地质雷达法探测缺陷
地质雷达检测原理及应用
1.5 地质雷达探测系统的组成
从左到右从上到下依次为： SIR-20主机、电缆、400M 天线、电池和充电器、打标 器、测距轮
1.6 地质雷达天线分类
空气耦合天线：主要用于道 路路面检测（具有快速便捷 的特点，但受到的干扰较 大）；
地面耦合天线：主要用于地 质构造检测，检测深度较深 （地面耦合天线能够减少天 线与地面间其他因素的干扰， 检测效果较为准确）
2.2 现场检测工作 2.2.1 仪器设备启动与参数设置 ① 连接主机与电源和天线 ② 打开主机电脑，进入采集软件 ③ 采集方式：时间模式time（也称为连续测量、自由测量）、距离模式
distance（也称为测距轮控制测量、距离测量）、点测模式point ④ 采集关键参数 （1）频率：发射天线的中心频率越高，则分辨率越高，
与探空雷达一样，探地雷达利用超高频电磁波的反射来探测目标体，根 据接收到的反射波的旅行时间、幅度与波形资料，推断地下介质的结构与分 布。
1.2 地质雷达的工作频段
1~100MHz, 低频，地质探测1-30米 100~1000MHz，中频，构造结构探测，2米 1000~5000MHz，高频, 浅表结构体探测， 50厘米
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
（7世界中粒子呈无序排列的 状态，当外界电磁波穿透该 物质时，微观世界中的粒子 就会成定向排列状态，此时 会形成一个电容板，对外界 穿过的电磁波形成一定的阻 碍作用，而每种物质粒子的 排列规律不同，形成电容板 时阻碍外界电磁波穿过的能 力不同，因此各种物质的介 电常数也不同
（9）在“表格”窗口中点“剖面”选项，设置起始里程，如果里程向右减小，选中 “区域减量”。
三、地质雷达典型缺陷图形判定
隧道质量无损检测的地质雷达技术-new1
隧道质量无损检测的地质雷达技术王正成1，2，吴晔1（1、北京铁城建设监理有限责任公司2、北京铁城信诺工程检测有限公司）摘要：地质雷达基于电磁波的反射原理，能够快速准确的定位隧道衬砌混凝土的质量缺陷。
结合隧道工程质量检测中的实际经验，从数据采集、处理和分析三方面入手，对提高数据采集质量，处理效果和缺陷的波形特征进行归纳与总结。
关键词：地质雷达隧道脱空钢架厚度1工作原理地质雷达是利用超高频窄脉冲（106－109Hz）电磁波在介质中传播规律的一种无损检测设备，它能够快速获得相关探测区域的详细信息。
地质雷达主要由主机、天线和界面单元组成，其中天线又包括发射端和接收端两部分。
地质雷达系统采集数据时，天线的发射端向测量表面以下发送以球面波形式传播的电磁波，同时，天线的接收端接收由不同电介质特性的层面反射的回波，经电缆或光纤传输到终端连接的计算机上，实时显示雷达图像。
电磁波在介质中传播时，其路径、波形将随所通过介质的电性质和几何形态的不同而变化。
当目标体为面反射体时，雷达图像上显示的是与反射界面相一致的一条曲线，当目标体为点反射体时，其雷达图像上显示的是一个抛物线，或称之为双曲线的一支。
地质雷达天线的发射端与接收端之间的距离很小，甚至合二为一，当地层倾角不大时，反射波的全部路径几乎是垂直地面的，因此，可以认为在测线不同位置上法线反射时间的变化就反映了地下地层的构造形态。
地质雷达工作频率高，在介质中以位移电流为主，因此，电磁波传播过程中很少频散，速度基本上由介质的介电性质决定。
电磁波传播理论和弹性波的传播理论有很多类似的地方，两者遵循同一形式的波动方程，只是波动方程中变量代表的物理意义不同。
2数据采集2.1 测线布置地质雷达测线通常按拱顶、左右拱腰和左右边墙各一条，共5条测线布置，测线走向为隧道的径向方向。
拱顶和拱腰部位的测线可以使用机械设备抬升，人工托举雷达天线的方法进行检测，抬升设备可现场搭建或借用已有设备（见图1和图2），如果使用路灯维修车进行高空部位数据采集时，因为要沿隧道纵向行进，其支撑部位不能落地，所以要特别注意安全。
地质雷达技术在公路路基无损检测中的应用
地质雷达技术在公路路基无损检测中的应用作者：王勇翟法智张皓夏蓓来源：《城市建设理论研究》2013年第16期摘要：为预防公路路基塌陷等事故的发生, 需要对公路路基质量进行无损检测。
简要介绍了使用地质雷达在公路路基缺陷检测中的应用, 数据采集过程中的参数设置, 室内数据处理的一般流程, 以及实际应用效果, 得到了正常剖面、空洞、不密实、沉陷、脱空或扰动的典型雷达图像，并对存在的问题进行了总结。
