劉 興

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

1 地質(zhì)雷達(dá)的隧道檢測(cè)應(yīng)用

1.1 物質(zhì)的多次反射圖形判斷

(1)鋼拱架

在諸如鋼，銅這些電導(dǎo)率非常大的介質(zhì)中，由于其屬于優(yōu)良的導(dǎo)電媒介質(zhì)，所以當(dāng)雷達(dá)波在以上所說(shuō)的這些物質(zhì)中進(jìn)行傳播的時(shí)候，雷達(dá)波會(huì)有極大的衰減，很的能導(dǎo)致雷達(dá)波無(wú)法到達(dá)更深位置的介質(zhì)之中，在向鋼拱架這方面發(fā)射雷達(dá)波時(shí)，所接受到的數(shù)據(jù)除了地面波和

鋼拱架的一次反射波之外，基本都是由鋼拱架所產(chǎn)生的多次反射波。而且由于鋼拱架，空氣，混凝土這三種介質(zhì)的介電常數(shù)差別較大，其比為1∶1∶6.4，。因此，當(dāng)雷達(dá)波由混凝土進(jìn)入鋼拱架時(shí)，波是正方向的，而當(dāng)由空氣進(jìn)入的時(shí)候，波的方向卻正好相反，以此，可以判斷出多次反射中，所需要的波形的位置。

(2)小范圍空洞

當(dāng)雷達(dá)波上顯示出雙曲線波形的時(shí)候，一般都是由小型單一的空洞所形成的，因?yàn)楫?dāng)雷達(dá)波由介質(zhì)常數(shù)大的介質(zhì)進(jìn)入介質(zhì)常數(shù)比其小的介質(zhì)之中的時(shí)候，所呈現(xiàn)給雷達(dá)的反射波形將會(huì)是正向的波形。因此，如果顯示的波形中，空洞初始位置為白色，且符合以上特征的時(shí)候，可以推斷出此波形反應(yīng)的地段應(yīng)該為小范圍空洞。

(3)大面積采空區(qū)

當(dāng)雷達(dá)上顯示的圖像為水平強(qiáng)反射波，且波形出現(xiàn)在同向軸中部，反射波的下端下瑞為開口拋物線，而且此波形會(huì)進(jìn)行多次反射時(shí)，而且在出現(xiàn)的時(shí)候，將會(huì)出現(xiàn)白色的空洞，而且由于雷達(dá)波在由介電常數(shù)大的介質(zhì)進(jìn)入介電常數(shù)小的介質(zhì)的時(shí)候，將會(huì)發(fā)現(xiàn)，發(fā)射波的振幅會(huì)是正向的，而形成這種狀況的可能性會(huì)是大面積埋設(shè)物或者大面積空洞，又由于埋設(shè)物的介電常數(shù)比較小，所以由以上這些條件，將可以可判斷出該處應(yīng)該為大面積空洞。

1.2 地質(zhì)雷達(dá)的圖像分析

(1)具有初期支護(hù)的隧道

當(dāng)所修建的隧道為初期支護(hù)的隧道的時(shí)候，雷達(dá)波在掃描該圖像的時(shí)候，可以發(fā)現(xiàn)，初期的支護(hù)以及與其相對(duì)應(yīng)的二次襯砌間將會(huì)存在有很明顯的間隙，這是由于初期支護(hù)的隧道本身的特征所決定的，而在初期支護(hù)的隧道所形成的波形圖之中，這個(gè)界面上，我們可以通過(guò)間隙，讀取出二次襯砌的厚度出來(lái)。

(2)復(fù)合襯砌隧道

當(dāng)所修建的隧道為復(fù)合襯砌隧道的時(shí)候，雷達(dá)波在掃描該圖像的時(shí)候，可以發(fā)現(xiàn)，在第一次襯砌以及與其相對(duì)應(yīng)的二次襯砌間將會(huì)存在有很明顯的間隙，這是由于復(fù)合襯砌隧道本身的特征所決定的，而在初期支護(hù)的隧道所形成的波形圖之中，這個(gè)界面上，我們可以讀取出二次襯砌的厚度出來(lái)。

(3)非復(fù)合襯砌隧道

當(dāng)所修建的隧道為非復(fù)合襯砌隧道的時(shí)候，可以發(fā)現(xiàn)，在地質(zhì)雷達(dá)掃描出的圖像之中，圖像的振幅強(qiáng)度明顯。同相軸顯得是連續(xù)到一起的。這些都是由非復(fù)合襯砌隧道本身的特征所決定的，而在非復(fù)合襯砌隧道所形成的波形圖之中，這個(gè)界面上，我們可以讀取出隧道的襯砌厚度出來(lái)。

