一、 檢測依據及內容
1、檢測依據
a、《鐵路隧道設計規範（fàn）》（TB10003－2005，J447－2005）；
b、《鐵路隧道工程施（shī）工質量驗收（shōu）標準》（TB10417－2003）；
c、《鐵路隧（suì）道襯砌質量無損檢測規程》(TB10223－2004)；
d、《客運專線鐵路隧道工程（chéng）施工質（zhì）量驗收暫行標準》(鐵建設〔2005〕160號)；
e、隧道設計圖。
2、檢測內容
a、檢測二襯襯砌厚（hòu）度；
b、檢測襯砌背後的回填密實度及內部（bù）缺陷；
c、二襯鋼筋分布。
二、檢測方法和原（yuán）理
1、地質雷達法
地質雷達法（Ground Penetrating Radar,簡稱GPR）利用主頻106Hz～109Hz波段的電磁（cí）波，以寬頻帶短脈衝的形式，由（yóu）地麵通過天線發射器發至地下，經地（dì）下目標（biāo）體或地層的（de）界麵反射後（hòu）返回（huí）地麵，被雷達天線接收器所接收，通過對所接收（shōu）的雷達信號（hào）進行處理和圖像解譯，探測隱蔽介質的分布和特征。地質雷達發射天線向隧道壁發射高頻寬帶短脈衝電磁波，遇到相對介電常數差異較（jiào）大（dà）的介質（如空（kōng）洞、襯砌界麵等）就（jiù）會產生反射波，接收天線接收反射回來的電磁波並記錄其（qí）反射時間。根據電磁波（bō）在介質（zhì）中的電磁波速（v）和雙程旅（lǚ）行時間（t）可以計算襯砌厚度。當天線沿隧道壁移動時就（jiù）能得到襯砌內部電磁波走時圖像（見圖1-1）。電磁波由空氣進入二襯的混凝土層，會出現強反射；同樣，當電（diàn）磁波由二襯傳播至初襯繼而由初襯傳播到（dào）岩層時，如果二襯和初襯（chèn）接合不良，或存在空隙，亦會導致雷達剖麵相位和幅度發生變化，由此可確定（dìng）襯砌厚度和發現施工缺（quē）陷。電磁波遇到以傳導電流為主的介（jiè）質，比如（rú）襯砌中存在（zài）的（de）鋼筋，會出現強反射，在雷達剖麵上呈現（xiàn）明顯異常（cháng），以此可確定鋼筋分布情況。由於地質雷達（dá）方（fāng）法在其探測深度範圍內具有（yǒu）工作效率高、高分辨率和（hé）異（yì）常圖（tú）像直觀等優點，因此，該方法廣泛應用於工程質量檢測領域。 
  在隧道襯砌厚度的檢測中，主（zhǔ）要涉及到媒質有：混凝土、鋼筋、空（kōng）氣、水和圍岩，其物性差異如下表（biǎo）1-1： 
從表中可以看出，隧道內（nèi）所涉及到的（de）這幾種媒質物性差異較大，會（huì）形成較強反射。比如當（dāng）襯砌內有脫空或鋼（gāng）筋（鋼拱架）都會產生十分強烈的反射，物性（xìng）的明顯差異正是地質雷達法檢測隧道襯砌質量（liàng）和（hé）鋼筋數量的前提條件。
檢查資料質量評（píng）定（dìng）應（yīng）符合（hé）下列規定：
（1）襯砌背後回填密實度和襯砌混凝土（tǔ）強度的檢查點相（xiàng）對誤差（chà）小於10%為合格（gé）,襯砌混凝土厚度的檢查點相對誤差小於15%為合格。
（2）合格的檢查點數量大於總檢查點數量90%為合格。
2、采用的儀器設備
本次檢測采用美國勞（láo）雷公司（sī）生產的SIR-3000型（xíng）地（dì）質雷達（dá）儀（見圖1-2），它是目前（qián）世界上最先進的地質雷達之一，該雷（léi）達用於本工程隧道檢測的基本配（pèi）置（見表1-2）。 
3、數據采集
a、裏程標記
a、  為了確保時間剖麵上各點位（wèi）置與實（shí）際位（wèi）置檢測裏程（chéng）相對應（yīng），在隧道邊牆上，每（měi）10米（mǐ）作一個標記，每20m標注裏（lǐ）程，保證清（qīng）晰（xī）可見，以供核對。
b、天線的選擇
襯砌檢測中，由於隧道內存在台車、機（jī）械等鐵磁性物（wù）品（pǐn），需（xū）要采用屏蔽天線。用於隧道襯砌檢測常用的天線，其頻率為200～1000MHz。頻率高的天線，精度較高，能量衰減較快（kuài），探（tàn）測深度（dù）較淺；頻率低的天線，精度相對較（jiào）低，能力衰減較慢，探測深度較深（shēn）。
c、時窗（chuāng）的選擇
時窗選（xuǎn）擇主要取決於最大探測深度d（單位：cm）與混凝土的電磁波速度（dù）V（單位：cm/ns）。時窗W（單位：ns）可由（yóu）下式結（jié）算（suàn）： 
 W=2d/V
