地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用

地质雷达无损检测手段

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第3 4卷第 1期2 0 0 8年 1月

山西建筑 S HANXI ARCHI TECTURI

V0 . 4 No. 13 1

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文章编号：096 2 (0 8 0—350 10 .8 5 2 0 )10 1—2

地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用李星平摘

石爱赣

要：简要介绍了应用地质雷达检测隧道质量的基本原理及方法，对一些典型的隧道检测的地质雷达图像做出了解

释，这些图像可直观反映出隧道衬砌厚度、空洞及破碎带的分布特征等，出地质雷达在隧道检测中发挥着重要的作用。指关键词：质雷达，地隧道检测，据采集数中图分类号： 5 . U4 6 3文献标识码： A

. r, L我国是一个地域辽阔，多山的国家，交通运输发展很快，修量深度的换算精度。空气中电磁波速是 0 3m/s一般干燥岩石新 . 1m/ s水为空气建的公路为缩短建设里程、改善线路走向及保护环境将大量修建为 0 1 n左右，是自然界中电磁波速最低的物质，的 19约为 0 0 3m/s在混凝土中的电磁波波速为 0 1 n。/, .3 n, .2m/s 隧道，以改变那种逢山绕着走、陡、坡曲线半径小的现象。隧道工程既能保证行车安全又可防止滑坡、泥石流及提高行车速度和安其反射和工作原理示意图如图 1所示。 全的可靠性，还能与周围环境协调，保证自然景观的完善。

理论研究与试件的模拟试验证明，雷达电磁波在物体或介质

修建隧道作为公路施工中的重点环节，强质量检测具有重中的传播速度随介质的相对介电常数的增加而降低。介质的介加而且还与介质中的含水率有要的意义，由于隧道支护质量较难检测，给通车后的营运和电常数不仅与介质本身的性质有关，但易安全遗留下隐患。隧道常见的问题有衬砌厚度不够、砌与围岩关，衬如果衬砌孔隙较多，充有水，么波速会显著降低。物性的又那间存在脱空区、塌方回填不实等。由于以上问题的存在，降低了差异反映到波速的不同，同时也影响到反射信号强度的不同。在岩石、和混凝土等工程介质之问都有物性差土衬砌的承压力，严重影响隧道的稳定，至可造成拱部坍塌。如野外工作条件下，甚

果对以上问题能及时发现，采取适当的加固措施，可将施工中存异，间的界面都能形成反射，之它们的介电常数差异不大，界面反在的质量隐患排除在正常营运之前。确保以后隧道的正常使用。 射信号虽不太强，但地质雷达有足够高的灵敏度将它们辨别出地质雷达检测是近年来应用于浅层探测的一项新技术，其特来。岩石、、土混凝土等工程介质与水、空气、属之间的电磁性金点是快速、损、续检测，以实时成像的方式显示探测结果，质的差异极大，面反射信号很强，无连并 界极易识别。在隧道衬砌检测

分析、解释直观方便。加上其探测精度高、点密、样工作效率高等中金属构件、饱水带、空洞乃至劈裂空隙反映更加明显。 优势而倍受青睐。使用地质雷达对隧道衬砌结构进行检测是物 2数据的采集探领域发展较为迅速、果较为显著的方法之一。效

当使用地质雷达进行检测时，发射和接收天线与隧道衬砌表面密贴，沿测线滑动，由雷达仪主机高发射雷达脉冲，进行快速连

1地质雷达检测的基本原理

地质雷达设备由两个主要部分组成，即控制主机和天线。主续采集。雷达每秒发射 6个脉冲， 4每米测线约有测点 4个~6个。 0 0 机提供控制信号，由天线发射、收超高频电磁波。电磁波从天雷达时间剖面上各测点的位置和隧道里程相联系。为保证点位接线发出，在衬砌和围岩内传播，遇到衬砌边界、内部裂缝、洞和的准确，空在隧道壁上每 5m做一标志， 标上里程。当天线对齐某