关键字：地质雷达公路路基病害无损检测中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1概况近年来, 我国城市公路（道路）建设突飞猛进, 由于公路建设的施工质量参差不齐、目前施工工艺限制、车辆超载超重、地下水（或管道渗漏）冲刷等多种原因, 开始出现各种各样的病害, 如空洞、不密实、沉陷等，公路路基大面积塌陷事故屡见不鲜。
居安思危，为预防事故的发生, 需要对公路路基质量进行公路病害无损检测。
传统的钻芯取样、开挖取样检测手段最大的优点是直观,但是效率低, 代表性差, 成本高, 而且具有破坏性。
而瑞雷面波法和高密度电阻率法虽然是无损检测、可靠性高，但是效率低，且成本较高。
地质雷达又称探地雷达(Ground PenetratingRadar,简称GPR) , 近年来其应用范围越来越广, 技术越来越成熟。
地质雷达在路基检测中具有高效、无损、简便、经济的特点, 且有很高的分辨率, 检测质量可靠。
2地质雷达技术的工作原理地质雷达技术是一种对地下的或物体内不可见的部分进行定位的电磁技术。
工作原理为:利用超高频( 106～109 Hz)电磁波以宽频带脉冲形式,通过发射天线定向送入地下或工程实体内, 经存在电性差异的地下地层或目标体反射后返回地面, 由接收天线接收。
高频电磁波在介质中传播时, 其路径电磁场强度与波形将随所通过介质的电性特征及几何形态而变化。
电磁波在有耗介质中传播时, 遇到地下介质不均匀、介电常数有差异时便会发生反射, 其发射系数由介电常数决定。
地质雷达在钢筋混凝土缺陷检测中的应用
２．１ 天 线 频 率 及 测 试 参 数 的 选 取 雷达 天 线 的 选 取 应 根 据 混 凝 土 缺 陷 的 类 型，结
收 稿 日 期 ：２０１６０５２１ 改 回 日 期 ：２０１６０８２４ 第 一 作 者 ： 杨 威 （１９８４－ ），男 ，工 程 师 ，主 要 从 事 水 电 物 探 方 面 的 工 作 ，Ｅｍａｉｌ：７０５８１７５１１＠ｑｑ．ｃｏｍ。
关 键 词 ： 地 质 雷 达 ；测 试 方 法 技 术 ；钢 筋 混 凝 土 缺 陷 ；工 程 实 例 中 图 分 类 号 ：Ｐ６３１．３ 文 献 标 志 码 ：Ａ 犇犗犐：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１１７４９．２０１７．０３．０７
０ 引言
１ 方法原理
钢筋混凝土受施工质量或混凝土本身特性的不 良 影 响 ，可 能 存 在 各 种 类 型 的 混 凝 土 缺 陷 ，对 这 些 缺 陷的检测是混凝土工程技术中的一项重要内容。钢 筋混凝土缺陷检测主要分为有损和无损两种检测方 式，传统的钻孔、取 芯 这 类 有 损 检 测 方 法 属 于 抽 检， 既对混凝土结构造 成 破 坏，又 不 能 连 续 的 大 范 围 检 测，效率低，费用高；超 声 波 检 测 作 为 一 种 常 规 的 无 损 检 测 方 法 ，具 有 无 损 和 连 续 检 测 的 优 点 ，但 其 检 测 速 度 慢 ，数 据 处 理 复 杂 ，成 果 不 直 观 ，精 度 相 对 较 差 。 上述传统的检测方法很难对钢筋混凝土缺陷开展高 效 、连 续 、大 范 围 的 无 损 检 测 。 地 质 雷 达 作 为 一 种 先 进 的 无 损 检 测 方 法 ，具 有 精 度 高 、速 度 快 、成 果 直 观 、 可连续大范围扫描 的 优 点，在 各 类 钢 筋 混 凝 土 缺 陷 检测中得到广泛而有效地应用。
超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用
超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用摘要：复杂的地质条件和地质灾害是隧道施工中的难题，发生地质灾害将造成巨大的生命和财产损失。
因此，可靠地探测地质缺陷特征，如断层、岩溶洞穴和地下水，具有重要的现实意义和理论价值。
本文介绍了超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用。
引言在中国，许多大型项目正在进行中水利、水利等建设水电站、铁路、公路、能源储存和运输系统，以及地下矿山。
这些项目为我们提供了一个重要的机会地球工程的进展。
然而，严重的由于环境复杂，也存在挑战地质条件和潜在地质灾害在隧道施工过程中，造成了巨大的生命损失还有财产。
