某隧道地质雷达检测40页PPT

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 o

3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

地质雷达技术讲解(课件)

2.检测原理及方法； 3.检测里程汇总； 4.问题缺陷汇总表； 5.结论及建议； 6.附表--检测厚度汇总表； 7.附图--厚度检测曲线图、雷达检测图像。
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隧道应用实例
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良好的衬砌检测图像
检测图像解释
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超挖地段雷达图像（隧道）
检测图像解释
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隧道检测
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准备工作
初支或二衬壁上每5m做一标记（红点或红竖杠），每20m 做一里程标记（如DK123+880）；
搭设检测台架，可以以3-10km/h速度移动，台架上要能站立2人且有护栏，站在台架上的人员要能触摸到拱顶和拱腰位置；
配备了解现场情况的工程技术人员2人，司机1人，安全防护人员1人，配合检测工人4人；
纳3人，有足够的活动空间。
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现场采集
5．人员要求：负责举天线的工人要保证天线在衬砌表面平稳前进，不要
倾斜；负责固定测量轮的工人要保证测量轮与衬砌表面接触良好，能够正常计数；负责安全的工人一定要保护好其他工作人员和自己的安全。 6．打标：当天线经过标记里程时，要有一名技术人员负责通报给设备操作工程师，以便在数据上进行打标。
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电磁波的传播过程
当地下介质中的波速v为
已知时，可根据精确测得的走时t，由上式求得目

地质雷达图像解释(含超前地质预报及检测)PPT课件

两个钢筋反射波同相轴并排。
电缆
陶瓷
PVC
金属
污水管
钢拱架
双层钢筋
钢格栅
地质雷达进行隧道地质超前预报的反射波形相对复杂很多，各种地质体的地质雷达图像特征如下表：
富含水的淤泥夹层
地质雷达应用实例
地下洞群
波形堆积图
说明：电磁波在地下的传播过程中遇到空洞等异常，其强度和相位将有明显变化，典型显示为双曲线。
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时间：XX年XX月XX日
天线不耦合产生雷达干扰波
二衬表面管槽的雷达干扰波
空洞的雷达干扰波
电线的雷达干扰波
3 常见目标的雷达图像特征
1)钢拱架反射波同相轴呈向上凸起的弧形，顶部反射振幅最强，弧形
两端反射振幅最弱 2)钢筋
反射波同相轴呈向上凸起的尖状，类似于钢拱架的反射波形。 3)空洞
界面反射信号强，三振相明显，在其下部仍有强反射界面信号，两组信号时程差较大； 4) 钢格栅
其他不利地质体的地质雷达图像
含水裂隙
其他不利地质体的地质雷达图像
裂隙
其他不利地质体的地质雷达图像

地质雷达与隧道工程检测-仰拱

公路、铁路隧道仰拱检测
检测隧道仰拱的混凝土厚度、密实度等质量指标，以确保隧道结构的稳定性和安全性。
03
仰拱检测的必要性
仰拱对隧道安全的影响
仰拱作为隧道结构的重要组成部分，对隧道整体稳定性、安全性
和使用寿命具有重要影响。
仰拱的施工质量问题可能导致隧道结构失稳、衬砌开裂、渗漏等安全隐患，严重影响隧道运营安
控制与分析软件
控制检测系统的运行，对接收到的信号进行处理、分析和解释。
01
02
发射机
产生高频电磁波信号，并通过发射天线向地下发射。
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04
显示器
显示反射波的波形和图像，供分析人员解读。
地质雷达检测技术应用范围
工程勘察
对岩土工程、地质灾害、地下管线等进行勘察和检测。
隧道施工检测
检测隧道掌子面前方的地质情况，如岩石、水体等。
对环境要求高
地质雷达检测时需要干燥的环境，对于潮湿或积水区域可能无法准确检测。
受金属干扰影响
隧道仰拱中的钢筋等金属物质会对地质雷达的信号产生干扰，影响检测结果的准确性。
05
仰拱检测的未来展望
ห้องสมุดไป่ตู้拱检测技术的发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术的快速发展，仰拱检测将逐渐实现智能化，提高检测效率和准确性。
地质雷达在仰拱检测中的实践案例

