如何提高雷达法检测隧道衬砌质量的精度.pdf

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1、2014年第6期(总200期)安徽建筑如何提古同露田I达法检测隧道衬砌质量的精度虽HowtoImprovethequalityoftunnellinerbyRadarmethod田柏林(中铁四局集团第二工程有限公司，江苏苏州215000)摘要：采用地质雷达进行隧道检测时，采集到的图像文件质量不高等因素会影响衬砌检测判读的准确性。文章从仪器设备的选择、采集软件参数设置、检厕前的准备工作、对典型图像的认识、环境干扰等方面进行分析总结，结合作者的检测工作经验，就如何提高雷达法检测隧道衬砌质量的精度进行探讨。关键词：地质雷达；检测；精度中图分类号：U455．91文献标识码：B图1

2、400MHz天线测得图像圈21200MHz天线测得图像文章编号：1007—7359(2014)06—0162—03的精度要明显高于400MHz天线检测到的图像；同时我们发现，400MHz天线可以检测到除钢筋以外衬砌内部更深位置的混凝土衬0前言砌、岩石的分布情况，而1200MHz天线采集到的图像上则看不到这些信息，这是因为天线本身的固有频率制约了探测深度，决定了探测地质雷达作为一种无损检测设备，具有快速、高效、能力的大小。为了实现不同的检测目的，天线的选择至关重要。连续等优点，能够对隧道衬砌、隐蔽工程、地下管线等进1．1．2参数设置行连续扫描检测，使用方便。雷达扫描图像与光

3、学图像不1．t．2．1采样时窗的大小(ns)同，需要人工进行分析，才能得出检测结果。即使对同一采样时窗即电磁波从天线发射出来以后进入介质到被目标物反雷达图像，不同经验和水平的人得出的结论并不完全相，射回来被天线接收到的双程走时，雷达天线的工作原理见图3。同，因此对图像的分析直接影响检测的准确性，而获得高与质量的雷达图像是准确分析的基本前提。本研究致力于发射接受找出影响雷达法检测隧道衬砌精度的因素，为检查施工毒质量、改进施工工艺等：【作提供可靠的技术支持。豳——豳疆霾圈圈暖隧豳表面．d．SL泉1图像成像质量的影响因素／界面l1．1仪器设备因素＼／／界面21．1．1天线的选择

4、图3雷达天线工作原理地质雷达的天线根据中心频率的大小分为多种型由公式(2)=2hiAt可知，采样时窗的大小至少要足够电磁波在号，一般隧道检测常用的天线为400MHz一900MHz。地质该层深度(厚度)的介质内的舣程旅行时间(At)，否则雷达主机记录雷达检测原理是利用天线发出的宽频带高频电磁波信号不到完整的目标体反射信号；采样时窗也不宜设置过大，过大会记录探测介质结构分布从而形成扫描断面的雷达图像。对于到目标物以外位置的其他反射信号，这些无用信号可能会很强，从而某一确定的介质来说，电磁波在其内部传播的速度是一干涉目标物的反射信号，对垂向分辨率产生影响。确定数值，传播距离的大

5、小跟频率有关。频率越低传播得因此，采样时窗的设置要结合目标物的深度(厚度)(h)、介电常越远，同时其精度越低；波频率越高传播得越近，其精度数(s)两个参数来进行。一般认为采样时窗长度(R)应满足如下关系：越高。由公式(1)c=A八式中：c为电磁波波速；A为波长i厂R=2h~t／0．3=6．6h6m，(公式3)，p=c／、／，(公式4)，同时应使目标物为频率)可知，电磁波的频率和波长互为倒数，因而探测的反射信号在采样时窗的1／3～2／3范围内口1。精度的高低和天线频率的大小是矛盾的⋯。所以要根据被1．1．2．2叠加测物的深度(厚度)选择频率适当的天线，兼顾探测深度“叠加”参

6、数的功能是为了增加信噪比，对每一点的测量结果进和精度，以获得最佳的探测效果。图1、图2是某铁路隧行硬件增益及光滑，记录的轨迹为经过硬件增益及光滑后的结果。该道边墙分别由400MHz、1200MHz两种频率天线测得的图像参数的调整直接影响到扫描速度，增大参数值可显示较弱信号，能够安从图1、图2可以看出同一被测物利用不同天线采提高图像质量，但因此也降低了扫描速度。因为扫描速度过快会导致徽集到的图像差别是很大的，1200MHz天线检测到的钢筋雷达主机记录不到某些断面的扫描图像，造成漏检情况的发生。因建此，“叠加”参数的设置要与相应的扫描速度相匹配。筑1_2数据采集模式收稿日期：

7、2014—1202对雷达法检测精度影响最关键的因素则是雷达图像成像质量的作者简介：田柏林(I984一)，男，甘肃定西人，毕业于兰州理工大_学，学士；工程师，主要从事试验、检测方面的工作。优劣。当各种因素的影响导致图像质量很差时，就无法精确判别构造