探地雷達在隧道初支背后空洞檢測中的應用

陸 鑫

(貴州橋梁建設集團有限責任公司)

1 隧道工程檢測的目的和意義

我們最常見的在巖土介質中挖掘建設的公路隧道，會受到多方面條件的影響，比如說經濟和技術水平方面，這些方面的影響也會間接的影響到工程質量。一些工程本身還會有一些的隱蔽的性質，在施工過程中可能還會產生各種健康狀態問題，比如說隧道襯砌厚度不足，襯砌模筑混凝土蜂窩或嚴重離析、空洞或脫空，還有就是在施工過程中的超欠挖，致使的一些開裂現象等，這些認為方面的缺陷。因為有這些缺陷的存在，容易產生很多的病害情況。隧道襯砌是為了承受圍巖、地下水的壓力，防止隧道圍巖的風化，所以有時還要承受化學物質的侵蝕。這就要求了隧道襯砌施工質量是對隧道工程質量非常重要的環節，必須提起足夠的重視。

因此在隧道的施工過程中對于質量控制至關重要，也是目前應該放在首位去解決的問題隧道工程迫切需要解決的問題。一些傳統的成規的鉆孑L取芯方法會對隧道的結構造成破壞，而且隨機性強，缺乏代性。所以通過對無損、快速、直觀的探地雷達方法的應用，可以大大改觀工程質量。對實施方面加以控制，這一項目的進行也勢必會大大提高公路或鐵路隧道的建設質量。

2 探底雷達檢測應用實例

很多的工程由于施工質量控制方面的不健全以及工藝方面的的技術問題，使得在隧道工程的初支檢測方面的上面，常常會存在空洞病害的現象。在隧道中這些空洞的產生，會降低襯砌的承壓能力，也是會嚴重影響到隧道方面的穩定性。我們在其中如果能夠及時的發現問題，解決問題，采取相應的措施去改革就可以在我們的建設中的質量進行相應的加強，確保在正常的營運之前，確保在竣工之后隧道能夠安全的使用。我們通過探地雷達這種高效的技術，對空洞的圖譜進行相應的辨識。我們嘗試了通過空洞模型實驗和隧道空洞實驗，對隧道襯砌的空洞雷達圖譜進行了一系列的研究，研究出圖譜的特征，也方便在之后的工程檢測中提供可靠的科學依據.。

這次進行的簡單的試驗:運用模型和現場試驗。我們在模型試驗中采用與襯砌實際相同的混凝土的材料，并且在手動制作的混凝土板上去挖出一個尺寸為35cm×50cm×15cm的空洞。因為文檔不方便就沒有添加圖像在上面了，我們在現場的試驗規定了固定的環境以確保試驗的準確性，然后去選定比較準確和有代表性的階段，在這個階段里面進行優化和反復檢測，鉆孔取芯，之后再去確定空洞的相應位置。

還有一種就是通過對空洞的正演模型，得出相應的模擬結果與實測中空洞雷達檢測的結果進行對比，反復的運用其去進行驗證二維時域有限差分法的可行性。

在實際的隧道工程中，空洞往往是連續出現的，在襯砌的背后也是會出現很多橫向連續空洞，所以還要去建立另一種思路和模型的檢測，在參數設置相同的情況下設置的模型圖。在這種測試中會發現同樣的兩個反射波峰明顯。通過這些多次反射，得出相應的結果再去與現場的試驗數據對比，最后得出比較理想的效果。

通過模型和工程現場的反復試驗，我們總結了隧道襯砌空洞探底雷達的圖譜特征。

(1)我們通過相應對比和分析能夠在空洞的檢測中得到雷達波形圖和正演模擬波形圖譜，實際結果和模擬的結果都是很相似的，因此反映出空洞的特點是比較明顯的，測試的效果也是比較好的。

(2)本次試驗的模擬結果還是比較不錯的，我們驗證了二維時域有限差分法在我們的模擬中的實效性和可行性，也能夠為雷達空洞圖譜的自動識別技術找到了相應健全的理論依據和方法，綜合來講是對隧道質量檢測工程有很重要的意義的。

3 探底雷達應用的作用

對于現今的工程施工中，會面臨多方面的問題，探底雷達作為一種新的應用和技術，可以對隧道空洞進行有效的檢測。

探地雷達這一技術在我國已經廣泛地應用于諸如地質勘探、工程、水文和環境等多個領域.并且也是國家重點要去發展的一個方向，通過數據分析和實際對比，保障隧道工程的質量和安全性，是一種運用高新技術的強力保障。我們在之前的經驗總結中對與數據處理和解釋分析不斷的評測，完善已經作出了相應的規定，那么在之后探地雷達的應用有較為實效的指導意義，也是對探地雷達技術的進一步提升和發展。

4 結論

我們通過使用探地雷達對隧道進行襯砌無損檢測，通過檢測可以反映出很多日常觀察不到的問題，比如說襯砌厚度以及測襯砌內部的缺陷等。這些都是關乎工程質量的關鍵點，我們在運用探地雷達在隧道初支背后空洞檢測中的實際應用效果，為工程的全程進行可靠的保障，也為工程的實施提供了有效的科學依據。隧道襯砌中存在的一些病害問題也會在在雷達上有所反應，但是他們的特征不一，所以還要去進行具體的評測。

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