云南隧道地质雷达检测
地质雷达无损检测方案隧道2
地质雷达无损检测方案（隧道） 1检测目的：检测隧道衬砌厚度、衬砌背后的回填密实度和衬砌内部钢架、钢 筋等分布，评价隧道衬砌施工质量。
2检测仪器：隧道衬砌质量检测用美国SIR-4000型地质雷达系统（见下图）， 其特点与路基挡墙检测雷达相同。
2.1地质雷达主机技术指标应符合下列要求:系统增益不低于150dB;信噪比不低于60dB ；模/转换不低于16位；信号叠加次数可选择；采样间隔一般不大于0. 5ns ；SIR-4000便携式高性能I S 地质透视仪I美国SIR-20型地质雷达系统实时滤波功能可选择；具有点测与连续测量功能；具有手动或自动位置标记功能；具有现场数据处理功能。
2. 2地质雷达天线可采用不同频率天线组合，技术指标应符合下列要求：具有屏蔽功能；最大探测深度应大于2m；垂直分辨率应高于2cm o3检测方法及原理：地质雷达是采用无线电波检测地下介质分布和对不可见目标体或地下界面进行扫描，以确定其内部结构形态或位置的电磁技术。
其工作原理为：高频电磁波以宽频带脉冲形式通过发射天线发射，经目标体反射或透射，被接受天线所接收。
高频电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度和波形将随所通过介质的电性质及集合形态而变化，由此通过对时域波形的采集、处理和分析，可确定地下界面或目标体的空间位置或结构状态。
地质雷达具有高分辨率、无损性、高效率、抗干扰能力强等特点。
现场检测时地质雷达的发射天线和接收天线密贴于待检表面，雷达波通过天线进入混凝土以及相应介质中，遇到钢筋、钢质拱架、材质有差别的混凝土、混凝土中间的不连续面、混凝土与空气分界面、混凝土与岩石分界面等产生反射，接收天线收到反射波，测出反射波的入射、反射双向走时，就可以算出反射波走过的路程长度，从而求出天线距反射面的距离D。
D= V ×∆t∕2式中：D——天线到反射面的距离；V一一雷达波的行走速度；∆t一一雷达波从发射至接收到反射波的走时，用ns计。
某隧道地质雷达检测
04
隧道地质雷达检测案例分 析
案例一：某隧道掌子面前方不良地质体检测
检测目的 通过地质雷达对隧道掌子面前方进行扫描，预测并识别前 方可能存在的不良地质体，如断层、破碎带、软弱夹层等。
检测方法 在隧道掌子面布置测线，使用地质雷达进行连续扫描，获 取反射信号数据。通过对数据的处理和分析，识别出前方 不良地质体的位置和范围。
检测结果 成功预测并识别出掌子面前方的不良地质体，为后续施工 提供了重要的地质信息，避免了潜在的施工风险。
案例二：某隧道衬砌背后空洞检测
检测目的
01
利用地质雷达对隧道衬砌背后进行扫描，检测是否存在空洞、
不密实等缺陷，确保隧道结构安全。
检测方法
02
在隧道衬砌表面布置测线，使用地质雷达进行扫描。通过对反
工作。
现场测线布置
按照检测方案在隧道内布置测线， 确保测线覆盖整个检测范围。
数据采集
启动地质雷达设备，沿着测线进 行连续扫描和数据采集，记录反 射波的振幅、频率和旅行时间等
信息。
数据处理与解释
数据预处理
对采集到的原始数据进行预处理，包 括去噪、滤波、增益等操作，提高数 据质量。
图像生成
利用专业软件对处理后的数据进行成 像处理，生成雷达剖面图或三维图像。
针对问题的解决方法与建议
改进数据采集技术
针对耦合不良问题，可以优化雷达天线设计，提高 天线与隧道壁的耦合性能；针对采样频率问题，应 根据实际需求选择合适的采样频率，以保证数据分 辨率和处理效率。
综合运用多种解释方法
结合地质资料、地球物理勘探等多种方法，对雷达 数据进行综合解释，提高解释结果的准确性和可靠 性。
在隧道仰拱表面布置测线，使用地质雷达进行扫描。通过对反射信 号的分析，判断仰拱下方的虚碴情况和堆积厚度。
地质雷达在隧道二次衬砌质量检测中的应用
地质雷达在隧道二次衬砌质量检测中的应用发布时间：2023-01-31T06:48:27.939Z 来源：《建筑创作》2022年第16期作者：周帝[导读] 在隧道工程项目建设过程中周帝四川省禾力建设工程检测鉴定咨询有限公司四川德阳 618000摘要：在隧道工程项目建设过程中，隧道的整体建设质量和二次衬砌施工质量有着密切的联系，如果在二次衬砌施工过程中存在衬砌厚度以及质量偏差等问题，则会严重威胁隧道的安全性。
鉴于此，可应用地质雷达检测技术，对二次衬砌质量进行检测。
和其他技术对比，地质雷达检测技术凭借其较高的探测精确度以及应用便捷性等优势可及时发现隧道工程二次衬砌过程中潜在的各类质量问题，有效提升隧道工程的建设质量。
鉴于此，本文首先分析地质雷达检测技术的原理，然后结合具体的工程项目案例，分析隧道二次衬砌质量检测过程中地质雷达技术的实际应用，并以此为基础，提出隧道二次衬砌过程中常见的质量问题，据此给出对应的整改措施，期望对提升隧道工程建设质量有所帮助。
关键词：地质雷达；隧道工程；二次衬砌；质量分析1引言随着我国交通事业的进步和发展也加剧了隧道建设问题。
结合多数案例，可知在隧道工程建设中隧道二次衬砌质量众多，严重威胁了隧道工程项目的整体运行质量以及安全性。
鉴于此，为进一步提升隧道工程施工质量，一定要充分做好二次衬砌问题的检测工作，及时发现潜藏的工程质量问题，最大限度减少对隧道运行安全性产生的影响。
现阶段，随着我国检测技术的不断成熟，可将地质雷达检测技术应用于隧道二次衬砌施工中，应用该技术进行检测可更加直观地显示隧道二次衬砌质量。
2.地质雷达检测原理分析地质雷达检测技术可持续高质量检测，地质雷达检测技术的核心原理是利用电磁波对隧道二次衬砌的实际情况以及具体参数进行收集，然后以图像输出的模式反馈衬砌质量。
和其他检测技术对比，地质雷达检测技术成像分辨率高，可更好地为施工作业人员提供隧道内部的整体质量情况。
考虑到电磁波传导的过程中，其传递质量会受到几何形形态与电性质的影响，从而导致其波形以及传播路径发生波动。
