構調(diào)查、無損檢測、水文地質(zhì)調(diào)查、生態(tài)環(huán)境等眾多領域。隨著交通事業(yè)的發(fā)展,隧道的大量建設,隧道病害也屢見不鮮。應用地質(zhì)雷達檢測隧道襯砌,在鐵路、公路部門中已經(jīng)普遍展開。應用地質(zhì)雷達進行隧道襯砌檢測已有很多研究。檢測內(nèi)容主要包括:隧道襯砌的厚度、隧道襯砌背后回填物的密實狀態(tài)、隧道襯砌背后與圍巖的脫空區(qū)域、圍巖的狀態(tài)及其地下水向隧道侵入的通路等方面。由于高頻電磁波在介質(zhì)中的高衰減性,使得該方法的應用受到一定的限制。地質(zhì)雷達的檢測效果不僅與地質(zhì)雷達本身的技術,還與較多影響因素相關,因而使得實際工程中很多檢測效果并沒有達到預期的目的。因此,有必要分析影響應用地質(zhì)雷達技術檢測效果的主要因素,解決地質(zhì)雷達在隧道檢測中的有關技術問題,以便進一步提高檢測水平。

1．地質(zhì)雷達檢測隧道襯砌目的隧道襯砌的質(zhì)量檢測主要包括:①隧道襯砌厚度，②隧道襯砌背后未回填的空區(qū)，③復合式襯砌中兩層襯砌間較大的空段，④施工時坍方位置及坍方的處理情況，⑤襯砌混凝土回填密實度。有時還可檢測圍巖中地下水向隧道侵入的位置。近幾年來采用探地雷達來做主要檢測手段的越來越多。這是由于與其它方法相比，作為沿測線作掃描檢測的探地雷達工作效率較高。用探地雷達在全隧道噴錨初期支護完成后作一次全面檢測也是必要的，也應當進一步推廣使用以提高噴射混凝土質(zhì)量。襯砌混凝土強度的現(xiàn)場檢測，目前常采用回彈儀法、超聲+回彈法、瑞利面波波速法等。2．隧道襯砌質(zhì)量的檢測原理

與探空或通訊雷達技術相類似，探地雷達也是利用高頻電磁脈沖波的反射探測目的體及地質(zhì)現(xiàn)象的，只是它是從地面向地下發(fā)射電磁波來實現(xiàn).探測的，故亦稱之為地質(zhì)雷達。探地雷達是通過天線將脈沖雷達波發(fā)射入被測物體，由接收天線接收不同物理性質(zhì)物體的界面反射的雷達波，據(jù)此進行探查。實測時將探地雷達的發(fā)射和接收天線密貼于襯砌表面，雷達波通過天線進入混凝土襯砌中，遇到鋼筋、鋼質(zhì)拱架、材質(zhì)有差別的混凝土、混凝土中間的不連續(xù)面、混凝土與空氣分界面、混凝土與巖石分界面、巖石中的裂面等產(chǎn)生反射，接收天線接收到反射波，測出反射波的入射、反射雙向走時，就可計算出反射波走過的路程長度，從而求出天線距反射面的距離D（圖1）。

目圖頸1

枯衛(wèi)雷達贊探測瑞原理堡示意賽圖

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也緞可在蒼雷達批圖像沾中準嘗確拾超取界占面反船射的驗雙程歪旅時礙，根隆據(jù)公熟式求捉得缺推陷的刊位置辛；襯耽砌不泉密實魚可能也是由掌于混塑凝土維離析蘿振搗袖造成封的，巨從波亂形特頂征與者空洞煎的反池射相殘似，葛但反榨射很遣弱；建混凝朝土中雖有鋼隱筋時茄也會擦產(chǎn)生答反射鏟，波茅從相猛對介大電常雪數(shù)小光的物蛇質(zhì)撞（惜C2路0咳混凝爹土嚇為儀8痛左右別）進困入相渡對介心電常宰數(shù)大凍的物耽質(zhì)（斥鋼筋梯為恐∞念）中弄時，糠根據(jù)類波動嗚原理希，在信上界建面處幣會先搏疊加瘡為正遭波。勸對于泉復合勞襯砌渣隧騾道哲,吧當?shù)跅椧淮稳鲆r砌已與第豎二次杜襯砌樣之間薦存在啦空隙撤時歌,挑界面揉上讀頸取的井厚度井值為威隧道長的二們次襯呈砌厚評度，蝕若二敢者密巨貼良尼好，詞則為傍一、則二次池襯砌就合值持；對哈于非局復合陪襯砌帆隧道也,鍬該界罪面上呀讀取地的厚偉度值表即為孕隧道紐的襯曬砌厚防度值拋。

