探地雷达在隧道初支背后空洞检测中的应用

陆 鑫

(贵州桥梁建设集团有限责任公司)

1 隧道工程检测的目的和意义

我们最常见的在岩土介质中挖掘建设的公路隧道，会受到多方面条件的影响，比如说经济和技术水平方面，这些方面的影响也会间接的影响到工程质量。一些工程本身还会有一些的隐蔽的性质，在施工过程中可能还会产生各种健康状态问题，比如说隧道衬砌厚度不足，衬砌模筑混凝土蜂窝或严重离析、空洞或脱空，还有就是在施工过程中的超欠挖，致使的一些开裂现象等，这些认为方面的缺陷。因为有这些缺陷的存在，容易产生很多的病害情况。隧道衬砌是为了承受围岩、地下水的压力，防止隧道围岩的风化，所以有时还要承受化学物质的侵蚀。这就要求了隧道衬砌施工质量是对隧道工程质量非常重要的环节，必须提起足够的重视。

因此在隧道的施工过程中对于质量控制至关重要，也是目前应该放在首位去解决的问题隧道工程迫切需要解决的问题。一些传统的成规的钻孑L取芯方法会对隧道的结构造成破坏，而且随机性强，缺乏代性。所以通过对无损、快速、直观的探地雷达方法的应用，可以大大改观工程质量。对实施方面加以控制，这一项目的进行也势必会大大提高公路或铁路隧道的建设质量。

2 探底雷达检测应用实例

很多的工程由于施工质量控制方面的不健全以及工艺方面的的技术问题，使得在隧道工程的初支检测方面的上面，常常会存在空洞病害的现象。在隧道中这些空洞的产生，会降低衬砌的承压能力，也是会严重影响到隧道方面的稳定性。我们在其中如果能够及时的发现问题，解决问题，采取相应的措施去改革就可以在我们的建设中的质量进行相应的加强，确保在正常的营运之前，确保在竣工之后隧道能够安全的使用。我们通过探地雷达这种高效的技术，对空洞的图谱进行相应的辨识。我们尝试了通过空洞模型实验和隧道空洞实验，对隧道衬砌的空洞雷达图谱进行了一系列的研究，研究出图谱的特征，也方便在之后的工程检测中提供可靠的科学依据.。

这次进行的简单的试验:运用模型和现场试验。我们在模型试验中采用与衬砌实际相同的混凝土的材料，并且在手动制作的混凝土板上去挖出一个尺寸为35cm×50cm×15cm的空洞。因为文档不方便就没有添加图像在上面了，我们在现场的试验规定了固定的环境以确保试验的准确性，然后去选定比较准确和有代表性的阶段，在这个阶段里面进行优化和反复检测，钻孔取芯，之后再去确定空洞的相应位置。

还有一种就是通过对空洞的正演模型，得出相应的模拟结果与实测中空洞雷达检测的结果进行对比，反复的运用其去进行验证二维时域有限差分法的可行性。

在实际的隧道工程中，空洞往往是连续出现的，在衬砌的背后也是会出现很多横向连续空洞，所以还要去建立另一种思路和模型的检测，在参数设置相同的情况下设置的模型图。在这种测试中会发现同样的两个反射波峰明显。通过这些多次反射，得出相应的结果再去与现场的试验数据对比，最后得出比较理想的效果。

通过模型和工程现场的反复试验，我们总结了隧道衬砌空洞探底雷达的图谱特征。

(1)我们通过相应对比和分析能够在空洞的检测中得到雷达波形图和正演模拟波形图谱，实际结果和模拟的结果都是很相似的，因此反映出空洞的特点是比较明显的，测试的效果也是比较好的。

(2)本次试验的模拟结果还是比较不错的，我们验证了二维时域有限差分法在我们的模拟中的实效性和可行性，也能够为雷达空洞图谱的自动识别技术找到了相应健全的理论依据和方法，综合来讲是对隧道质量检测工程有很重要的意义的。

3 探底雷达应用的作用

对于现今的工程施工中，会面临多方面的问题，探底雷达作为一种新的应用和技术，可以对隧道空洞进行有效的检测。

探地雷达这一技术在我国已经广泛地应用于诸如地质勘探、工程、水文和环境等多个领域.并且也是国家重点要去发展的一个方向，通过数据分析和实际对比，保障隧道工程的质量和安全性，是一种运用高新技术的强力保障。我们在之前的经验总结中对与数据处理和解释分析不断的评测，完善已经作出了相应的规定，那么在之后探地雷达的应用有较为实效的指导意义，也是对探地雷达技术的进一步提升和发展。

4 结论

我们通过使用探地雷达对隧道进行衬砌无损检测，通过检测可以反映出很多日常观察不到的问题，比如说衬砌厚度以及测衬砌内部的缺陷等。这些都是关乎工程质量的关键点，我们在运用探地雷达在隧道初支背后空洞检测中的实际应用效果，为工程的全程进行可靠的保障，也为工程的实施提供了有效的科学依据。隧道衬砌中存在的一些病害问题也会在在雷达上有所反应，但是他们的特征不一，所以还要去进行具体的评测。

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