地质雷达法在公路隧道衬砌检测中的应用研究(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】2.测线的布置 为较科学的通过有限的测线充分了解隧道施工质量,我们在隧道的质量检测工作当中,根据现场检测条件,一般隧道单洞布设5~10条测线(如
2.测线的布置
为较科学的通过有限的测线充分了解隧道施工质量,我们在隧道的质量检测工作当中,根据现场检测条件,一般隧道单洞布设5~10条测线(如图1),分别布置于拱顶、拱腰、边墙、路面,示意图如下。
图1 隧道质量检测测线布置示意图
3.测量参数的标准
目前在具体的工程施工的过程当中,选择测量参数时应当严格按照国家标准进行,通常选取时窗50ns和100ns。
4.测量方式
采用连续测量方式,同时应注意隧道中的障碍物等影响检测的位置,需要对相应位置进行标记,主要是避车洞、接触网吊柱、积水等地形地物或影响因素,纵向布线连续测量以5m为单位进行位置和点位的校准和确认。
5.测量结果
测量后设备可生成波列图或灰度图,无论是对于地质雷达在衬砌中的脱空检测,在衬砌中的钢筋钢架检测,还是隧道底部的检测来说,该种方式都能够反映出强烈的信号供研究者分析(如图2)。
列图灰度图
图2 测量结果示意图
6.特点总结
首先是针对于地质雷达本身来说,在进行公路隧道衬砌质量检测时,操作简单、结果精确等特点有效地优化了相关的工作效果,高质量的地质雷达检验数据为工作人员提供了必备的基础。其次是地质雷达在进行公路隧道衬砌质量检测时结合了宏观性的综合评判,将可能出现的问题作出了详细的分析和控制。最后,对于一些电磁波衰减的现象来说,也能够有效地借助地质雷达处理软件中的反褶积等多种数学处理手段来控制结果的精确程度。
四、检测应用
1.初期支护厚度检测
通常情况下,雷达波经过天线发射以后,首先进入到空气直达波之中,然后与表面直达波接触,最后与混凝土反射波接触。反射波能量与混凝土物性之间存在差异,且物性差异与反射波能量之间存在正比例关系,差异越大波的能量便越明显。在地质雷达图像中振幅较强、同相轴连续性较强的波便是混凝土反射信号,从波形中能够看出,混凝土喷射与围岩之间分为两个层次,主要是因二者之间存在物性差异而体现出来的,而往往实际检测中,工字钢和钢筋网片对界面的分辨影响很大,大多数情况下是依靠工字钢的信号来判别初期支护厚度(如图3),如何解决工字钢和钢筋网片的影响仍是下一步研究的重点。
图3 隧道初期支护厚度检测
2. 二次衬砌混凝土厚度检测
在物质成分、物理性质等方面,二次衬砌与初期支护间存在一定区别,主要体现在介电常数方面,在衬砌与围岩的中间位置,电磁波进入混凝土后与围岩发生接触,此时反射波的振幅不断增加,分辨率随之降低。在对衬砌混凝土厚度进行检测时,以电磁脉冲为依据,对各个结构层的相交位置的电磁波波速、反射时间进行计算,确定电磁波在隧道各结构层中的传播时间,并在此基础上对结构层厚度进行计算,初期支护与二次衬砌间的缝隙,可通过界面读取,该数值便是二次衬砌混凝土厚度。同样,这里影响界面拾取多了一个二次衬砌钢筋的影响,厚度的界面的判别也是依靠钢筋层面的反射信号(图4)。
图4 隧道二次衬砌混凝土厚度检测
3. 脱空区的检测
当衬砌混凝土与围岩间存在缝隙、背后回填不够紧密时,将会有大量空气进入其中,与混凝土介电常数产生较大差别,进而产生强烈的反射信号。当脱空区域较大时,围岩界面十分清楚,在地质雷达剖面图中主要体现为混凝土结构层的下方存在大量的反射波形,并多为弧形,与相邻道间存在错位现象,且能量较强(如图5)。同时,也可以电磁波为依据,根据电磁波的介电常数、洞内走时等地脱空大小进行计算,进而得出脱空范围。
图5 隧道支护质量检测(楔型空洞)
结 语
通过对地质雷达法的简要介绍和数据处理流程、改进措施分析,这其中最为重要的是要注意地质雷达在对公路隧道建设过程中衬砌质量的检测和提升,借助科学的技术和精确的数据来将可以利用到的原始数据进行还原,积极促进公路隧道的施工与建设。
参考文献
【1】刘安,赵莉,刘莲娟.地质雷达在某公路隧道衬砌检测中的应用[J].山西建筑,2018,44(34):168-169.
文章来源:《物探与化探》 网址: http://www.wtyht.cn/zonghexinwen/2021/1213/655.html