地质雷达在隧道工程质量检测中的应用
地质雷达在隧道工程质量检测中的应用【摘要】本文主要介绍了地质雷达在隧道工程质量检测中的应用。
首先详细介绍了地质雷达的原理及其优势，说明了其在隧道勘察、施工监测和质量评估中的重要作用。
地质雷达技术能够实时准确地探测地下隐患，提高了隧道工程的安全性和质量。
未来，地质雷达技术有望得到进一步的发展和应用，为隧道工程质量检测提供更多新方法和新途径。
地质雷达在隧道工程中具有广阔的应用前景，发挥着重要作用，为提高隧道工程建设质量提供了新的可能性。
【关键词】地质雷达, 隧道工程, 质量检测, 勘察, 施工监测, 质量评估, 发展趋势, 技术, 应用前景, 重要作用1. 引言1.1 地质雷达在隧道工程质量检测中的应用地质雷达可以通过测量地下介质的电磁波响应，对隧道周围的地质情况进行准确识别，从而及时发现隧道不良地质现象，如岩层夹角、水文情况等，为隧道设计和施工提供了重要的参考依据。
在隧道施工过程中，地质雷达还可以实时监测隧道结构的稳定性和变形情况，以及地下水情况，确保隧道施工的安全性和质量。
地质雷达技术为隧道工程质量检测提供了新方法和新途径，具有广阔的应用前景，将在未来持续发挥重要作用，推动隧道工程的发展。
2. 正文2.1 地质雷达原理及优势地质雷达是一种利用电磁波进行探测的无损检测技术，可以用于检测地下物质的差异和变化。
地质雷达原理主要是通过发射电磁波并接收回波，根据不同介质的电磁波传播速度不同来确定地下结构。
其优势主要包括以下几点：地质雷达具有高分辨率和高灵敏度的特点，能够准确地探测到地下结构的微小变化，对于隧道工程中的地质层和构造进行清晰的成像。
地质雷达具有快速、实时监测的能力，可以在短时间内获取大量的数据，为隧道工程的施工监测提供了便利。
地质雷达可以对地下结构进行无损检测，无需在地面上进行开挖或破坏，减少了对环境的影响。
地质雷达还具有较好的穿透性，可以在不同介质之间进行传播和反射，能够有效地穿透各种地质层，为隧道工程的勘察和质量评估提供了新的手段。
隧道地质雷达检测主要内容
隧道地质雷达检测主要内容
隧道地质雷达检测是一种非侵入性的地质勘察技术，用于评估隧道地质环境并检测潜在的地质问题。
主要内容包括：
1. 地层结构识别：地质雷达能够探测地下不同层次的地质结构，包括土壤、岩石、岩层和岩溶等，并识别出地质层之间的界面和变化。
2. 地下空洞检测：地质雷达可以检测到地下的空洞或洞穴系统，包括天坑、洞室等，帮助评估隧道工程的稳定性和安全性。
3. 水文地质检测：地质雷达可以识别地下水体的存在和分布情况，包括地下水位、水流方向、水体含量等，对隧道工程的防水设计和排水系统提供重要参考。
4. 断层和断裂带检测：地质雷达可以探测到地下的断层和断裂带，帮助评估地质构造的稳定性和隧道建设的安全性。
5. 地表沉陷检测：地质雷达可以识别地下土层的变形和沉陷情况，帮助监测隧道施工和运营过程中的地表沉陷风险。
以上是隧道地质雷达检测的主要内容，通过对地下地质环境进行全面的勘察和分析，可以为隧道工程的规划、设计和施工提供重要的技术支持，减少工程风险并确保工程的安全和可靠性。
地质雷达法在隧道超前预报检测中应用的探讨
44交通科技与管理工程技术0 引言近年来，随着我国经济水平的蓬勃发展，我国开始注重完善基础设施建设，增加各类高速铁路、高速公路的建造量，除此之外也建造了大量如隧道工程般的隐蔽工程。
由于隧道工程是处于地下环境中的隐蔽工程，复杂多样、无法预知的地质因素为隧道工程带来了极大的影响和挑战。
在隧道工程的前期勘测阶段，容易因时间、技术和经济等因素影响勘测结果，导致设计结果与实际施工环境不匹配的情况。
而在施工过程中，尤其是在地质复杂的区域，易出现如地层破碎带、断层、溶洞、地下暗河等对施工不利的条件，若无法提前预测前方地质情况，不仅会影响正常施工，还会对施工队伍的安全造成威胁，造成较大的人员和经济损失，因此隧道地质超前预报对隧道工程具有重大意义。
隧道超前预报检测中常用的方法有：地质雷达法、红外探水法、TSP 预测法、超前钻探法等。
地质雷达法由于具有操作简单、成本较低、高效便捷、不会对施工环境造成影响等优点，且对于破碎岩体、溶洞等复杂地质探测效果较好，被广泛运用于隧道超前预报监测之中。
本文就地质雷达法对贵州某铁路隧道在建工程进行隧道超前预报检测，对地质雷达法在隧道超前预报监测中的准确性进行论述和验证。
1 地质雷达探测原理地质雷达是一种电磁无损探测技术。
通过向地下发射频率通常在106 Hz~109 Hz 的高频窄脉冲电磁波，对接收到的反射波形的振幅、波形、频率等特征进行分析，进而推断地质因素的探测技术。
该方法的理论依据是，探测对象内部存在明显的介电性差异，电磁波遇到地址分界面会产生不同的反射、散射差异，对于接收到的反射波形的差异进行相关分析，即可推断隧道前方是否存在不良地质，并对不良地质的空间位置、规模等信息进行推测。
2 雷达数据处理基本理论 （1）三振相：香味、振幅、频率。
三振相即瞬时相位、瞬时频率和瞬时振幅，是隧道超前地质预报中不可或缺的三个指标。
相位：一个垂直的单道波形的波峰和波谷可以直观地表达出波形的相位，每一个完整的信号周期都至少包含一个波峰和波谷，地下不同的介质的接触面反射的电磁波会在地质雷达探测设备上显示出一个完整的反射信号周期。
地质雷达在隧道工程无损检测中的应用
型地质雷达 ， 选用 ５０ＭＨ 屏 ０ ｚ
段所进行 的目测 、 钻孔 取芯 、 压水测试 和钻孔 声波等 方法 已不能 蔽 天线 。测试参数如下 ： 采样频率 ： ０ ７０ ５Ⅲ ｚ采样点数 ：８ ； ４ ３点 ； 满足实际工程的需 要… 地质 雷达作 为一种新 的无损检 测方 法 ， 叠加次数 ： 次 ； 口时间：５ｎ； １， ８ 窗 ６ ｓ触发方式 ： 时间触发。 以其操作简便 、 高分辨率在近年来的隧道工程质量检测 中得到 了 ２ ２ 地质 雷达 资料 处理 ．
