探地雷达在新建隧道无损检测中的应用.pdf

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1、■工程勘测福建建设科技2014．No．4探地雷达在新建隧道无损检测中的应用林雄(福建省地质测绘院福建福州350011)[摘要]本文通过隧道工程质量检测实例，阐述了不同工程结构的雷达波特征，分析了各种缺陷的异常波特征，总结出隧道衬砌工程质量的判定方法与注意事项，供同行参考、借鉴。[关键词]探地雷达；隧道；质量检测；衬砌ApplicationofgroundpenetratingradarinnondestructivetestingofnewtunnelsAbstract：Throughtheengineering

2、testingexamplesofthetunnels，thispapersummarizedthetestingjudgmentmethodsandnotesoftunnelliningengineering，statedtheradarwavescharactersofdifferentengineeringstructures，andanalyzedtheabnormalwavecharactersofvari—OHSdefectsforreference．Keywords：GroundPenetratin

3、gRadar；tunnel；qualitydetection；lining目前，随着我国陆路交通快速地发展，为了缩短距离和拉处理和分析，可检测衬砌的厚度、背后回填密实度和衬砌内部直线路，隧道被广泛应用于线路中，同时隧道施工质量成为整钢架、钢筋分布等。个工程的重点。探地雷达技术可以对新建隧道的工程质量进为了保证分辨率，天线激发的电磁波频率较高，造成电磁行无损检测，经过科学地分析，找出隧道各种病害，为采取措波传播距离降低，因此要根据不同的需要选择相适的频率天施消除隐患保证T程质量提供依据。线。隧道衬砌质量检测一般选用

4、主频为400MHz和900MHZ1探地雷达检测原理两种。探地雷达(GroundPenetratingRadar，简称GPR)方法是利2工程实例用天线激发主频1MHz一2GHz脉冲电磁波送人介质中传播福建某新建隧道雷达检测，使用美国GSSI公司的SIR技术。根据电磁波理论，电磁波传播过程遇到不同的电特性3000型探地雷达系统，经过试验后采用屏蔽的抗干扰天线，介质界面时产生反射波和透射波，通过雷达天线接收到反射数据质量稳定；主频400MHz的天线探测距离可约达2．0m，电磁波，分析电磁波的历时、波幅、波形等信号特征分

5、析来推主频900MHZ的天线探测距离可约达70cm。断目的体的分布、形态等⋯。2．1该段隧道围岩等级为Ⅳ级，左拱腰衬砌设计厚度为电磁波在不同的电特性介质中传播距离和波速是不一样40cm。选用频率400MHz的天线，采样点数512，扫描率100的。介质的电导率决定电磁波在介质中传递的距离，电导率扫／秒，波速采用现场打孑L法标定为11em／ns。实测雷达波形越低，信号衰弱越少，传播距离越远。电磁波传播的距离还跟见图1，信号振幅较弱，界面反射不清晰，说明该区域混凝土电磁波的主频有关，主频率越低传播距离也越远，同时雷达的

6、密实，质量较好。分辨率也会降低。介质的介电常数决定电磁波在介质中传播2．2该段隧道围岩等级为Ⅳ级，拱顶衬砌设计厚度为速度，其波速与介电常数的关系见下式：45cm。选用频率400MHz的天线，采样点数512，扫描率100C扫／秒，波速采用现场打孑L法标定11em／ns。实测雷达波形见—=0￡图2，信号显示在二衬与初期支护间有强烈反射信号，并有较式中一电磁波速(rn／s)；c一电磁波在空气中波速强二次反射，为二衬和初期支护脱空引起的反射信号，经验证(0．3rn／ns)；o~r～相对介电常数。为防水板损坏引起的脱空。常

7、见介质的相对介电常数2．3该段隧道围岩等级为Ⅳ级，左拱腰衬砌设计厚度为45cm。选用频率400MHz的天线，采样点数512，扫描率100介质相对介电常数扫／秒，波速采用现场打孑L法标定11em／ns。实测雷达波形见气1图3，信号显示局部强反射波同相轴呈绕射弧形，为混凝土不混凝土5—8密实引起的反射波，可能是混凝土施工时振捣不充分、漏浆等淡水81造成混凝土不密实。花岗岩5～82．4该段隧道围岩等级为V级，设计钢拱架间距1．2m。选用频率400MHz的天线，采样点数512，扫描率100扫／秒。隧道质量检测中，探地雷达

8、技术通过对时域信号的采集、实测雷达波形见图(4)，信号显示有分散的抛物线形反射波，作者简介：林雄(1973一)，物探工程师，主要从事建设工程的物探检此反射波为钢拱架引起的反射信号，k250+093～k250+98NT．作。里程内的5根钢拱架间距基本为1．2米，符合设计要求。■建筑经济与管理福建建设科技2014．No．4107通投标受过行政处罚的都少见，更不用说因串通投标受