因此，改进地质缺陷的探测能力是非常重要的，例如探测断层、溶洞和地下水涌出。
中国在建隧道具有长度长、体积大的特点覆盖层和复杂的地质条件。
例如，宜昌至万州铁路建在山区，以高风险岩溶程度高的突水危险。
该地区已发现严重的突水危险马鹿青隧道和沿途的野三关隧道宜昌至万州铁路发生严重伤亡事故经济损失。
在水电工程领域，北京锦屏二级水电站副洞四川省有2375米深和17.5公里深长覆盖层使隧道埋在下面极高的地应力。
1.隧道工程施工的探测技术1.现有的探测技术在这下面在这种情况下，隧道的施工可以受到潜在岩爆的影响通过释放地应力，尤其是在不良地质条件，如断层、软弱岩石特征和地下水。
地质灾害防治研究在隧道施工过程中已经成为一个重要的问题中国的问题，包括相关机制治疗技术和探测技术。
地质缺陷特征的探测在危险控制中起着重要作用本文提出。
目前，探测地质灾害的方法危险源可分为两类：地质调查和地球物理勘探。
地质调查包括工程地质分析、先导开挖和岩心钻探，同时地球物理勘探包括地震、电磁和地质雷达方法。
每种方法它有自己的优点和缺点。
2、隧道工程施工探测的难点可靠探测的挑战性问题包括：（1）故障的识别和定位，裂缝、溶洞和地下水体（如地下河）；（2）含水层探测；（3）探测的解释结果在多种解释的背景下物探成果及优化探测方法的选择。
应用地质雷达电磁波反射检测隧道衬砌质量缺陷
５左边墙ＺＤＫ５５２＋４７０ ＺＤＫ５５３＋０００ ５３０
１嚣ＺＤＫ５５３＋０００ ６
ＺＤＫ５５２＋４７。５３０
２４电缆沟盖板以 ２４上１．２ｍ高度
５０隧底中线
测线长度合计３ ２４４延米
现场数据采集采用连续测量方式，测量时由人手 持天线与衬砌表面接触，数据采集的质量与车辆行驶 或人行走时天线与衬砌表面密贴状况有关。天线移动 速度约３ ｋｍ／ｈ，沿测线每５ Ｉｎ间隔设置里程标记，采用
２基本原理
地质雷达检测隧道衬砌质量是利用隧道衬砌与围 岩的电性差异来实现的，介质层间介电常数差异越大，
矩最大。在距离桩顶１／１０Ｌ处剪力最大。 （３）桩土界面分离时，桩顶的挠度比界面粘结时
要大３０％左右，而实际工程中桩土有分离现象，故为 安全考虑，应按实际情况进行计算。因此，可通过试验 研究获取各类土在动荷载下的动力特性，或者通过桩 基模型试验获取土的动力特性，以便为设计时提供 参考。
图４地质富达检测衬砌厚厦解释
（３）衬砌厚度计算
１
实测数据的衬砌厚度计算按式ｄ＝ｉ１×秽×ｔ×
二
１０。９计算，电磁波速的取值采用在已知厚度部位测量
的方法，标定结果按秽＝掣×１０９计算，电磁波速取值
‘
为０．Ｉｌ ｒｎ／ｎｓ。ＲＥＦＬＥＸＷ ３．５．８软件按以下步 骤进行：
（ＤＡｎａｌｙｓｉｓ／ｐｉｃｋ（分析／层位追踪）。 ＠）Ａｎａｌｙｓｉｓ／Ｌａｙｅｒ—Ｓｈｏｗ（分析／分层显示）。 ③Ａｎａｌｙｓｉｓ／Ｌａｙｅｒ—Ｓｈｏｗ／Ｃｒｅａｔｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（分析／分 层显示／创建速度文件）。 ④Ａｎａｌｙｓｉｓ／Ｌａｙｅｒ．Ｓｈｏｗ／Ｃｒｅａｔｅ（分析／分层显示／ 创建层显示）。 ⑤Ａｎａｌｙｓｉｓ／Ｌａｙｅｒ．Ｓｈｏｗ／Ｃｒｅａｔｅ（分析／分层显示／ 创建层报告）。 （４）检测结果 表２是新大成隧道衬砌质量缺陷检测结果的一 部分。
地质雷达探测异常区域处理方案
地质雷达探测异常区域处理方案地质雷达探测异常区域处理方案一、工程简介本标段为周边小区及商铺密集。
标段工程概况见下表。
地质主要为素填土、粘土、砂层、砾石层、卯石层，粉质粘土、全风化变质砂岩、中风化变质砂岩、微风化变质砂岩，地下水丰富。
二、地质雷达探测1、雷达探测车站周边及隧道线路受影响范围进行了地质雷达探测，通过对地质雷达成果断面图的分析，结合现场实际情况，在地下地层中发现多处异常反射信号，推测存在疑似空洞或土层疏松等地质缺陷。
为进一步核实地层中是否存在空洞及其他地质缺陷，我司根据雷达探测结果对发现的异常反射信号进行现场调查核实，排除非地质缺陷区域、确定地质缺陷区域及除害。
及时对地质缺陷区域进行处理，降低地质灾害发生的机率和危害程度。
2、探测结果通过对地质雷达成果断面图的分析，结合现场实际情况，在地下地层中发现多处异常反射信号，综合已经揭露的地层岩性和地下管线分布特征等情况，推测存在以下地质缺陷。