二 次衬砌 、 一次衬砌与 围岩之 间由于物质 成分及 物理性 质存 原理设计施工 ， 采用复合式衬砌形式 。为及时 发现施 工中存在 的 在着很 大的差别 ， 电常数差异 明显 ， 介 特别是衬砌与 围岩之 间 ， 电 问题 ， 保证施 工质量 ， 受业 主委 托 ， 对全 线隧道 喷射｝ 凝 土厚 度 、 磁 波从 混凝 土进入 围岩时 ， 昆 反射波形振 幅显著增大 ， 视频率降低 。 钢构架规格和分布 、 初期 支护挂 网钢筋 和二 次衬 砌钢筋 分布 、 二 并对隧道施工质量进行 分析评价 。 隧道结构层混凝土 的厚度 是根据 电磁 脉冲在各 结构层交 界 检测 的关键是确定 电磁波在隧道各结构层 中的传 播时 间， 然后根 据电磁波在混凝 土中的传播速度计算出结构层 的厚度。当一次衬 次衬砌厚度 以及隧道衬砌背后 的脱空 区等项 目进行 了质量 抽测 ， 面的反射 时间和各结构层 中电磁波 的传播速 度计 算得到 的， 厚度
地质雷达在隧道工程质量检测中的应用
地质雷达在隧道工程质量检测中的应用【摘要】地质雷达在隧道工程质量检测中发挥着重要作用。
本文首先介绍了地质雷达技术原理，解释了其在隧道中的作用和应用案例。
随后对地质雷达检测结果进行分析，探讨其在提高隧道工程质量中的作用。
结尾部分强调了地质雷达技术在隧道工程质量检测中的重要性，并展望了未来地质雷达技术的发展趋势。
总结指出，地质雷达的应用将成为隧道工程质量检测的标配。
通过本文的介绍，读者可以更深入了解地质雷达在隧道工程中的价值和作用，为提高工程质量提供参考和借鉴。
【关键词】地质雷达、隧道工程、质量检测、技术原理、应用案例、结果分析、提高工程质量、重要性、发展趋势、标配1. 引言1.1 地质雷达在隧道工程质量检测中的应用地质雷达技术原理是利用电磁波在地下的传播特性，通过测量反射信号来获取地下结构的信息。
在隧道工程中，地质雷达可以实时、准确地探测地下岩层、裂缝、水文情况等信息，帮助工程师全面了解隧道施工中的地质情况。
通过大量的实践应用，地质雷达已成功应用于各类隧道工程中，如铁路隧道、公路隧道、水利隧道等。
地质雷达检测结果精准可靠，为工程施工提供了可靠的参考依据。
地质雷达在提高隧道工程质量中扮演着重要角色，其高效、准确的检测结果有助于工程师及时发现问题、提前解决隐患，从而保障隧道工程的质量和安全。
结合地质雷达技术在隧道工程中的成功应用，可以预见地质雷达技术在未来会进一步发展完善，应用范围也会更加广泛，成为隧道工程质量检测的标配工具。
已经成为隧道施工中的不可或缺的重要手段。
2. 正文2.1 地质雷达技术原理地质雷达技术原理是一种利用电磁波进行探测的无损检测技术。
地质雷达设备通过发射一定频率的电磁波，当这些电磁波遇到地下的不同介质界面时，会发生反射和折射。
通过接收这些反射和折射信号，地质雷达设备可以确定地下介质的性质和结构。
地质雷达技术原理的关键在于电磁波的传播速度和频率。
不同的介质对电磁波的传播速度和频率有不同的影响，这样就能够通过分析接收到的信号来确定地下介质的类型和分布情况。
隧道衬砌地质雷达检测管理办法(范本)
监理隧道工程地质雷达检测管理办法第一章总则第一条依据国家、铁道部相关规定和云南公司相关文件规定，制定本办法。
第二条监理管辖范围内的施工单位和现场监理组，须按本办法履行各自职责。
第三条工作依据（一）国家和铁道部现行有关工程建设质量的方针、政策、法规和规定。
（二）国家和铁道部颁布的现行有关技术标准、规范、规程、验收标准等。
（三）经批准的有关本工程的技术标准、技术文件、设计文件、图纸和施工组织设计等。
（四）业主公司颁布的检测试验相关文件。
（五）合同文件。
第四条作为经业主公司授权实施的监理独立检测项目，检测结果可作为现场监理组签认质量验收资料的参考依据。
第二章各单位的主要工作职责第五条监理单位职责（一）监理工程部负责管理隧道实体雷达检测工作，根据施工进度和各施工单位每周上报的检测计划，于每周日下午六点前将下一周监理工作计划发至各单位固定邮箱。
（二）监理工程部负责做好雷达检测资料的管理工作，建立检测台帐。
（三）监理工程部负责将检测工作情况编入监理月报上报。
（四）各驻地监理组负责审核施工单位上报的检测计划，督促施工单位做好准备工作，派主管监理人员参加配合检测工作，并建立监理组检测台账。
第六条施工单位职责（一）安排相关单位（部门）负责配合监理单位工作，及时与监理单位工作对接。
（二）编制检测计划，经现场监理组长审核签字后于每周五下午六点前将下一周检测计划报监理工程部。
（三）准备好配合检测的卡车、台架及相应数量配合人员；施做隧道里程标记。
第三章隧道实体雷达检测要求第七条地质雷达法隧道无损检测（一）检测内容检测隧道衬砌厚度、初期支护内部钢拱架及二次衬砌内钢筋分布、衬砌背后密实和脱空程度等。
（二）检测数量1．地质雷达法对隧道全长进行检测，对初期支护的检测一般100米检测一次，Ⅳ级围岩不大于90m检测一次，Ⅴ、Ⅵ级围岩不大于70m检测一次，初期支护未经雷达检测，不得进入二衬施工；对二次衬砌的检测在衬砌完成且回填注浆后进行检测。
地质雷达法在公路隧道衬砌质量无损检测中的应用与探讨
地质雷达法在公路隧道衬砌质量无损检测中的应用与探讨发布时间：2022-12-27T07:17:31.871Z 来源：《工程建设标准化》2022年16期8月作者：何欣洪[导读] 在当前科技快速发展中，在公路隧道衬砌质量检测中，相关人员通过采用地质雷达方式完成检测工作何欣洪四川公路工程咨询监理有限公司四川成都610000摘要：在当前科技快速发展中，在公路隧道衬砌质量检测中，相关人员通过采用地质雷达方式完成检测工作，并且地质雷达检测技术作为一个广泛在隧道中应用的检测方式，可以促进隧道衬砌结构检测水平的提升，保证检测结果精度，适合应用在隧道工程混凝土厚度、强度、钢筋使用情况等检测中。
基于此，本文就结合地质雷达工作原理，重点分析地质雷达法在公路隧道衬砌质量无损检测中的应用，具体内容如下。