實際工作中，時窗的選用值要增加50%，作為混凝土速度與目的層深度變化（huà）所留出的餘量，一般將主要目的層的（de）反射相位放在圖像上方三分之一（yī）的部位。確定時窗後（hòu），根據時窗大小調節采用率（或采用間隔）和采樣點數。
d、采（cǎi）樣率、采（cǎi）樣頻率和采（cǎi）樣點數的選擇
采樣率是記錄的反（fǎn）射波（bō）采樣點之（zhī）間的時間間（jiān）隔。采樣抽取的原則應滿（mǎn）足尼奎斯特（Nyquist）采樣定（dìng）律，即采樣頻率應大於信號頻率的兩倍。
以混凝（níng）土為（wéi）例，假定電磁波速度為12cm/ns，如果存在縱向6cm空隙，那麽信號頻率2GHz，要求采樣（yàng）頻率大（dà）於（或等（děng）於（yú））4GHz，此時的采樣率（lǜ）應小於（或等於（yú））0.25ns。如果時間窗口為100ns，那麽（me）采樣點數應不小於400點。
e、增益（yì）點數（shù）的（de）選擇
增益點（diǎn）的作用是使（shǐ）記（jì）錄線上的不同時段有不同放大倍數，使各段（duàn）的信號都能（néng）清楚的顯（xiǎn）現出來，其位（wèi）置最好是在（zài）反射信號出現的時段附近。時（shí）窗短時（shí）選2點增益（yì），時窗長時選（xuǎn）4或5。點之間的增益是線性變化的，增益（yì）的變化是平（píng）滑的。增益大小的調節是使多數反射（shè）信號強（qiáng）度達到滿度的60％～70％，增（zēng）益太大將造成削頂，增益太小將丟失弱小信號。
f、濾波設（shè）置
目的是為了（le）改善記錄質量。濾（lǜ）波分（fèn）垂向濾波（bō）和水平濾波，垂向濾波又分高通和低通，高通頻率（lǜ）選為天（tiān）線頻率的（de）1／6，高（gāo）於這個頻率的信號順利通過，相當（dāng）於帶通濾波（bō）器（qì）裏的低截頻率。垂（chuí）向低通頻率選為天線頻率的2倍。低於該頻率的波順利通（tōng）過，相（xiàng）當（dāng）於帶（dài）通（tōng）濾波器熙的高截頻率。水平濾波分水平平滑和背景剔除。以消除儀器和環境的背景幹擾。水平平（píng）滑通常取3道（dào）平滑，背景剔除功能隻在回放時起作用。
g、天線的取向
天線（xiàn）的取向要保證（zhèng）電場的極化方向平行於目標（biāo）體的長軸或行進方向（天線上已經用箭頭標出）。
三、 數據處理及資料判釋 
3、襯砌背後回填密實（shí）度判定方法
a、密實：信號幅度較弱，甚至沒有界（jiè）麵反射（shè）信號；
b、不密實：襯砌界麵（miàn）的強反射信號（hào）同相軸呈繞射（shè）弧形，且不連續、較分散；
c、空洞：襯砌界麵反射信號強，三振相明顯，在（zài）其下部仍有強反射界麵信號，兩組信（xìn）號時程（chéng）差較大。
四（sì）、測（cè）線的布（bù）置
對於雙線隧道，按（àn）照（zhào）《鐵路（lù）隧道襯砌（qì）質量無損檢測規程》(TB10223－2004)，需（xū）在隧道中共布置7條測線，其中（zhōng）拱頂位置一條，左（zuǒ）右拱腰、左右邊牆各一條及（jí）仰拱兩條（圖（tú）1-3）。其（qí）中左右拱腰（yāo）測線（xiàn）在兩邊起拱線以上1m左右，左右邊牆測線在（zài）兩邊水溝蓋板以上1.5m左右，仰拱測線布置為（wéi）左右線路中心線。
五（wǔ）、現場準備工作
1、工（gōng）作布線
每個隧道進行地質雷達檢測（cè），分別（bié）檢測隧道（dào）的拱頂（dǐng）、左右拱腰（yāo）、左右邊牆以及仰拱鋪底（線路中（zhōng）心處，單（dān）線一條，雙線兩條），共6或7條測線。
2、準（zhǔn）備工（gōng）作
a、要求各標段施工單位自製檢測架，檢測架搭於汽車或運輸車上，分2層平台（tái），從上至下第一層距拱
b、複印隧道典型斷麵設計圖一份，頂2m左右，第二層（céng）於拱腰處，搭設的平台兩側距襯砌麵應留有（yǒu）空隙，檢測架應安全，適用，並應得到檢測人員（yuán）的認可，杜絕因檢測車引起的安（ān）全事故。
c、各施工單位需派4－6人配合檢測。
d、應對被檢測隧道進行清理，確（què）保車輛平穩通過，以便（biàn）連續檢測（cè），應避免仰拱測線處有水，並將仰（yǎng）拱測線打掃幹淨。
e、在被（bèi）檢隧道的左右邊牆（qiáng）上每10m作一普通豎向標記（用紅油漆），整20m作裏程標記。並（bìng）填寫好（hǎo）檢測單位所（suǒ）提供的隧道無損檢測現（xiàn）場記錄表