地质雷达原理及应用PPT课件

结果解释
根据处理后的数据，对探测目标进行解释和分析，得出探测结果。
03
地质雷达系统组成
发射机
发射机是地质雷达的核心组成部分，主要负责产生高频电磁波。
发射机的性能直接影响雷达的探测距离和分辨率。
发射机通常采用固态发射器或磁控管，能够产生数十兆赫兹至数百兆赫兹的频率。
发射机的功率决定了电磁波的穿透能力和探测深度。
接收机
01
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03
04
接收机负责接收反射回来的电磁波信号。
接收机负责接收反射回来的电磁波信号。
接收机负责接收反射回来的电磁波信号。
接收机负责接收反射回来的电磁波信号。
天线
天线是发射和接收电磁波的装置，通常采用偶极子或单极子形式。
天线的设计需考虑探测深度、分辨率和穿透能力等要求。
天线的尺寸、形状和材料对雷达的性能有很大影响。
02
地质雷达原理
电磁波传播原理
电磁波传播速度
电磁波在介质中的传播速度与介质的电导率、磁导率和波长有关。
电磁波的反射和折射
当电磁波遇到不同介质的分界面时，会发生反射和折射现象，反射和折射的强度与介质的电导率和磁导率有关。
电磁波的衰减
电磁波在传播过程中会因为介质的吸收而逐渐衰减，衰减程度与介质的电导率和磁导率有关。
THANK YOU

地质雷达检测报告

本次地质雷达检测是针对**铁路***隧道出口段混凝土衬

砌进行的。检测的主要目的是为了确定隧道衬砌拱顶是否存在脱空现象，以便进行压浆处理。同时，还需要检测混凝土衬砌的厚度是否满足设计要求，并确定衬砌混凝土是否存在较大的缺陷及其位置。此外，还需要附带检测衬砌背后隧道围岩是否存在地质缺陷。

本次检测的里程为DK371+318.0~DK371+783.0（洞口），共计465米。检测分为左右拱脚、拱顶、左右边墙五道纵剖面。由于场地条件限制，DK371+517.3~+783.0（洞口）的左右拱

脚及拱顶未进行检测。

地质雷达是通过发射高频脉冲电磁波，利用电磁波在有耗介质中的传播特性来探测目标物体的一种技术。根据记录的电磁波传播时间ΔT，可以算出异常介质的埋藏深度H。电磁波

在特定介质中的传播速度是不变的，因此可以根据介质的相对介电常数ε和电磁波在大气中的传播速度C来计算传播速度V。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。

在本次检测中，需要确定检测目的层和探测深度。

针对隧道衬砌的检测，需要检测衬砌的厚度、脱空情况和混凝土缺陷，同时还要检测混凝土背后围岩的情况，因此检测控制深度在1.5米左右。

在本次检测中，我们使用了意大利产RIS-2K型地质雷达，天线采用了600×1600MHz天线阵，以满足检测要求。

针对拱脚和拱顶的检测结果，我们发现拱脚二衬混凝土厚度在40cm~50cm之间，厚度较为均匀，极个别地方岩石突出

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。

地下工程监测与检测技术第四章隧洞工程监测PPT课件

焊接在型钢上面，与型钢并联连接
P E
电测方法 ➢格栅支撑---- 钢弦式钢筋应力计
切断格栅钢筋，与格栅钢筋串联连接
P A
液压式量测方法----液压式测力计
压力作用使油缸内油压发生变化，直接通过压力表读出油压变化。
三.位移测试
1.净空相对位移测试测量原理
隧道开挖后，改变了围岩的初始应力状态，围岩应力重分布引起洞壁应力释放，使围岩产生变形，洞壁有不同程度的向内净空位移。在开挖后的洞壁(含顶、底)及时安设测点，内壁面两点连线方向的位移之和量测称为收敛量测，两次量测的距离之差为收敛值。收敛量测是地下隧洞监控量测的重要内容，根据测试的变形速率可判断围岩稳定程度和二次衬砌的合理施做时机；收敛值是最基本的量测数据，必须准确测量，计算无误
收敛量测测量装置的基本构成
➢ 壁面测点：埋入围岩壁面30-50mm的埋杆或测头； ➢ 测尺(测杆)：打孔的钢卷尺或金属管，壁面相对位移的粗读数； ➢ 测试仪器：由测表、张拉力设备与支架组成；测表，百分表或游标卡尺，精度数；张拉力设备,重锤/弹簧/应力环，对测尺施加定量张拉力，测尺初始状态一致;支架,安装组合仪器组件的装置； ➢连接部分：连接测点和仪器的构件；
锚杆拉拔计
3、围岩压力及两层支护间压力
(1)量测原理
隧道开挖后，围岩要向净空方向变形，而支护结构要阻止这种变形，就会产生围岩作用于支护结构上的围岩压力和两层支护间的压力。对围岩应力、应变进行观测，能够及时有效的掌握围岩内部的受力与变形状态，进而判断围岩的稳定性；对围岩与支护结构之间的压力即接触应力进行量测，可及时掌握围岩与支护间的共同工作情况、稳定状态及支护的力学性能等。