异常信号里程位置线路开始里程（m）结束里程（m）深度区间（m）异常信号推测结果叠线段24+87424+8800.8m~2土层疏松25+12625+140 1.0m~2疑似空洞或土25+16125+168 1.0m~2疑似空洞或土右线25+20325+2090.8m~2疑似空洞或土左C125+10525+114 3.6m~5疑似空洞或土25+12325+128 1.0m~2土层疏松25+16025+1680.8m~2土层疏松25+19225+196 1.0m~2土层疏松25+24125+245 4.0m~5疑似空洞或土25+27925+285 4.0m~5疑似空洞或土线C225+24025+245 3.5m~4疑似空洞或土C225+28025+284 3.5m~4疑似空洞或土25+13225+135 1.0m~2疑似空洞或土C325+21225+217 1.0m~2土层疏松25+03325+036 1.0m~2土层疏松C425+04525+049 1.0m~2疑似空洞或土25+10425+111 1.0m~2疑似空洞或土25+13825+1440.4m~1疑似空洞或土25+19225+1970.6m~2疑似空洞或土25+23225+238 1.0m~2疑似空洞或土25+23725+242 3.0m~4疑似空洞或土左线C625+31325+3181.0m~2疑似空洞或土异常位置测线起止范围（m ）深度范围（m ）异常信号推断结果18~200.8~2.4疑似空洞41~430.7~2.5疑似空洞B178~810.5~1.0疑似脱空40~450.9~1.4疑似脱空162~166 5.0~7.0软弱土层175~2000.7~1.0疑似脱空217~2220.5~1.5疑似空洞B2240~2670.7~1.2疑似脱空B32~40.6~0.8疑似脱空9~10 3.2~7.0疑似空洞16~200.5~0.9疑似脱空30~350.5~1.3疑似空洞或土12~14 3.0~6.0土层疏松54~570.4~0.7疑似脱空B475~780.7~1.6疑似空洞99~100 1.0~2.0疑似空洞110~1160.7~1.2疑似脱空130~1330.6~1.7疑似空洞B4134~1380.8~1.2疑似脱空130~138 3.0~7.0土层疏松8~150.7~1.6疑似空洞34~380.7~1.6疑似空洞B551~550.9~2.0疑似空洞99~106 2.8~3.2土层疏松138~1480.6~1.7土层疏松严重40~46 1.9~3.5土层疏松严重58~61 2.8~10软弱带B674~810.7~1.2疑似脱空125~128 1.1~1.9疑似空洞13~14 3.0~6.0疑似空洞23~25 1.0~1.9疑似空洞64~70 1.1~2.1土层疏松B786~920.8~1.1疑似脱空103~1100.8~1.8土层疏松严重111~1170.8~1.8土层疏松严重119~1260.6~0.8疑似脱空4.5~6.7 3.1~5.0土层疏松B89.7~11 3.1~5.0土层疏松14.3~16 1.2~2.1疑似空洞根据统计表显示，疑似空洞或土层疏松区域埋深主要在0.5～3米之间，主要分布在南北两侧及区间左线正上方。
RIS地质雷达在桥梁桥面以下缺陷检测中的应用
２ １ 年第７ ００ 期 （ 总第 １２ ４ 期）
中国高新技术企业
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４ 为上下反射系数主要取决于地下介质的介
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电性 差越 大 ， 反射 信号 越强 ， 于非 磁性介 质 ， 对 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 的电性差 异 ， 电磁波的反射特性仅与介质的介电常数有关。 城市道路为层 理， 达到探测识 别地下 目 标物的 目的 ， 如图１图２ 、 所示 ： 状结 构 ， 为非 磁性介 质 ， 层介 质的介 电 常数有 明显 的差 均 各
地质雷达在隧道检测中的技术问题及解决办法
工程管理44 2015年9期地质雷达在隧道检测中的技术问题及解决办法曹鹏飞宁波交通工程建设集团有限公司，浙江宁波 315000摘要：地质雷达利用高频电磁波对不可见目标体进行扫描探测，以确定其内部结构形态和位置，在隧道检测中具有无损、快速和高分辨率等特点。
本文阐述了地质雷达工作原理及其探测方法，并结合实践经验对地质雷达在隧道检测中存在的天线频率的选择、天线重量的轻型及小型化、隧道检测专用台车、空洞准确定位、标准图谱库建立等问题给出了一些建议。