围岩及围岩内界面等都会发生反射，这些反射的电磁波又传回天

一

标记时，由仪器操作员向仪器输入信号，雷达记录中每 5m在

线，天线接收到这些反射信号，它传到主机：把主机对这些反射信做一小标记，0m或 10m的整数桩号打一个大标记。内业整理 5 0号进行全时程数字化记录，存储并显示出来。反射界面距离越资料时，根据标记和记录的首、末标及工作中间核查的里程，在雷远，射信号往返所需时间越长；射界面越平整、反反面积越大和两达的时间剖面图上标明里程桩号。选择 9 0MH 0 z和 5 0MHz 0天侧的物性差异越大，反射的信号越强。通过记录到的反射波的走线，其他参

数为： ) 1采集方式：连续测量； ) 2扫描点数：1; )益 523增时和强度数据，以判定反射界面的位置和两侧介质的性质，可从方式：自动；)0 z 4 90MH天线的时间窗 (录长度 ) 1 s50MH 记为 5r,0 z l

中得到衬砌厚度、裂、洞的位置和形态、岩结构状态等参天线的时间窗为 5 s劈空围 0n。数，到高分辨无损检测的目的。达

3数据的处理与资料解释雷达探测透视扫描的所有记录数据，现场回放并转储在计在算机硬盘上，室内工作使用电脑进行分析处理。数据与资料的处理基本可分为两个阶段： ) 1将记录数据图像回放显示，通过分析， 确认标志层与异常，确定突出异常的相关处理参数和使用程序； 2用雷达专用软件进行正式处理。 ) 探地雷达所接收的是来自地下不同电性界面的反射波，电性

图 1电磁波遇到地下物体后的反射示意图

界面包括了地质层界面和有限目的体的界面。探地雷达透视扫描提供的二维彩色图像， 1由 6种色彩组成，同色彩反映的是电不磁波反射强弱的变化，即反映了不同介质的电性差异。探地雷达扫描}像的正确解释是建立在探测参数选置合适，虱数据处理得当，

从该方法的原理中可以看出，反射信号的走时换算到空要从间位置，需要了解混凝土和围岩介质的电磁波速度，它影响到测收稿日期：0 70—5 2 0—40

作者简介：星平 (9 7,,庆交通大学硕士研究生，庆李 1 7一)男重重

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石爱赣( 9 5,, 1 7一)男宜春市公路管理局铜鼓分局，江西铜鼓

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文章编号：0 96 2 10 8 0 .3 60 10—8 5 2 0 )10 1.2

3跨径预应力混凝土组合 T梁侧弯的处理 0m戴昌林摘要：通过广西柳南高速公路宾南段湘桂铁路分离式立交桥的勘察、设计和施工实践，分析 3 0m跨径预应力混凝土组合 T梁在施工过程中产生侧弯的原因与问题的处理，并提出了设计和施工中应注意的事项，以保证梁体侧弯在容

许的范围内。

关键词：桥梁，计，设施工，弯，侧预应力混凝土中图分类号： 4 . 1 U4 8 2文献标识码： A

广西柳州~南宁高速公路宾阳南宁段是西南公路出海大通所示 3 0m组合 T梁断面。采用后张法 A类预应力混凝土结构，道的一部分，国道重庆一湛江、阳一昆明中的重要路段。湘从当时预应力钢束张拉及后来堆放的 T梁来看，是衡梁的侧弯及上拱

桂铁路分离式立交桥，为该路在 K5+5 7 7k 1 4 . m处跨越湘桂铁路情况正常。梁的上拱约 2 5c梁的侧弯在 3c以内。但到了 . m, m (湘桂铁路 K 1+63 5 7 9 2 .:柳南公路 K 1 4 .) 5+5 77的一座桥梁，交 19 99年 3月开始进行梁的安装时， 6个月后桥面板还未施工，即角 5。 0。桥梁位于 R=100m的平曲线及缓和曲线中， 0 设计行车梁的存梁时间达半年之久，已安装架好的梁有明显的侧弯，对梁

速度 1 0k h桥面超高横坡 7采用一联 4 0m预应力混的侧弯进行检测， 2 m/,%, …… 此处隐藏：3351字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……