地质雷达在公路隧道检测中的应用

田丰

摘 要： 公路隧道工程是公路建设中的基础性工程，为保证公路隧道建设质量，因此，就需要采用先进的检测技术来对公路隧道进行检测。本文就地质雷达技术在公路隧道检测中的应用情况进行了探讨，以供相关人员参考。

关键词： 地质雷达;公路隧道工程;检测

【中图分类号】U452.11     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）13-0088-01

地质雷达技术是一种先进的工程物探仪器，需要连续测量的工程检测中，地质雷达通过在较短的时间内，向相应介质发射超高频率的短脉冲电波，能够有效获得所检测介质相应范围内的三维信息，有着无损检测且精度高等优势，在当前公路隧道检测中有着广泛的应用[1]。

1 地质雷达检测原理

地质雷达是一种精密的地球物理探测仪器，主要是利用10～1000MHz范围内的无线电波来确认地下介质的分布情况。地质雷达的检测原理，主要是通过发射天线来进行定向的高频短脉冲电磁波发射，电磁波在发射后如果遇到电性存在差异的地层或者是目标体，就会在相应界面上发生投射或者是反射。天线在接收到反射波信号后，对信号进行数字化的处理，并记录反射波波形，根据反射波的幅度、传播的时间以及波形等情况，就可以有效判断目标体的结构以及空间位置等信息。电磁波在传播过程中会根据目标体的埋深以及目标介质电性差异等情况发生不同的衰减，这种不同在雷达的剖面图上则会以同相轴不连续的情况呈现出来。在采用地质雷达来检测目标体时，目标体与周围介质之间需要有一定的电性差异。因此，一般在地质条件较为复杂的环境中，通过对地质雷达的使用能够实现更加准确的探测。地质雷达使用中，通过反射波强度以及组合特点等反射信息，可以帮助实现对目标性质的有效判断，常见的介质电性参数见表1。

2 地质雷达在公路隧道检测中的具体应用

2.1 隧道衬砌混凝土厚度检测

衬砌混凝土厚度的分布情况是公路隧道檢测中验收中的重要指标之一，充足的隧道衬砌厚度才能有效保证隧道的承载力以及使用寿命。但关于衬砌混凝土厚度的检测，在较长的一段时间内都给相关工作人员带来着不小的困扰。在以往的隧道衬砌混凝土厚度检测中，通常会采用钻芯法来进行检测，这一方法在实际检测过程中存在不小的问题，比如其对检测目标体的破坏较大，以及所测出来的数据因为较少因此不具备很强的代表性等。在公路隧道衬砌混凝土厚度检测中应用雷达技术，可以有效解决钻芯法检测中所存在的问题，能够准确的检测衬砌混凝土厚度的分布情况。地质雷达检测技术作为一种公路隧道检测中的无损检测方法，采用地质雷达检测方法有着破坏性小、准确率高以及连续性强等特点。采用地质雷达检测技术，可以根据不同介质电性常数之间的差异，反射波形振幅之间的不同，可以通过反射界面清晰的判断衬砌混凝土的厚度。目前，地质雷达检测技术在公路隧道检测中的应用已经越来越广泛，且因为自身独特的应用优势在公路隧道检测中的作用正变得越来越不可被替代。

2.2 隧道混凝土密实度检测

公路隧道质量中存在的主要问题中，其中就有混凝土不够密实和背后脱空问题。造成这一问题的主要原因大多是由于施工中存在的操作问题所引起的，比如在施工中超挖太大问题、放水材料褶皱问题以及在混凝土喷射过程中钢筋遮挡等问题，还有模板出现漏浆情况、泵送混凝土的抽送压腔不足，以及所使用混凝土的配合比达不到隧道建设要求，购买的水泥质量也达到不工程设计标准，甚至是恶意施工等问题。采用传统的公路隧道检测手段，很难检测出隧道中混凝土密实度的真正情况。在公路隧道检测中应用地质雷达技术之后，由于这一技术填补了传统检测手段中存在的不足，因此在混凝土密实度检测中有着很好的应用效果。地质雷达检测技术在混凝土密实度检测中，主要的工作原理是通过连续的反射波来对衬砌混凝土的密实度进行确定。如果在衬砌混凝土的内部有着较强的反射波组，且雷达剖面图中所呈现的反射波同相轴出现畸变以及振幅有着很明显的增强，波形呈现出起伏不定的状态，据此就可以得出当前所检测衬砌混凝土的密实度情况不好，而一旦连续出现相同的检测情况，那么该部分混凝土中就很大可能存在脱空现象。

2.3 混凝土中钢筋位置检测

采用地质雷达对公路隧道混凝土中钢筋的位置进行检测时，在观察雷达反射信号时，根据信号的反射幅度的强弱可以判断目标段混凝土中是否存在钢筋。如果雷达信号的反射幅度比较弱，甚至是没有界面反射信号，则说明混凝土中无钢筋。通常混凝土中存在钢筋时，在雷达检测中钢架一般会反射月牙形的强信号，而钢格栅则会显示为不均匀的一组小双曲线形的强反射信号，如果是钢筋则会显示为一个连续的反射小双曲线形的信号。在钢筋位置判定的过程中，通常就是根据所反射信号的形状来确认，图像显示连续均匀的信号就是钢筋（架），然后结合工程设计的相关信息、施工信息等可以提升钢筋位置判定的可信度。

结束语

通过对地质雷达检测技术的应用，能够有效提升我国公路隧道检测的准确性，也大大提升了公路隧道检测的效率。随着这一技术的深入应用，公路隧道建设质量得到有效的保障，公路隧道的建设水平也获得很大的提升。

参考文献

[1] 曾俊文.地质雷达在高速公路隧道衬砌交工验收检测中的应用[J].工程技术研究，2019，4（10）：65-66.