地质雷达在隧道检测中的应用及图像分析

摘要:地质雷达是目前隧道质量检测中使用最为广泛的一种地球物理探测技术，利用地质雷达对隧道的衬砌厚度、衬砌背后空洞以及钢筋、初支钢架分布等情况进行检测早已成为控制其工程质量的一项重要手段和方法。本文对地质雷达技术在隧道检测中的应用进行了介绍，并对典型的雷达图像进行了分析。

【关键词】地质雷达；隧道工程；检测；分析

0 引言

随着国家近几年对交通事业的大力投入，尤其是近几年铁路行业的跨越式发展，大量的高铁、客专、重载铁路项目不断开工建设，我国隧道的数量和长度也在迅速增长。但是在建设的过程中，存在的种种质量问题也是我们不容忽视的。目前隧道开挖主要采用的是钻爆法，爆破效果控制不好，就容易出现超挖或者欠挖的现象，这样就给后续的隧道二衬施工造成一定的难度，也容易出现质量问题，不是衬砌内存在较大空洞就是二衬厚度无法满足设计要求。另外，隧道施工时，往往也存在人为造成的质量问题，如：初支背后放置石棉网，不按设计要求设置衬砌钢筋和初支钢拱架等。这些质量问题如果不及时发现将会给施工和营运安全带来严重的隐患。所以，采用地质雷达对隧道衬砌进行检测就成为控制其工程质量的不可缺少的重要手段和方法。

1 地质雷达工作原理

地质雷达工作原理可以简述为：发射天线将高频电磁波以宽频带脉冲形式发射出来，经目标体反射或透射，再被接收天线所接收。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着介质的电性质及集合形态的改变而变化。

因此通过对时域波形的采集、处理和分析，就可确定地下界面或者目标体的空间位置和结构形态。地质雷达具有无损性、高效率、连续检测等特点，特别适合于隧道衬砌质量的检测。

探地雷达在隧道工程检测中的应用ppt120414by中国电波所

中国电波传播研究所
二. 探百度文库雷达技术背景及来源
参加的科研项目及重大活动
科研任务1000余项:
重大项目400余项..
2.1.1
重大活动:
两弹一星载人航天地面搜索 5.12汶川地震搜救奥运安保探测
国家级科研奖50多项… 省部级科研奖160多项…
世博会场馆安保探测
GPR在隧道检测中应用分析
1 2 2 3 4
超前预报衬砌厚度检测钢筋及钢拱架的检测仰拱检测
中国电波传播研究所
3.1 超前预报
隧道超前预报的目的在隧道开挖前及施工过程中对隧道周围及掌子面前方的地质情况进行探测，识别和预测隧道掌子面前方及周围的工程地质、水文地质结构，提供准确的断裂带、含水带及岩体工程类别等地质参数，能有效地避免突泥、突水等工程地质病害、减少处治费用、确保施工安全和进度，节约成本。
中国电波传播研究所
3.1 超前预报
隧道超前预报的设备
LTD-2100探地雷达
低频天线100M、50M、25M
中国电波传播研究所
3.1 超前预报
现场检测方法
测线布置
（a）两横两竖式信号触发方式选择
（b）一横三竖式
测量轮触发、时间触发、点测
中国电波传播研究所

地质雷达介绍ppt课件

三、野外数据采集
1. 主要技术参数
1.1 雷达方程
工程物探专题----地质雷达
25
探测距离与探距方程
系统增益：
Qs
10
log
PMin PS
最小可探测的信号功率输入到发射天线的功率
雷达系统从发射到接收过程中的功率损耗Q可由雷达探距方程来描述。
Q
10log TX
EX
GTX GRX 2 64 3 f 2r 4
我国从80年代中期开始进行探地雷达技术的研究和试验，最初用于军事地雷的探测。经过十几年的研制攻关，在雷达硬件设备、信号处理、目标成像等方面取得重大进展和突破，特别是成功地实现了对地下目标的三维层析成像，大大提高了分辨率和清晰度，使探地雷达在信号处理和成像技术方面进入了世界领先行列
12
• 加拿大Sensor & Software Inc., EKKO (Noggin)系列 • 美国GSSI，SIR系列 • 瑞典Mala Geoscience Inc., RAMAC系列 • 意大利IDS, RIS系列 • 中国电磁波传播研究所CRIRP，LTD系列 • 拉脱维亚，ZOND系列
足
1，于是可得
v c
r
式中 c 为真空中电磁波传播速度， c 0.3m/ns; r 为相对介电常数。上式表明对大多数非导电、非磁性介质来说，其电磁波传播速度 v 主要取决于介质的相对介电常数。