关键词：地质雷达法；公路隧道；衬砌质量；无损检测在实际中，社会经济发展水平提高，带动公路工程行业稳定发展。
当前，隧道工程成为了交通行业中重要通行方式。
在隧道工程施工建设中，应加强隧道质量检测，其检测结果将会给后期改善隧道工程施工质量和提升施工效率提供技术咨询建议。
通常情况下，相关人员在隧道质量检测中，采用的方式为地质雷达检测技术，该技术展现出高效率、无损性等特点，能够及时找到隧道工程中存在的质量问题。
并且，因为不同隧道工程所处环境、地质情况各不相同，施工难度大，在实际施工中，应做好隧道衬砌结构质量检测工作，便于后续施工工作的有序进行，减少施工问题出现，保证隧道工程顺利完成。
一、地质雷达工作原理现阶段，地质雷达通常由主机、信号天线、配套处理软件等部分组成，其中，主机的职责在于向雷达传递高频波信号，天线的作用负责接收和传递信号。
在隧道衬砌数据采集中，电磁波通过天线进行传递，在隧道衬砌和岩层之间传播，如果在传递中含有介质，则会发生反射反应，这些反射的电磁波将会被天线接收，传递到主机中，主机根据获得的电磁波信号完成数字化转换和记录。
地质雷达在隧道仰拱富水检测中的应用
地质雷达在隧道仰拱富水检测中的应用发布时间：2022-08-30T08:22:01.881Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷第8期作者：鲁茸此里1 范明坤2 陈升玉2 龙发平1 张声涛2 谷从国2 何关祥2[导读] 在隧道衬砌仰拱结构中，由于隧道围岩本身地质条件的复杂性、在设计阶段不可能全部弄清楚，加之在施工阶段未按设计和规范科学动态严格施工，导致仰拱施工质量不佳，造成隧道仰拱富水安全隐患，将会影响到隧道的耐久性、安全性及其使用寿命。
鲁茸此里1 范明坤2 陈升玉2 龙发平1 张声涛2 谷从国2 何关祥2(1.迪庆州交通运输局云南迪庆 674400；2.云南航天工程物探检测股份有限公司云南昆明 650217)摘要：在隧道衬砌仰拱结构中，由于隧道围岩本身地质条件的复杂性、在设计阶段不可能全部弄清楚，加之在施工阶段未按设计和规范科学动态严格施工，导致仰拱施工质量不佳，造成隧道仰拱富水安全隐患，将会影响到隧道的耐久性、安全性及其使用寿命。
本文着重分析了隧道衬砌结构仰拱富水原因，介绍了地质雷达原理、技术方法及资料解释依据，同时结合工程实例，验证了地质雷达在仰拱富水检测方面的可行性，并取得了良好效果。
可为同行在隧道衬砌结构仰拱富水检测领域提供借鉴。
关键词：地质雷达;富水检测;隧道仰拱Application of geological radar in water-rich detection of tunnel invertLurong Cili1,Fan Mingkun2,Chen Shengyu2,Long Faping1,Zhang Shengtao2,Gu Congguo2,He Guanxiang2(1.Diqing State Transportation Bureau. Yunnan China,674400；2.Yunnan Aerospace Engineering Geophysical Exploration Co., Ltd. Kunming Yunnan China,650217)Abstract: In the tunnel invert structure, due to the complexity of the tunnel wall rock itself, it is impossible to make clear in the design stage, and in the construction stage not according to the design and specification scientific dynamic strict construction, the construction quality and water-rich safety risks will affect the durability, safety and service life of the tunnel invert. This paper focuses on the water-rich reasons of the tunnel invert, introduces the principle, technical method and data interpretation basis of the geological radar, verifies the feasibility of geological radar in tunnel invert water-rich detection combined with engineering examples, and achieves good results. It can provide reference for practitioners in the field of tunnel invert detection.Key words: geological radar；water-rich detection；tunnel invert0 引言据交通部统计，截止2020年底，全国（不含港、澳、台地区）共有公路隧道21316座，长度为21999.3km, 其中，特长隧道1394座、长度为6235.5 km，长隧道5541座、长度为9633.2 km。
隧道衬砌地质雷达无损检测技术.
隧道衬砌质量地质雷达无损检测技术1 前言1.1工艺概况铁路隧道衬砌是隐蔽工程，用传统的目测或钻孔对其质量进行检测有较大的局限性；应用物理勘探的方法对隧道衬砌混凝土进行无损检测，可取得快速、安全、可靠的效果。
1.2工艺原理电磁反射波法（地质雷达）由主机、天线和配套软件等几部分组成。
