地質雷達技術應用於隧道檢測(cè)工程,特別是在判(pàn)斷襯砌厚度方麵具有一(yī)定的科(kē)學性和準確性, 並且具有快速、高效、無損等優點。
地質雷達法可檢(jiǎn)測(cè)混凝土襯砌厚度(dù)的變化,襯砌內部鋼(gāng)拱架和鋼筋的分布。可(kě)以用在地質勘察,管線探測,混凝土檢測,路麵公路檢測等等。
小編以一(yī)實例詳細介紹地質雷達檢測法。
【案例】
某建設項目隧道施工監控(kòng)量測項目涉(shè)及四座隧道。四座隧道均(jun1)屬侵蝕剝蝕低(dī)山丘陵(líng)區,隧道穿越低山丘陵 區, 地形起伏較(jiào)大。隧道東線出口段K79+816~K82+8163000m隧道穿越(yuè)地段(duàn)圍岩類別變化頻繁,地質結構複雜、通風排(pái)煙(yān)困難、岩爆頻繁。
為保證工(gōng)程質量, 采用探地雷(léi)達方法對隧道襯砌厚度進行檢測。
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檢測目的
由於隧道施工本身的特點,隧道的初襯和岩石層之間、初(chū)襯和二襯之間,如果施工控製不當,容易出現襯砌厚度不(bú)均勻,因此其主要(yào)目的是檢查初襯和二襯的襯砌厚度是否符合設計要求。
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檢測依據
1)鐵路隧道工程質量(liàng)檢驗評定(dìng)標準,TB10417-98;
2)鐵路混凝(níng)土與砌體工程施工及驗(yàn)收規範,TB10210-97;
3)混凝(níng)土結構(gòu)工程質量驗收規範,GB50204-2002。
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儀器設備
探地雷達由一體化主機、天線及相關配件組成。
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檢測流程
01混凝土襯砌(qì)條件檢查
檢查支護變形是否會造成(chéng)襯砌混凝土厚度不足。在襯砌混凝土澆注之前(qián),應對隧道實際輪廓進行檢(jiǎn)測。有侵入襯砌斷(duàn)麵的,應在澆(jiāo)注前進行處理,以保證襯砌混凝土厚度。
02天線(xiàn)選型
下圖為(wéi)地質雷達天線參數
針對本(běn)次隧道襯砌檢測的具體情況,主要從分辨率、穿透力和穩定性三個方麵綜合衡量,我們選(xuǎn)擇了500MHz 。500MHz天線分(fèn)辨率(lǜ)較高,能夠發(fā)現二襯(chèn)間存在的缺陷,確定二襯厚度。
03記錄參數的確定
在選(xuǎn)定測量天線(xiàn)後,進行了記錄(lù)參數選取試驗。根據現場調試分析結果,確定主(zhǔ)要參數如下:
a)車輛行駛速度控製在5km/h 左右;
b)每道(即每個地麵采樣點)包括512 個時間采樣點;
c)500M 天線的時間窗(記錄長度)為50ns;
d)采用9 點(diǎn)分段增益,由淺至深線性增益;
e)采用連續檢測方式,每隔5米打一個標記,每50 米打雙標。
注:在實際測量(liàng)中,車速要盡量勻速(sù),樁號設置一定要清(qīng)晰、準(zhǔn)確。
04檢測測線布置
n每條隧道沿隧道圓周均勻布(bù)置5條測線(如圖)
05現場數據采集
根據實驗情況,選好(hǎo)工作參數後,進行連續(xù)觀測,每1m作一雷(léi)達識別標記,依次完成5條測線的數(shù)據采集工作。
06處(chù)理數據處理和分析
地(dì)質(zhì)雷達數(shù)據處理的(de)目(mù)的是壓製隨機和規(guī)則幹擾,以最大可能的(de)分(fèn)辨率在雷達圖像剖麵上顯示反波,並提取反射波的各種有關信息。
注意:由於探測精度與所取的波速有關,因此需要在現場測取足夠點數的雷達波來測取波速,可(kě)將(jiāng)襯(chèn)砌厚度誤差限定在2 cm ~ 4 cm範圍內。
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工程(chéng)施工質量評價
經過對雷(léi)達剖麵顯示異常(包括幅度和相位(wèi)的變(biàn)化)的細致分析,對檢測隧道的(de)襯砌施工質(zhì)量得到如下結論:
(1)二襯的襯砌厚度(dù)基本能(néng)達到設計要求;
(2)初襯與岩石(shí)麵之間未發現大的缺陷。
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注意事項
地質雷達(dá)法在(zài)隧道襯砌工程質量檢測中,首先要根據(jù)實際(jì)情況選好工作參數、設備、布設測線,其次要選取合理(lǐ)的處理模塊(kuài),做好幹擾波去除,即可獲得滿意的檢測效果。
在做初襯檢測時,由於隧道表麵凸(tū)凹不平,地(dì)麵也不平整,給雷達檢測造成很大困難,此時要注意觀察天線是否離開隧道表麵,或突然移動到另外的地方,並在天線工作不正常處打(dǎ)標記樣就不會(huì)產生誤判(pàn)。