关键词：工作的原理；检测依据；技术问题及解决办法中图分类号：U456.3 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)09-0044-02地质雷达作为一种先进的勘探技术，具有抗干扰能力强、检测结果准确性较高、效率高、使用方便等特点，其在工程检测领域方面的应用急速扩大，尤其在隧道建设中，地质雷达检测被广泛使用。
采取适当的技术手段，对隧道施工前后进行勘察，减少可能出现的地质灾害，并制定确保工程地质体稳定性的工程措施及合理的施工方法。
1 工程概况隧道位于重庆市巫山县境内，区段线路经过的地貌类型主要为珠江河流堆积阶地，地层从上至下依次为: 填土层、冲洪积砂层、冲积洪积土层、残积土层、残积土、岩石全风化层、强风化层、岩石中风化层和岩石微风化层。
该段抗震设防的地震基本烈度为Ⅶ。
本区间属平缓坡地，地形较平坦，地面高程为 12.66 m ～13.98 m。
基岩是白垩系地层，以粗碎屑岩为主，倾角13°～ 30°，隧道穿越的地层主要是强风化白垩系地层三元里段砂砾岩，残积土和粉质粘土，整个区间无不良地质体。
隧道区间地下水有两种类型，分别是潜水型孔隙水和承压型裂隙水。
粘性土层为贫水地层，风化岩层为中等富水地层，地下水对混凝土无腐蚀性。
隧道洞身主要穿越强风化和中风化泥质粉砂岩和砂砾岩以及残积土，隧道底板基本上是中风化、微风化岩，隧道拱部位于强风化岩、残积土及粉质粘土层中，地下水主要为强风化及中风化砾岩，受基岩裂隙发育程度影响，地下水量变化较大，地下水对混凝土无腐蚀性。
关于煤矿超前地质预报的几种方法及其优缺点的探讨
276城市地理关于煤矿超前地质预报的几种方法及其优缺点的探讨安然（新疆工程职业学院，新疆乌鲁木齐830000）摘要：超前地质预报工作是煤矿开采过程中不可或缺的一个重要环节。
在采煤的过程中，随着巷道的不断掘进，前方的地质缺陷会逐步一一暴漏出来。
尽管在煤矿开挖前期我们做了大量的地质勘察、水文调查工作，对矿区的基本地质信息有了一定的了解，但有限的地质钻探及其地质勘察，不可能有效地解决日后煤田巷道开挖过程中的所有地质问题。
采煤过程中可能遇到的问题包括透水问题和瓦斯突出问题，但最主要地质问题还是透水问题。
因为瓦斯突出可以通过回风巷等通风设施来实时控制排放，是可以通过人为控制的问题。
但对于透水、突水问题而言，早期的地面地质勘查工作是难以避免其发生的。
因此，开挖过程中的地质超前预报工作就显得尤为重要。
有鉴于此，特提出以下地质超前预报建议，以期能在该煤矿矿井巷道掘进过程中发挥重要作用。
关键词：煤矿；超前预报；方法目前我国矿井施工期的超前预报一般分为直接预报方法和间接方法两大类。
直接预报方法主要有掌子面的超前钻探、超前平导法等，间接方法主要是多种类型的地球物理探测手段。
以下为目前国内常用的井下超前地质预报方法。
1、超前钻预报法超前钻孔测试是利用超前钻探孔了解前方地质情况的一种手段，目前主要有水平钻速法和取芯钻探法两种。
具体在实践中我们主要是通过对煤矿地下地形的钻探来判断地质特点，基于实践超前预测地质的依据就是钻进速度和钻出的物质的分析：通过对钻进速度的计算，可以清楚的计算出岩石的硬度以及前方情况等，比如在遇到较硬的物质时，钻进的速度就降低，由此可以判断其前面没有透水等地质灾害，反之则要进行分析；通过对钻进出来的物质可以进行地质分析，从而判断其岩性，进而找出其中的规律，另外通过超前钻预报还可以通过钻孔的出水量判断前方的水文情况。
超前钻预报主要是应用于不良地段，而且其预报的数据非常精确，能够有效的保障煤矿开采安全，但是其需要消耗过长的时间，因此对于工期比较紧张的开采而言，其应用范畴比较小。
地质雷达检测在隧道工程中的应用
Doors&Windows 应用与实践
摘
社会在高速发展
热月为两月极端最高以上多年平均降水量地质雷达是一种利用高频无线电波来探测地下埋藏物结达工作时
常规探测地质情况的方法是钻探法
应用与实践
293
2019.10
Doors &Windows
2019.10
用低分辨率的天线检测地质雷达在隧道中主要应用在地质超前预报和衬砌缺陷地质雷达在检测过程衬砌表面平整度差现阶段检测台车主要是用装载机上搭设台架或者吊车上数据采集最关键的步骤就是标记的处理数据分析是根据采集的波形图判定衬砌混凝土是否存在科技在进步参考文献[J ].岩土力学,2013(10).