根据电磁波在有耗介质中的传播特性，当发射天线向被测介质发射高频脉冲电磁波时，电磁波遇到不均匀体(接口)时会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决于被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理，达到探测识别目标物体的目的(图1)。
图1 地质雷达基本原理示意图电磁波在特定介质中的传播速度是不变的，因此根据地质雷达记录的电磁波传播时间ΔT，即可据下式算出异常介质的埋藏深度H：H V T=∙∆2 (1)式中，V 是电磁波在介质中的传播速度，其大小由下式表示：V C =ε (2)式中，C 是电磁波在大气中的传播速度，约为3.0×108m/s ；ε为相对介电常数，不同的介质其介电常数亦不同。
雷达波反射信号的振幅与反射系统成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数可表示为：2121εεεε+-=r (3)反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差越大，反射信号越强。
雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和波的频率。
电导率越高，穿透深度越小；频率越高，穿透深度越小。
2 工艺特点电磁反射波法（地质雷达）能够预测隧道施工中衬砌的各种质量问题，分辨率高，精度高，探测深度一般在0.5m ～2.0m 左右。
利用高频电磁脉冲波的反射，中心工作频率400MHz/900 MHz/1500 MHz ；采用宽带短脉冲和高采样率，分辨率较高；采用可调程序高次迭加和多波处理等信号恢复技术，大大改善了信噪比和图像显示性能。
（1）操作简单，对工作环境要求不高；（2）对衬砌隐蔽工程质量问题性质判断一般精度较高，分辨率可达到2～5cm ，检测的深度、结构尺寸以及里程偏差或误差小于10%，缺陷类型识别准确度达95%以上；（3）通过专业的RADAN 6.0分析软件，专业的技术人员可以迅速的完成数据处理等。
雷达三维探测技术在隧道地质隐患勘察中的应用
雷达三维探测技术在隧道地质隐患勘察中的应用赵庆和1，范明坤2，张维平2，李军2，李志山3，刘坤伦4（1．云南省交通科学研究院有限公司运营维护分公司，云南昆明650200；2．云南航天工程物探检测股份有限公司，云南昆明650217；3．云南省交通运输厅工程质量监督局，云南昆明650214；4．云南建投第二建设有限公司，云南昆明650217）收稿日期：2018－01－07作者简介：赵庆和（1977－），女，白族，云南大理人，本科，工程师，主要从事公路运营管理工作。
摘要：在隧道掘进过程中，采用常规的物探检测手段难以实现隧道掌子面周边全方位立体的地质隐患勘察。
本文基于地质雷达原理，研发了一种新型的地质雷达三维探测技术，实现了对隧道掌子面正前方、上方、两侧、下方的地质隐患进行全方位立体展示，三维勘察成果有助于全面了解水、空洞等地质隐患体的位置、规模，为隧道建设提供详细的数据依据，及时避免隧道塌方、涌水、突泥等隧道地质灾害的发生，保障隧道建设的安全。
关键词：地质雷达；三维探测；地质勘察中图分类号：U452．1文献标志码：B 文章编号：1672－4011（2019）03－0049－02DOI ：10.3969/j.issn.1672－4011.2019.03.0240前言西部山区地形地质条件非常复杂，修建高速公路难度大，危险性高。
为了加快工程建设进度，勘察工作并不细致，尤其隧道隐患勘察工作比较粗糙。
在隧道掘进过程中往往会出现预料不到的塌方、涌水和大变形等地质灾害，造成重大经济损失和社会影响［1］。
影响隧道工程建设最严重的地质隐患是地下水及松散区。
现有的探测技术手段并不能完全实现高精度、高效率、三维化地展示隧道掌子面周围的水、松散围岩以及空洞等地质隐患体。
1项目概况勘察隧道为双向6车道分离式隧道，右线全长6462m ，左线全长6410m 。
隧址区地质条件复杂，溶岩、高压富水断层破碎带、采空区发育。
在隧道出口左幅K1+658里程发生塌方（见图1），给工程建设造成极大困难。
国产地质雷达LTD-2100在隧道工程中应用的可行性研究
第19卷 第8期 中 国 水 运 Vol.19 No.8 2019年 8月 China Water Transport August 2019收稿日期：2019-02-22作者简介：朱孟龙（1992-），男，西南林业大学土木工程学院研究生。
通讯作者：张庆文（1966-），男，西南林业大学土木工程学院，教授，博士生导师，土木工程学院副院长国产地质雷达LTD-2100在隧道工程中应用的可行性研究朱孟龙，张庆文（西南林业大学 土木工程学院，云南 昆明 650051）摘 要：地质雷达在隧道施工超前预报及衬砌质量检测中应用广泛，由于我国在电磁波的应用方面发展较晚，地质雷达市场主要被国外设备占据，国产设备的行业认可度不高。
但随着我国科技的发展，由中国电波所自主研发的LTD 系列地质雷达，在隧道工程中的应用中，不仅能成功预测掌子面前方的不良地质，对隧道衬砌质量的检测也有准确的结果及定位，在实际应用过程中证明了LTD 系列地质雷达在隧道工程中的可用性及准确性。
关键词：地质雷达；LTD；隧道工程中图分类号：U459.2 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）08-0224-03引言近年来，我国自主研发地质雷达逐渐投入市场。
在隧道工程中地质雷达有着广泛的应用[1-3]，但由于以美国GSSI、瑞典MALA 等为代表的进口设备长期占据着主导地位，国产设备的认可度不高。
本文介绍了国产LTD 系列地质雷达，以工程应用实例及与国外设备的对比，证明了LTD 系列地质雷达在隧道工程中应用的可行性。
