隧道無損質(zhì)量檢測地質(zhì)雷達在實際應用當中的數(shù)據(jù)采集和分析探討

王 彪

(銅仁市交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站)

1 隧道無損質(zhì)量檢測

1.1 隧道無損質(zhì)量檢測的內(nèi)容

隧道無損質(zhì)量檢測的內(nèi)容主要有:水腐蝕混凝土輕度檢測，混凝土襯砌質(zhì)量檢測、保護層厚度和長度的錨點、抗拔、飽滿度檢測。

1.2 隧道無損檢測方法

(1)地質(zhì)雷達檢測內(nèi)容、方法的確定

隧道混凝土的襯砌質(zhì)量檢測都包括:①隧道襯砌的背后未回填空區(qū)，隧道襯砌厚度、襯砌管片較大的自由兩層的復合式襯砌，②在施工地點，山體滑坡和崩塌，③襯砌混凝土的強度。經(jīng)常采用瑞利面波法、電阻率法等來檢測前面的①②項，有時還可以檢測周圍巖層中地下水的位置和向隧道侵入的位置，近年廣泛的應用地質(zhì)雷達檢測混凝土質(zhì)量，檢測混凝土襯砌質(zhì)量。

(2)地質(zhì)雷達檢測儀器的選定:根據(jù)所需要檢測的天線選擇的頻率的深度，厚度李寧千萬瓦的天線測試厚度的天線選擇。

(3)地質(zhì)雷達檢測步驟。

測線布置:隧道橫向檢測:隧道特征是有剖面線，每50 m 的地方有一條，并檢測該線;隧道豎向檢測:此外在隧道拱軸向安排的5 條線中，分別是拱頂、左拱腰和右龔腰、左壁以及右壁。需檢測其中三條線。

介質(zhì)參數(shù)標定:校準要求到校準，檢測前要先進性現(xiàn)場標定，對先檢測的襯砌的介電常數(shù)或電磁波速，且沒座隧道應不少于1，頻率測量，每處不少于3 次，對于隧道小于3 km的隧道長度，取一處進行測量，測量的次數(shù)應不少于三次，平均為電磁波在隧道或介電常數(shù)。當隧道大于3 km 時，和襯砌材料含水量變化較大時，要適當?shù)卦黾有庶c。厚度是已知的，校準靶體的厚度一般不少于15 cm。標定的方法，以衡量隧道的相同部分和其他柸與已知的厚度或材料;使用雙天線直達波的孔或者避難洞進行測量;鉆孔實測。(注意:標定的記錄中界面的反射信號應準確，清晰。)

工作步驟:工作平臺的生產(chǎn)，在鐵路平板車上或卡車的車廂上用鋼架和木材店做的工作平臺;檢查設(shè)備，使之均是正常狀態(tài);檢測:在進行檢測時，以確保精確的位置，應標記上里程，在隧道上每5 m 或10 m 做一標記，將發(fā)射和接收天線與隧道表面緊密貼合在一起，由主機發(fā)射雷達探測器的雷達脈沖，然后連續(xù)快速采集。有專業(yè)人員在輸入信號的儀器由雷達記錄在或里程標記。并注明里程。

2 地質(zhì)雷達

(1)地質(zhì)雷達的工程應用程序及其基本原理。

(2)對襯砌雷達圖像提取特征，能發(fā)現(xiàn)襯砌的異常，并且方便找到襯砌邊界線。

(3)根據(jù)現(xiàn)階段地質(zhì)雷達分析雜波抑制的效果。

(4)使用固定濾波器將小波和有機結(jié)合、去噪的自適應方法，以取得理想效果。

(5)在處理數(shù)據(jù)時，把地質(zhì)雷達直播能量大的特點自適應引入其中，有很好的去噪效果。

地質(zhì)雷達是一種在道路中廣泛應用于道路使用利用次表面的不連續(xù)性的特質(zhì)檢測工具來檢測地下目標無損，具有探測過程連續(xù)、分辨率高、探測速度快、方便靈活、不損壞探測目標等特點，隨著我國公路的快速發(fā)展，地質(zhì)雷達的應用范圍不斷擴大，對地質(zhì)雷達的研究也就越來越多，地質(zhì)雷達與探空雷達相似，在介質(zhì)電磁性質(zhì)不同的界面，電磁波的反射，在寬頻短脈沖的形式發(fā)射天線，從而導致接收天線所接收，根據(jù)電磁波的傳播在時間空間上的性質(zhì)，為實現(xiàn)目標探測地下物理性質(zhì)、規(guī)模和空間位置的目的。根據(jù)平均速度和反射信號的反射物體到達的時間，這樣就可以大致算出探測目標的距離。

事實上，利用雷達進行道路工程建設(shè)時，路面的介質(zhì)是由多種成分組成的(如不密實區(qū)、空洞、材質(zhì)不同時)，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其含水率、孔隙度、溫度等多種因素的影響所以這些物質(zhì)的電磁性質(zhì)既取決于物質(zhì)組成成分的物理性質(zhì)。發(fā)生反射，通過電磁波處理中，振幅、頻率、波的到達時間和空間位置，則該參數(shù)推斷姐肢體電，結(jié)構(gòu)及幾何形態(tài)。因此使用的固定濾波器去噪分析是不合理的，當介質(zhì)不均勻變化時，在不均勻顆粒表面電磁波會產(chǎn)生繞射和電磁散射，使雷達波在傳播特性發(fā)生畸變，出現(xiàn)“噪聲”。

小波分析是一種廣泛運用于信號處理、量子場論、圖像處理、地震，分形以及一個新的在數(shù)字電視領(lǐng)域的技術(shù)，信號分析中的頻率域和時間域信號具有良好符號的本地功能與多層邊分析功能的能力，已經(jīng)在地質(zhì)雷達和地質(zhì)物理等相似的領(lǐng)域有成功的運用。

3 結(jié) 語

地質(zhì)雷達作為一種高效、先進的無損檢測方法，與發(fā)展的道路工程，在我國已廣泛應用，真實的快速的找出隱通道存在的隱患，反映出襯砌、圍巖及其之間的缺陷和空缺，可以作為現(xiàn)在道路工程質(zhì)量檢測儀器，但是由于我國應用的時間還不長，其探測精度存在著誤差，這些都是本身存在的問題，有待完善。

［1］丁凱.地質(zhì)雷達技術(shù)在隱蔽工程質(zhì)檢評價中的應用研究［J］2007，(4).

［2］劉恒.路用探地雷達在道路工程中的應用研究［J］.2002，(9).