应用与实践
294。
地下管线探测中存在的一些问题及探测原则介绍
地下管线探测中存在的一些问题及探测原则介绍地下管线主要是指埋设于企业规划道路下的各类型管道、电缆，包括燃气管道、热力管道、排水管道、电信电缆等，是企业基础设施中重要的组成部分，直接关系到企业正常运转的效率，也因此称之为企业的“生命线”。
为了满足企业规划、建设及管理需求，必须进行地下管线探测，掌握企业地下管线的布局及运作详情。
地下管线探测中存在的一些问题1、地下管线档案资料准确度不够在实际施工中，往往存在与所设计图纸的不一致问题。
部分竣工图纸的设计并非管线覆土前完成，且存在施工操作中的部分技术说明偏差。
另外，也有部分管线由于相关管理人员或部门调整,接管不当，而形成地下管线资料准确度不够。
2、管线探测干扰因素多在共通管线类非金属管块探测中，对于较为复杂的管线，通常会采用灵敏度高、信号强的大功率探测设备，但其存在加强的干扰性能，不利于地下管线埋深的探测。
虽然部分混凝土管线中使用了示踪线，但由于管径差异及埋深不同，影响了探测信号，造成测定结果的不确定。
3、探地雷达探测的局限性探地雷达的探测范围有限，无法进行管道线路的连续探测，只能点对点实现同一断面内的探测，并且受其周边介质的影响较大。
此外，当管线埋深在2m以上或管径在200mm以下，探地雷达无法充分发挥其功效。
地下管线探测应遵循的原则1、从已知到未知在进行管线探测时，首先应对施工区内的基本情况进行了解，搜集分析与施工区相关的管线资料。
然后对施工区进行踏勘，查找地下管线铺设情况已知的地方，进行方法实验，凭借该方法的有效性和精度，然后推广到未知区开展探查工作；在具体工作中也是先从管线已知点（明显点）开始工作，逐步探测出整条管道乃至整个管网的平面位置、地下埋深。
2、从简单到复杂在开展管线探查工作时，应优先选取管线少、干扰小、条件比较简单的区域开展工作，然后逐步推进到相对复杂条件的地区；也可以先从明显点比较多的管线开始工作，一般是排水、通信类管线。
3、方法有效快捷轻便当我们进行地下管线探测时除了要掌握熟练的技术和丰富的经验外，还要根据业主方给予的图纸、资料或业主方派出的专人指认为线索进行探测，这样我们会更有效快捷的把工作做完做好。
铁路隧道衬砌缺陷检测中地质雷达法和冲击回波法的联合应用探讨
铁路隧道衬砌缺陷检测中地质雷达法和冲击回波法的联合应用探讨摘要：进入21世纪以来，在社会经济稳步发展的背景下，我国铁路隧道工程建设事业发展迅速。
基于铁路隧道建设工程的施工质量及安全性角度考虑，做好其衬砌缺陷检测工作非常重要。
值得注意的是，在实际检测工作开展过程中，需结合铁路隧道衬砌的具体质量问题，合理选择检测技术，从而确保检测结果的科学性及准确性。
本课题以铁路隧道衬砌质量问题及检测技术问题为切入点，进一步介绍了地质雷达检测法与冲击回波检测法的原理，并通过分析研究对上述两种检测方法的实际应用价值评价，以期为铁路隧道衬砌额缺陷检测工作效率及质量的提高提供有效价值建议。
关键词：铁路隧道；衬砌缺陷检测；地质雷达检测法；冲击回波检测法；应用价值在铁路隧道建设工程工作开展过程中，需确保铁路隧道衬砌的质量，在使其质量得到有效保障的基础上，能够进一步确保行车的安全。
在铁路隧道衬砌中，其构成成分包括拱、边墙（直边墙或曲边墙）、仰拱或辅底等，因可能存在衬砌缺陷问题，因此需做好相关检测工作，传统地质雷达辅助人工敲击检测方法虽然能够取得一定效果，但隧道工程环境条件复杂，有必要在固有检测技术的基础上，进行技术的更新，从而确保检测结果的准确性及科学性[1]。
鉴于此，本课题围绕“铁路隧道衬砌缺陷检测中地质雷达法和冲击回波法的联合应用”进行分析探讨具备一定的价值意义。
1.铁路隧道衬砌质量问题及技术问题分析1.1铁路隧道衬砌质量问题根据实践工作发现，铁路隧道衬砌的质量问题较多，包括了：其一，衬砌额的强度不足；其二，衬砌的厚度不足；其三，衬砌存在脱空及空洞等缺陷问题。
值得注意的是，在一些因素的影响下，比如列车风压、山体应力以冻融等，上述提到的一些质量问题在铁路运营年限越长的情况下会显得越来越严重，倘若未能及时有效的进行处理，将会引发衬砌脱落等严重风险问题[2]。
例如：某铁路隧道工程引发了严重的衬砌混凝土脱落问题，其脱落混凝土块为2.0米×0.5米×0.5米，由于预防处理措施落实不到位，导致高速运行列车顶部被砸，从而引发重大安全风险事故，影响了列车的正常、安全运营。
TSP超前地质预报系统的缺陷及改进方向
TSP超前地质预报系统的缺陷及改进方向向俊燃;许颖【摘要】随着我国大量铁路、公路、水电隧道的修建,以地震波法为原理的TSP超前地质预报系统在我国被广泛引进使用.通过在各种复杂地质条件下的应用,TSP系统的缺陷也慢慢引起了人们的关注.本文通过对TSP系统预报原理、观测系统、反演程序的介绍,指出TSP的3点缺陷:①不能对含水体进行定量预报;②主观、客观因素导致多解性;③对细小地质体的识别有限导致漏解性.同时提出TSP系统的改进方向,具体为:①减少主观因素影响,建立3D立体观测系统;②将其余物探信息与TSP 结合形成联合反演机制;③与其他超前地质预报技术相结合,建立综合超前地质预报体系.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2018(044)011【总页数】4页(P91-93,95)【关键词】TSP;地震波;地质预报;缺陷;改进【作者】向俊燃;许颖【作者单位】兰州大学,甘肃兰州 730000;西南交通大学,四川成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U452.110 前言TSP(Tunnel Seismic Prediction)是20世纪90年代瑞士Amberg测量技术公司自主研发的应用于隧道等地下工程的超前地质预报系统。