1.3 隧道襯砌質(zhì)量實(shí)例分析

將由隧道回填的實(shí)度來(lái)對(duì)隧道的襯砌質(zhì)量檢測(cè)成果圖進(jìn)行判斷，假設(shè)設(shè)計(jì)厚度為50 cm，然后對(duì)某隧道截取一段進(jìn)行檢測(cè)。

(1)如果在檢測(cè)結(jié)果中，在該段襯砌的檢測(cè)之中，任何地方的襯砌厚度都大于50 cm。那么，這段就符合設(shè)計(jì)所要求的厚度，若在地質(zhì)雷達(dá)所形成的圖像之中，并沒(méi)有發(fā)生界面反射信號(hào)等狀況，這就說(shuō)明襯砌背后是密實(shí)的。

(2)如果在襯砌厚度和襯砌回填密實(shí)情況的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)只有一段的襯砌厚度小于50 cm，而其他地段的襯砌厚度均大于所要求的厚度，而且在背后回填的問(wèn)題上，也沒(méi)有檢查出任何問(wèn)題，其均滿足于最初設(shè)計(jì)的要求，那么就可以斷定，一定是該段厚度小于50 cm 的區(qū)域，襯砌背后應(yīng)該存在有空隙，所以應(yīng)該對(duì)該段襯砌進(jìn)行改進(jìn)和整治。

1.4 檢測(cè)中的注意事項(xiàng)及使用工具

作為一種通過(guò)高分辨率探測(cè)技術(shù)來(lái)進(jìn)行對(duì)隧道工程檢測(cè)的非破壞性工具，地質(zhì)雷達(dá)在檢測(cè)隧道結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，會(huì)受到以下等參數(shù)的影響。(1)混凝土的襯砌厚度和密實(shí)度;(2)鋼拱架的深度，間距和層數(shù);(3)錨桿的位置和深度;(4)襯砌裂隙的深度。在隧道建成的過(guò)程之中，之前建設(shè)的隧道有些將可能會(huì)進(jìn)入需要養(yǎng)護(hù)的高峰期，比如襯砌裂開乃至坍塌等問(wèn)題的困擾。這這個(gè)時(shí)候，我們就需要使用無(wú)損傷探測(cè)來(lái)進(jìn)行維護(hù)隧道的安全，而地質(zhì)雷達(dá)在這方面，將會(huì)起到舉足輕重的作用。在目前的隧道工程檢測(cè)過(guò)程中，被經(jīng)常使用的一款地質(zhì)雷達(dá)是由美國(guó)GSSI 公司生產(chǎn)的SIR—3000 型地質(zhì)雷達(dá)，由于這款雷達(dá)的分辨率高，且工作頻率可以達(dá)到900 MHz，可以勝任如今隧道中工程檢測(cè)所需要達(dá)到的要求。而在現(xiàn)在的實(shí)際檢測(cè)過(guò)程之中，一般會(huì)在位于隧道拱頂?shù)闹行牟贾脺y(cè)線，然后再在左拱腰，右拱腰，左邊墻，右邊墻布置測(cè)線，這一共將會(huì)布置出五條測(cè)線。

2 總 結(jié)

由于地質(zhì)雷達(dá)通過(guò)多次反射對(duì)隧道襯砌檢測(cè)具有可靠性，且可以檢測(cè)出隧道的支護(hù)間是不是有空洞和不密實(shí)環(huán)境的存在，可以使工程隊(duì)充分了解支護(hù)厚度是否符合設(shè)計(jì)的要求，從而得到對(duì)隧道建設(shè)施工有利的措施和建議，因此地質(zhì)雷達(dá)在隧道檢測(cè)過(guò)程中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然在檢測(cè)過(guò)程中，還是存在一些其他的影響因素的，我們應(yīng)該在工作中盡最大的可能避免這些因素，以獲得準(zhǔn)確的資料。

［1］ 朱海城.地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在寒冷地區(qū)客運(yùn)專線隧道工程中的應(yīng)用［J］.鐵道建筑，2012，(6):62－63.

［2］ 趙才，程永振，張向文. 地質(zhì)雷達(dá)在隧道檢測(cè)中的應(yīng)用分析［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，(12):104－105.

［3］ 趙順吾.地質(zhì)雷達(dá)在公路隧道質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用［J］. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2011，(9):90－91.