地质雷达在隧道衬检测中的应用.doc

地质雷达在隧道衬砌检测中的应用 　　[摘 要]在隧道施工完成之后，需要对隧道中的各个方面做一个质量的检查，因为隧道是一项很危险的工程。在对隧道进行检测的过程中，一般的检查方法是很难对隧道中的衬砌做出质量检测的。而随着地质雷达的出现成功的解决了这一问题，因为地质雷达在检测工作中具有精度高、速度快、无损伤等优点，能够很好的解决隧道衬砌中的检查工作。本文主要通过分析地质雷达在隧道衬砌工作中相关内容，来探讨地质雷达在隧道衬砌检测中进一步应用。 　　[关键词]地质雷达 衬砌检测 应用 　　中图分类号：G561 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0290-01 　　引言 　　在我国经济发展的同时，我国的交通必然也要随着不断的发展。在工作交通工程中，除了地面上的工作交通道路之外，还有各种隧道工程也在随着不断的增加。隧道工程的安全质量问题一直是人们关注的重点，因为隧道的施工中，一旦出现了质量问题，将会严重威胁到人们的生命安全。在隧道工程中隧道的衬砌在施工中是常出现的问题之一，这同时也是隧道工程的一大重要的隐患。所以在隧道工程施工完了之后，对隧道的衬砌进行检查是非常重要的，因为地质雷达在检测中的诸多优点，能够有效地检测出隧道衬砌中的各种问题，并且效率、分辨率都非常的高，于是地质雷达逐渐成为了隧道工程探测中一项重要的探测手段。并且已经在各种探测领域中得到应用，本文来将重点讲述地质雷达在隧道衬砌中的应用。 　　1.地质雷达的基本原理及采集参数的选取 　　1.1 地质雷达的基本原理 　　其实我们知道，雷达就是一种利用电磁波的反射而产生的一种探测工具。而地质雷达是一种利用宽频带高频电磁波来探测介质结构分布的一种无损探测仪器。地质雷达的主要工作原理是利用雷达的天线向地下宽频带高频电磁波，电磁波在介质传播的过程中产生反射、折射以及透射，再利用与发射电磁波天线相同步的接受天线来接受反射回来的电磁波信号，之后利用雷达的主机将反射回来的电磁波信号特征记录下来，最后利用相关的信号技术将得到的信号进行处理，从而得到整个断面的扫描图像，工程人员根据扫描的图像来判断整个目标的实际地质结构。 　　1.2 地质雷达采集参数的选取 　　在采用雷达对地质结构进行探测的过程中，最重要的一个参数就是整个雷达系统中的品质因子，品质因子就是雷达天线中的最小回波信号功率与发射天线的发射天线功率的比值。在探测的中，一旦将雷达的型号选定之后，雷达中的天线接收频率、天线的发射效率、发射天线方向增益以及接收天线方向增益就已经固定不变了。因此在实际的探测工作中，主要的影响探测深度的参数就是地下介质中的介电常数、电导率以及整个地质雷达的中心频率了。 　　在对衬砌探测的工作中，能够影响探测质量的除了探测的深度外，探测的分辨率同样是一项重要的因素，而影响探测的分辨率的主要参数是脉冲的波长以及脉冲的宽度。在通过相关的计算研究我们得出，在隧道的衬砌中最好的脉冲频率是400MHZ～1000MHZ，选用这个段位的脉冲频率能够让整个探测工作中探测深度与探测分辨率相统一，保证最好的探测质量[1]。 　　2.地质雷达在隧道衬砌检测中的应用 　　2.1 衬砌厚度检测 　　在隧道工程施工的过程中，需要对整个衬砌的相关结构都探测清楚，以便保证整个工程的质量。衬砌的厚度检测就是一个重点检测的项目，采用地质雷达进行检查是采用先进的连续透视扫描无损探测技术，相对于传统的探测方法来说，这种探测方法探测的效果更好。在隧道中的衬砌是由混凝土构成的，它与周围的岩石在材料上是不一样的[2]。不同的材料之间具有不同的结构，相对于衬砌的混凝土而然言，周围岩石的内部构造更加的复杂，在电磁波的传播过程中，将使得发射波更加的明显。通过发射波的不同，就可以区分不同的物质了。 　　2.2 钢筋数量检测 　　在隧道的衬砌工程中，除了混凝土之外还要使用钢支撑，一般来说都是采用钢筋网的形式来施工的。而采用了地质雷达来进行检测的时候，因为电磁波在金属中不能够传播，将会完全的发射回来，在电磁波的探测下，能够将衬砌中的钢筋数量完全的检查出来，在生成的扫描图像中，我们能够将钢筋的发射弧清晰的发射出来，这样就可以清晰将衬砌中的钢筋数量以及位置都检测出来。 　　2.3 脱空检测 　　在衬砌的检测中，在通过电磁波的检测之后会经常发现在隧道衬砌的施工中，经常有脱空的现象发生。主要分为衬砌的结构内部脱空以及衬砌与周围岩石之间的脱空。因为空气与混凝土之间的介电常数有很大的差别，在用电磁波进行探测的过程中，就能够凭借电磁波在两种物质之间的反射信号来清晰的检测出衬砌中的不同之处，在生成的图像中就能够将衬砌中的脱空位置清晰的反应出来。 　　3.结果与讨论 　　在通过以上的相关的分析我们可以知道，在隧道工程中采用地质