某某公路隧道地质雷达检测方案

某某高速公路二期工程某某段段隧道群衬砌质量探地雷达检测方案

某某公司

二○○七年七月六日

一、工程概况

某某高速公路某某段段二期工程隧道群位于河北省蔚县境内，隧道群建设区域内广泛分布中上元古界白云岩，柱状节理发育，又因受构造运动影响，局部风化破碎较为严重，局部地段若施工不当则有可能造成脱空、渗漏等质量病害，危及后期行车安全，为了对隧道群施工的质量进行整体评价，并为后阶段隧道施工提出指导性建议，受某某高速公路某某段段二期指挥部的委托，某某公司于二○○七年七月七日开始对某某高速公路二期工程隧道群的衬砌质量，进行探地雷达检测。

二、检测内容

（1）衬砌厚度（一衬、二衬）；

（2）钢拱架间距、钢筋网密度；

（3）衬砌背后脱空、不密实区。

三、检测依据

（1）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-1-2004）；

（2）参照《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）；

（3）《公路隧道养护技术标准》（JTGH12-2003）；

（4）业主、总监办关于隧道群地质雷达检测的指导意见。

四、测线布置

依据《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-1-2004）及《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）中关于隧道雷达检测的布线原则，结合业主、总监办对测线布置的建议，本次检测采用纵向布线，即在拱顶部位布设一条测线，偏离隧道中心±30度角处布设两条测线，两侧边墙分别布设一条测线，仰拱中心位置布设一条测线，共六条测线。在检测过程中发现的异常部位，根据实际情况适当进行加密测量。测线布置如图1、图2所示。

地质雷达PPT课件

contents •地质雷达基本原理

•地质雷达探测方法

•数据采集与处理

•地质雷达在工程中的应用•地质雷达案例分析

•地质雷达发展趋势与展望

01

地质雷达基本原理

电磁波传播特性

电磁波在介质中传播速度

电磁波在不同介质中传播速度不同，

其速度取决于介质的电磁特性。

电磁波衰减

随着传播距离的增加，电磁波能量逐

渐衰减，衰减程度与介质特性和频率

有关。

电磁波的反射和折射

当电磁波遇到不同介质的分界面时，会发生反射和折射现象，遵循斯涅尔定律。

地质雷达工作原理

发射电磁波

01

接收反射波

02

信号处理与成像

03

发射系统接收系统

控制系统

数据处理与成像系统

系统组成及功能

02

地质雷达探测方法

测线布置

天线频率选择

数据采集与处理

03

02

01

井中雷达系统

采用专门设计的井中雷达系统，包括井下雷达主机、天线、电缆等。

测点布置与数据采集

在井壁不同深度处布置测点，进行雷达数据采集。

数据处理与成像

对采集的数据进行处理，提取井壁及周围地层的反射信号，并进行成像。

隧道超前预报法

隧道掌子面前方预报

数据处理与解译

预报结果输出

03

数据采集与处理

数据采集参数设置

采样率设置

天线频率选择确保采样率足够高，以捕获雷达波

形的细节信息，通常建议采样率至

少为天线频率的

时窗设置

消除直流偏移和低频背景噪声，提高数据质量。

背景去除

应用带通滤波器，去除高频噪声和低频干扰，增强目标反射信号。

带通滤波

根据信号强度动态调整增益，以平衡不同深度和不同反射体的信号幅度。

增益控制

数据预处理与滤波

1 2 3雷达图像生成地层解释

异常识别

图像生成与解释

04

地质雷达在工程中的应用

地质雷达课件

r
60
r
2010.4
中国矿业大学。地球探测与信息技术
趋肤深度

2

2010.4
中国矿业大学。地球探测与信息技术
二、发展历史及现状
2010.4
中国矿业大学。地球探测与信息技术
2010.4
中国矿业大学。地球探测与信息技术
2010.4
中国矿业大学。地球探测与信息技术
2010.4
A A0
t t
接收天线接收到的电磁波振幅
发射天线发射出的电磁波振幅
电磁波传播距离反射波的双程走时介质对电磁波吸收系数
中国矿业大学。地球探测与信息技术
A0 Are
2010.4
r

Avte
t
4.3 雷达图像的增强处理
2）道内均衡
雷达数据经处理后，通常浅层能量很强，深层能量很
弱，这给信息输出显示造成困难，为了使浅、中、深层都能清晰显示，道内平衡能解决个问题。道内均衡的基本思想是把各道中能量强的波相对压缩一定的比例，把相对弱的波增大一定的比例，使强波和弱波的振幅控制在一定的动态范围之内。据此，将一道记录的振幅值在不同的反射段内乘上不同的权系数即可。
中国矿业大学。地球探测与信息技术
1）美国地球物理探测公司GSSI
SIR-20高速高精度多通道透视雷达
2010.4