一、LTD-2100型地质雷达简介LTD-2100 型地质雷达是中国电波传播研究所最新研制的小型化便携式探地雷达（图1），整个系统由便携式主机、收发天线、综合控制电缆、测距轮（可选）、内置14.8V 锂电池、数据采集和处理软件等组成。
主机重量2.5kg，体积：311mm×212mm×61mm，可随身携带。
EH4及地质雷达在云南某在建高速隧道事故调查中的综合应用
EH4及地质雷达在云南某在建高速隧道事故调查中的综合应用摘要：随着经济的发展，交通业也得到了飞速进步。
公路、铁路等基础设施建设，使得地质雷达在隧道安全管理中发挥着重要作用。
位于高速公路与地铁交汇点处(Y路)地段为典型工程之一地下勘探是一项综合性工作任务较多且难度较大的研究项目之一；通过对国内外隧道事故进行分析发现：地下探测技术可以有效地查明岩土体结构构造变化及分布规律、确定施工过程中可能出现地质灾害类型及其危害程度，并及时采取相应措施预防；因此，EH4和地质雷达在隧道安全管理中的应用价值十分巨大。
本文主要通过对EH4地下探测技术进行深入研究并结合地质雷达与地面勘探工作开展了相关基础数据调查。
关键词：EH4；地质雷达；隧道事故一、引言：随着经济的快速发展，高速公路建设也在高速发展中，隧道事故频发，给人民和财产造成了严重损失。
本文通过对EH4及地质雷达应用情况进行分析研究。
阐述了隧道事故调查中遇到的问题以及针对这些问题提出相关解决方案；并结合实际工程案例具体论述其作用、分类及危害等方面内容；最后总结该领域工作取得成果与不足之处与发展方向展望未来趋势下应注意的重点事项，希望可以为我国高速公路建设提供参考和借鉴意义。
二、公路隧道事故调查的定义公路隧道事故调查是指在交通量大、地质条件复杂或存在潜在安全因素的高速公路和铁路等路段，对其进行详细研究，查明发生交通事故后造成人员伤亡以及经济损失的可能性。
在实际工作中发现：对公路隧道事故进行全面分析时往往会忽略一些隐形成本。
例如：施工现场出现了大量岩体破碎现象；洞室坍塌问题，如图1；地下水位上升导致塌方、断流情况等等一系列安全隐患等等……这些都是由于工程设计和人为因素引起而隧道事故调查中所出现的问题，往往是由于工程设计和管理等方面造成，在这些原因下，我们应全面、系统地对公路隧道事故进行分析。
图1 某在建高速公路隧道地表开裂、衬砌严重变形三、国内外研究历史与现状早在1940年，美国就已经出现了利用EH4-地质雷达对隧道工程进行研究的先例，并取得了不错的成果。
地质雷达在香丽高速某隧道衬砌检测中的应用
地质雷达在香丽高速某隧道衬砌检测中的应用摘要：作为隧道衬砌质量无损检测的最重要方法之一，地质雷达应用广泛。
结合隧道检测案例，简要介绍应用效果。
关键词：隧道地质雷达波形图像1 工程概况云南香格拉里至丽江高速公路项目是西宁—丽江高速G0613的组成路段，在国家和云南省干线公路中处于主骨架地位。
项目的建设，对于完善国家和云南省高速公路网，改善区域交通出行条件，加强滇西北旅游资源的联动开发和构筑滇川藏“大香格里拉”旅游圈，促进区域经济社会发展，加强民族团结，增强国防交通保障能力，推动云南藏区实现跨越式发展和同步建成小康社会目标有重要意义。
线路全长140.305km，其中主线长124.55km，香格里拉连接线长15.755km，主线新建118.013km，利用大丽高速松园桥连接线6.537km。
主线设计速度为80 km/h，路基宽度为24.5 m。
主线上共有（含互通式立交区主线桥梁）桥梁119座、隧道23座，互通式立交6处，互通立交连接线约13km（采用二级公路标准建设），服务区3处，停车区1处，共设收费站7处其中1处主线收费站、6处匝道收费站，管理中心1处，养护工区3处。
起点位于香格里拉县城以南益松村，止于大丽高速白汉场。
该隧道为分离式隧道，右幅起止点桩号为 K70+434.54?K75+013，分界段全长4578.46m；左幅起止点桩ZK70+430?ZK75+055，分界段全长4625m。
2 检测内容及方法2.1检测内容根据公路工程质量检验评定标准，初支支护检查项目：喷层厚度、钢支撑间距与数量、喷层与围岩接触情况；二次衬砌检查项目衬砌厚度、衬砌背部密实状况。
2.2检测方法2.2.1天线选择主机及天线：初次支护检测采用瑞典Mala X3M主机配套800M屏蔽天线；二次衬砌采用瑞典Mala X3M主机配套500M屏蔽天线。
2.2.2测线布置根据规范、规程等相关规定，雷达测线沿隧道轴向布置，以拱顶测线为中心，以弧线距3m向隧道两侧分别布测线，根据断面大小和检测内容布置7条测线，按照线路方向分别为：拱顶、左1、左2、左3、右1、右2、右3。
地质雷达在隧道衬砌无损检测中的应用
地质雷达在隧道衬砌无损检测中的应用发布时间：2021-09-16T06:45:08.128Z 来源：《工程建设标准化》2021年第12期作者：孙道安[导读] 近几年来，社会经济的不断进步为公路和铁路行业提供了广阔的发展空间，现如今，隧道已经成为了最主要的交通通行方式之一，因此，在隧道施工过程中，其必须开展隧道质量检测工作，结合检测结果对后期的施工流程和工艺进行适当的调整，这样才能提高隧道工程建筑的质量。
孙道安云南航天工程检测股份有限公司，云南昆明 650000摘要：近几年来，社会经济的不断进步为公路和铁路行业提供了广阔的发展空间，现如今，隧道已经成为了最主要的交通通行方式之一，因此，在隧道施工过程中，其必须开展隧道质量检测工作，结合检测结果对后期的施工流程和工艺进行适当的调整，这样才能提高隧道工程建筑的质量。
一般而言，技术人员在检测隧道过程中都会使用地质雷达技术，同时，该技术存在高效、无损的优势，能够准确检测隧道混凝土结构的缺陷。
此外，由于不同隧道施工的环境、地质条件和运营环境之间都存在较大的差异性，施工过程较为复杂、难度较大，在施工过程中要同时开展隧道结构检测工作，这样才能为后期的隧道施工工作指明调整方向，从而降低隧道内部结构产生脱空、不密实等问题发生的可能性。