井5晃.盈撈雷達失探查嗽的典御型圖乎象灘

視1壽.少襯砌蔽界線杰混凝誰土襯鉛砌、紫噴射體混凝宣土與漿圍巖煩（或齡其間尊空區(qū)旨中的屈空氣碰）有劫明顯獻的介綢電常倡數(shù)差找，因細此在漫時間射剖面房圖上贏，襯裂砌底譜面和固巖石梯之間糊有明慌顯的妄界線郵。雷瑞達發(fā)肯射的達直達懷波延淹續(xù)諒4雞個周罪期以攔上惑，河0禿～熄12滅n政s段左右洪的目謙標物高的反己射波購均與疼它相烏疊。索雷達頌的直潑達波況呈現(xiàn)務幾條夾平直碎的水建平同訂相軸芒的圖趨像，吵而圍感巖開幟挖總隨有或野大或盲小的衰不平耽，故術襯砌糠底界扶，即父它與鄭圍巖功的分仇界面順的反耕射波脅同相解軸一純般為弓有起務伏的攻非直俗線圖乏像，薦這是扔很易熊辨認柱的。底噴射聯(lián)混凝債土與局模筑構襯砌尖介電咬常數(shù)翻有差用別，李但不煉是很抱大，舍它們率之間坐若接生觸很娘好或獻粘結壟，則仍可能慮沒有伴明顯收的反屑射波姓或僅它有微狐弱的軟反射昌波。攝如果漏噴射僚混凝靠土中鎮(zhèn)有鋼毯質(zhì)拱每架和詞鋼筋您網(wǎng)，位則由憐于它叼們可用強烈就地反根射雷泰達波商，故吉可看矩到連珠續(xù)的塘綿延濾的反周射圖爆像。

路圖景6溫絲某隧廈道雷雪達剖巷面圖宇圖紛6定中由繡于混籮凝土鄰與圍刊巖的錦介電殿常數(shù)掘差異袍明顯痰我們嫂能很棵好的愉分辨撞不同弟介質(zhì)侮的分達界面滑。產(chǎn)2歲.饑拱架遷與鋼直筋網(wǎng)惑在地賴質(zhì)雷比達圖鋸像中傻，電鍛磁波猛遇到忽鋼筋擦時產(chǎn)膝生極棕強的用反射畜，反勵射波雜的位且置為拍鋼賽筋距濱測試捏面的聽距離特（背敵水面嬸保護拿層厚寧度）輪；通水過濾球波處客理，缺確定聞各里虛程段永鋼筋攪拱架充分布迎情況惠及背堂水面頭保護破層厚兼度。勢圖庫7洞裂混凝士土中恢布置劇的鋼煤筋網(wǎng)郊圖沖7帳中由狂于鋼秀筋的椅界電換常數(shù)夢為圈∞城，圖國中可位見連飾續(xù)的活小雙砌曲線臂反射黑，這染是鋼界筋網(wǎng)今的代胞表性勝反射神圖。

抽圖援8

競哭典型傻的格騎柵鋼戲架反鄉(xiāng)射陜圖謠8鎮(zhèn)中兩棟標距桃之間疲為齊10籠米曲，每倍10瞎米儀的鋼爹架際為首9肌榀達嚷到了燦設計里要求兆。

司3.和可襯砌巾混凝言土缺口陷車混凝狼土內(nèi)規(guī)部缺向陷包偉括欠角密實全、脫宣空等挺現(xiàn)象術，欠叉密實塊其表扯現(xiàn)為菜波形轉雜亂媽且不益連續(xù)籠的反謠射波鉤形。

奉圖歐9跌復合部襯砌組與圍冰巖間絕的不窩密實捷帶允

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絕⑴售詳細園了解篩檢測朽區(qū)間雖物理筋狀態(tài)乏襯砌莫層物輸理狀李態(tài)的促變化調(diào)直接初影響挑到雷緒達波煌的變麻化，虛影響稅因素們主要屑是含都水量暈的變布化、偽檢測暴面平初整度禁、襯艱砌層段砼材愧料配胳比變念化、姜襯砌械層結衫構變狐化。攤隧道塌檢測捉有許沙多條搶測線上，分漢若干住次檢恭測，皆每條高檢測知的襯適砌層睬物理座狀態(tài)竟變化絮情況迷并不田完全兩一致屋，這毒就需年要較姑為詳莖細地跌了解跳設計述資料續(xù)、隧男道的綢施工葉記錄芝，同魚時在圓檢測枕過程墾中還漫要做防好外漲業(yè)記慌錄息(晌如滲必水、船平整導度等芳)供。只莊有這忽樣才逢能根沒據(jù)客揉觀情神況，棒有針厘對性諷地對考地質(zhì)聲雷達房資料宰進行嫩合理簡的分產(chǎn)析。集⑵伏合理荷布置即取芯攜點位早影響券檢測漲精度趁的主吵要問憶題是匪標定跨的地呀質(zhì)雷偶達的卵電磁焰波速塘度，源根本萌問題壞是不惕同區(qū)尋間介贈質(zhì)物淡理狀煮態(tài)的邪變化件，實襪質(zhì)問柄題是吊介電令常數(shù)肆的變少化。掛當使猛用地綱質(zhì)雷財達進森行隧寧道檢利測時游，合昌理布慎置用懸于標頌定雷剝達波汗速的棵取芯慕點位桐，對浪襯砌城層在筒不同編物理航狀態(tài)唉下的西雷達笛波速勞進行員分別涌統(tǒng)計香，并擴分析則雷達績波速導的變神化規(guī)細律，俊有效宇控制寶因雷貿(mào)達波或速的很誤差雙帶來依的探跌測偏寫差或厘較大士誤差肥。傲⑶湯注意愚區(qū)分艇多次磚反射挖信號噸襯砌氏層厚旋度相撈對較柱薄，物且內(nèi)吳部結賠構比計較復嗽雜，鏡襯砌前層的咐面層犁和內(nèi)桌部結決構層翻會形蔑成多及次反第射信壺號，涉多次慌反射芳信號幣可能服與內(nèi)挽部結桌構