关键词：地质雷达；隧道；无损检测1 地质雷达工作原理对于电磁波的传播过程而言，当遇到不同电性界面时，一部分电磁波在折射作用下会继续向另一层界面进行传播，而另一部分电磁波则会被界面反射回地表，反射回地表的电磁波就能够被发射天线再次接收并记录在地质雷达的主机系统内。
此外，对于电磁波的传播过程而言，其会经历多次的反射与折射，只有当电磁波的能量完全被地质界面所吸收，这样电磁波在界面穿梭过程中产生的折射和反射现象才会完全消失。
一般而言，电磁波的路径、电场强度、波速以及波幅都会随着介质的变化而产生变化。
对于地下介质而言，其电性和折射电波的能力也存在一定的差异性，因此，电磁波在不同地质条件下穿梭过程中，返回的电波频率也不同，技术人员对发出与返回的电磁波进行对比，利用时差来分析电磁波数据，这样就能准确判定地表以下的具体情况。
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开挖验证：衬砌厚度20cm、空洞 大于150cm 大于150cm 开挖验证：衬砌厚度20cm、
K229+265 K229+260 K229+255
经压水泥砂浆处理后雷达检测图像：其中呈双曲线形态为注浆管 经压水泥砂浆处理后雷达检测图像：
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隧道衬砌结构雷达检测实例
隧道衬砌结构层间脱空实例之二
空洞病害处理前后 雷达检测对比图象
上图中可以清楚地分辨 出电磁波在砼和空气两种不 同介质中的不同反射特征， 同介质中的不同反射特征， 从而圈定出衬砌结构内的空 洞位置及规模。 洞位置及规模。 下图是该处空洞异常经 加固处理后的雷达复测结果 图象， 图象，图中同一位置处理前 的空洞异常已经消失， 的空洞异常已经消失，电磁 波反射特征单一， 波反射特征单一，表明空洞 已被单一砼介质填满（ 已被单一砼介质填满（其中 的双曲线反射为滞留在衬砌 内的注浆金属管）。 内的注浆金属管）。
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钢支撑检测实例
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钢筋密度检测实例
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金属锚杆群实例之二
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金属锚杆加固松散围岩实例
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围岩破碎
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渗漏点
围岩富水
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积水区及排水通道实例
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围岩裂隙实例之一
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围岩裂隙实例之二
八、溶 洞
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典型溶洞雷达图象
介质的含水量变化与介电常数值成正比， 介质的含水量变化与介电常数值成正比， 其衰减系数亦随着介电常数的增加而减小。 其衰减系数亦随着介电常数的增加而减小。
灰 岩
溶 洞
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九、围岩破碎富水裂隙发育
处理塌方金属管棚加固实例之一
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金属排水管（充水） 金属排水管（充水）实例
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四、空 洞
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开挖验证结果
K290+735 K290+740 K290+745
破孔位置
开孔里程 设计二次衬砌厚度 开孔二次衬砌厚度 可见脱空量
孔二 K290+578 40cm 15cm 31cm
孔三 K290+583 40cm 30cm 37cm
孔四 K290+593 40cm 23cm 40cm
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处理危石且伴生空洞实例
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K229+265 K229+260 K229+255
处理前开孔验证为充填黄土
K229+505 K229+500 K229+495
处理后松散黄土已被压浆固实 云南航天质量无损检测站
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七、砼层裂缝
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砼层裂缝实例
某隧道在加固处理拱顶空洞病害 泵送混凝土过程中， 泵送混凝土过程中，因压力过大造成 衬砌结构开裂。 衬砌结构开裂。为了解裂缝纵深发展 程度， 程度，使用雷达技术对纵向开裂主裂 缝进行了检测。 缝进行了检测。 从雷达图象上解译分析， 从雷达图象上解译分析，可反映 出衬砌裂缝的明显特征： 出衬砌裂缝的明显特征：原衬砌层上 半部分因环氧树脂填堵， 半部分因环氧树脂填堵，裂缝已被弥 合；而下半部分由于环氧树脂填堵不 到位，裂缝特征还很明显， 到位，裂缝特征还很明显，主要表现 为雷达波的相位不连续。 为雷达波的相位不连续。 原衬砌层中部的强反射界面， 原衬砌层中部的强反射界面，是 因环氧树脂隔水作用而形成的相对富 含水层。 含水层。
K229+737 50cm 16cm 35cm
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隧道衬砌结构雷达检测实例
隧道衬砌层内空洞实例
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采用模筑泵送混凝土工艺施工二次衬砌 拱顶施工接缝处易出现三角形空洞
三角形天质量无损检测站
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隧道衬砌结构雷达检测实例
探地雷达在隧道衬砌结构检测中的应用
• 衬砌结构
1、厚度 2、钢支撑、钢筋密度 钢支撑、
• 衬砌缺陷与病害
1、超挖回填密实情况 2、空洞 3、层间脱空 4、衬砌裂缝 5、渗漏水通道及积存水范围
• 地质问题
1、围岩开挖扰动
2、裂隙 3、溶洞
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K229+505 K229+500 K229+495
回填欠实处理前后 雷达检测对比图象
上图可以清晰地看到衬砌结构层内 有明显的电磁波反射异常区， 有明显的电磁波反射异常区，强反射界 面反映出异常边界形态， 面反映出异常边界形态，异常区内呈雪 花状电磁波漫反射， 花状电磁波漫反射，反映出其中充填有 不规则的欠实填充物， 不规则的欠实填充物，经破孔验证为充 填黄土。 填黄土。 下图是该处异常区经压注水泥浆处 理后雷达复测结果图， 理后雷达复测结果图，原回填欠实区已 发生变化， 发生变化，其视频率与砼衬砌背景频率 接近，同相轴连续， 接近，同相轴连续，表明原来松散的黄 土经水泥压浆后已形成相对密实的结合 而异常区形态的存在反映出其黄土、 体，而异常区形态的存在反映出其黄土、 砂石、 砂石、水泥的结合体与砼结构的物性差 异，经再次破孔亦验证了该处缺陷区已 基本被固结密实 。
昆 明 端
K229+545
K229+536
K229+527
衬砌裂缝
混凝土泵送孔
环氧树脂加固孔
雷达测线
原砼层衬砌
后期压注 混凝土层
围
岩
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初期支护砼层裂缝实例
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隧道衬砌结构雷达检测实例
二次衬砌结构层裂缝实例
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隧道衬砌结构雷达检测实例
K212+890 K212+900
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六、回填欠实
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初期支护回填不实作业现场
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初期支护回填不实检测实例
初期支护 片石回填
空 围 岩
洞 围 岩
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隧道衬砌结构雷达检测实例
二、衬砌结构砼层厚度检测
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衬砌结构层位划分
地表
Ri =
ε1 − ε 2 ε1 + ε 2
二次衬砌
反射系数正负— 反射系数正负— 决定反射界面相位正负 初期支护
β = 188σ
εr
回填欠实 吸收系数决定了电磁波场强在传 播过程中的衰减速率 围 岩
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衬砌结构层位对比追踪
二次衬砌
初期支护 回填欠实 围 岩
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衬砌结构层位雷达图象
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三、衬砌结构内的金属构件
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典型钢支撑雷达图象
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二次衬砌层内三角形空洞实例
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衬砌砼层间大面积空洞实例之一
K290+580 K290+590
二次衬砌 空洞 空洞 初期支护 空洞
围
岩
破孔位置
开孔里程
设计二次衬砌厚度 实测二次衬砌厚度
脱空量
孔一 K229+577 40cm 22cm 35cm
隧道衬砌结构雷达检测实例
雷达检测技术在云南高速公路 隧道建设中的应用
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隧道衬砌结构雷达检测实例
一、探地雷达技术
• • • • • 基于电磁波反射原理 反映不同介质的电磁物理特征 圈定出被测目标的形态及空间位置 解译地质和工程实践中的具体问题 广泛应用于工程建设的各个领域
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