我国先后引进了TSP202、TSP203、TSP303预报系统,并广泛应用于山岭隧道[1-2]、海底隧道[3-4]、岩溶隧道[5]等地质条件复杂的隧道建设中。
在TSP的超前预报应用中,出现了一些失误案例[6-7],如：桃花铺隧道中预报出开挖后不存在的10余条断层和含水带,歌乐山隧道中未预报出掌子面前方存在的岩溶与含水断裂,圆梁山隧道中未预报出掌子面前方有岩溶危险,棋盘石隧道中将岩溶淤泥带中的泥夹石错误预报为暗河溶腔。
这些错误的预报结果,尤其是对不良地质体的漏报,导致涌水涌泥灾害,造成人员伤亡事故,给国家和人民造成了严重的损失。
为了避免类似事故的发生,有必要对TSP的缺陷及改进进行相关研究。
地质雷达在隧道初期支护质量检测中的应用1
地质雷达在隧道初期⽀护质量检测中的应⽤1地质雷达在隧道衬砌检测中的应⽤摘要：采⽤矿⼭法施⼯的⼭岭隧道，其喷锚初期⽀护作为主要受⼒结构，⼆次混凝⼟衬砌主要作为安全储备，因此注重检测衬砌混凝⼟层厚度、背后脱空、空洞的位置及形态是⼗分必要的，便于对缺陷部位采取措施，有效控制了施⼯质量。
通过在蔡⼤岭隧道初期⽀护检测中的应⽤，对雷达波速的标定、雷达波形分析作了全⾯阐述，结果表明利⽤雷达检测隧道衬砌中的质量缺陷具有定位准确，快速，⽆损等优点。
关键词：隧道；衬砌；地质雷达；检测Application of geology radar to the quality detecting of tunnel primary support Abstract: In the mountains in tunnel construction, mainly USES the new Austrian tunneling method, primary support as the main force structure, thus make the shotcrete layer thickness detection becomes necessary. This article through to the geological radar detection principle, and discussed the primary support in CaiDaLing tunnel test, the application of the radar wave velocity of calibration, radar waveform analysis for a full explanation.Key word:initial supporting; detecting of thickness; detecting principle; wave speed of radar1．前⾔隧道因其特有的结构和功能要求，往往施⼯难度⼤，容易出现衬砌开裂，渗漏，钢筋⽹和格栅拱架错断变形，初衬背后脱空，不密实等缺陷，给施⼯和运营造成相当⼤的危害，为了避免事故发⽣，就必须在施⼯过程中及时发现质量隐患并及时清除，通过地质雷达⽅法检测正好解决以上问题。
铁路隧道地质雷达检测技术相关问题探讨
铁路隧道地质雷达检测技术相关问题探讨摘要：周边工程施工威胁着铁路隧道运营安全，为了实时了解铁路隧道结构变化情况，需要进行隧道监测。
探地雷达具有较好的探测和显示功能，常用于建筑结构物体的无损探测。
为了弥补测绘技术不能探测隧道内部结构体的不足，将探地雷达技术应用于隧道结构监测。
本文着重介绍了隧道探测的技术特点和探测参数设置，根据隧道介质反射图像特征，确定隧道内部结构信息。
结果证明了隧道探测技术的有效性，研究内容可为相关工程技术应用提供参考。
关键词：地质雷达;检测技术;1地质雷达检测技术应用概况铁路作为国民经济大动脉、国家重要基础和大众化交通工具，在推动我国经济社会发展中发挥着不可替代的作用。
近年来，我国铁路营业里程大幅增加，位居世界第一，随着高铁新线的不断开通运营，隧道工程质量对行车安全的影响不容忽视。
隧道工程作为确保铁路正常运营的重要一环，其施工质量直接影响将来的运营情况，由于建设过程及后期运营等多方面原因，因此隧道存在不同程度的病害，例如衬砌厚度不足、脱空、防水板切割衬砌、裂缝、渗漏水、施工冷缝、掉块、混凝土钢筋数量不足等问题，对运营单位及乘客的生命和财产安全构成了极大的危害。
地质雷达是近几十年发展起来的一种无损探测技术，具有探测速度快、探测过程连续、分辨率高、操作方便灵活、费用低等优点，广泛应用于我国铁路隧道建设过程中对二次衬砌的检测，目前，地质雷达主要用于对隧道衬砌混凝土厚度不足、脱空、空洞及不密实等缺陷进行检测。
地质雷达测线布置的位置往往是施工过程中容易出现问题的部位，主要以纵向布线为主，分别在拱顶、拱腰、边墙和遂底（仰拱）布置纵向测线：一是在拱顶区域，二衬在灌注拱顶部分混凝土时，受施工工艺、浇筑过程管控不到位等因素影响，常会在拱顶处出现脱空、空洞缺陷，此类缺陷是拱顶测线的探测重点。
二是在拱腰区域，隧道在爆破施工中，受沿隧道轮廓线布置的炮眼的爆破效果、围岩坚硬程度等因素制约，当爆破效果不佳时，常常在拱腰处发生二衬厚度不足，此类缺陷是拱腰测线的探测重点。
隧道二衬雷达检测常见缺陷图及形成原因
2． 2 地质雷达数据处理流程
于地质雷达图像的正演结果，另一方面由工程实践成果获得。只
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线形好，节段浇筑采用长线法，长线法是在按梁底曲线制作的底 ［1］ JTG D62-2004，公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵
1） 二衬后脱空。如图 3 所示，图 3 中线框内为某隧道二衬背 后脱空带。此缺陷 主 要 发 生 在 二 次 衬 砌 的 背 后，位 置 在 拱 顶 处， 图像表现特征主要是带状。此类缺陷产生的主要原因是二衬混 凝土硬化后收缩形成的收缩缝或者由于浇筑混凝土时模板的变 形、台架下沉而形成。图 4 为某隧道二衬背后的三角形脱空，其 位置在隧道拱腰 处，图 像 表 现 特 征 主 要 是 比 较 小 的 带 状，且 有 一 定倾角。其原因主要是初次喷射混凝土的表面凸凹不平，防水板 绷紧所致。
The common defect images and formation causes of tunnel two lining radar detection
HE Jian-hui LI You-yun QIN Shi-wei （ Road College，Chang’an University，Xi’an 710061，China） Abstract： This paper summarized and analyzed the tunnel common defect images of geological radar detection，and analyzed the image characteristics and defects formation causes，provided reference for the technical personnel in discriminating the defects of two lining detection． Key words： geological radar，take off empty，inanition，leaky
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1、地质雷达法的原理
地质雷达法是一种用于确定地下介质分布的光谱（1MHz～1GHz）电磁技术。
地质雷达利用一个天线发射高频宽频带电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。
电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。
因此，可根据接收到波的旅行时间（亦称双程走时）、幅度与波形资料，可推断介质的结构。
实测时将雷达的发射和接收天线密贴于喷层表面，雷达波通过天线进入混凝土衬砌中，遇到钢筋、钢拱架、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、岩石中的裂面等产生反射，接收天线接收到反射波，测出反射波的入射、反射双向走时，就可计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，即有下式：
D=V·Δt/2
式中：D――天线到反射面的距离，km；
Δt――雷达波从发射至接收到反射波的走时，用ns（纳秒，1ns=10-9秒）计；
V――雷达波的行走速度，km/s。
可以用几何光学的概念来看待直线传播
雷达波的透射和反射，即有下式：V=C0/ε1/2
式中：C0――雷达波在空气中的传播速度，30cm/ns；
ε――介电常数，由波所通过的物质决定。
即物体中的雷达波速由其介电常数决定。
如空气的ε=1，水的ε=81，混凝土的ε=4～10。
实际上，雷达波之所以会在物体界面产生反射，是因为界面两侧物质介电常数不同。
雷达探测原理示意图
雷达天线可沿所测测线连续滑动，所测的每个测点的时间曲线可以汇成时间剖面图像。
从一个测点的反射波时间曲线上去判别哪一个波反映什么是困难的，但多个测点资料汇成的时间剖面，各测点接收到的同一反射面的反射波汇面一定图像，就能直观地反映出各种不同的反射面。
例如，一个与测量平面近于平行的反射面，如衬砌的外缘面，在时间剖面上就是与时间0基线近于平行的线；衬砌与岩体交界面的起伏（反映了衬砌厚薄变化）表现为有起伏的图像；钢拱架的反射图像可能是一双曲线，在彩色或黑色灰度的图上也可能呈现一个个圆点；突入衬砌中的小块岩石、衬砌背后的空洞、两层衬砌间的空隙则多呈双曲线图像。
根据这些图像即可辩别不同的物体。
时间剖面图像是探地雷达成果的基本图件，其横座标为测点位置，纵座标为雷达波反射走时，可以用黑白波型图像（波形图变面积黑白显示）、黑白灰度显示、彩色色块显示等形式。
可以用专用分析软件对所测图象进行分析。
2、现场检测程序
1．测线布置
（1）隧道施工过程中质量检测以纵向布线为主，横向布为辅。
纵向布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰、左右边墙和隧底各布1条；横向布线可按检测内容和要求布设线距，一般情况线距8～12m ；采用点测时每断面不小于6个点。
检测中发现不合格地段应加密测线或测点。
（2）隧道竣工验收时质量检测应纵向布线，必要时可横向布线。
纵向布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰和左右边墙各布1条；横向布线线距8～12m ；采用点测时每断面不少于5个点。
需确定回填空洞规模和范围时，应加密测线或测点。
（3）三车道隧道应在隧道拱顶部位增加2条测线。
（4）测线每5～10m 应有一里程标记。
2．介质参数标定
（1）检测前应对衬砌混凝土的介电常数或电磁波速做现场标定，且每座隧道应不少于1处，每处实测不少于3次，取平均值为该隧道的介电常数或电磁波速。
当隧道长度大于3km 、衬砌材料或含水量变化较大时，应适当增加标定点数。
（2）标定方法：①在已知厚度部位或材料与隧道相同的其他预制件上测量；②在洞口或洞内避车洞处使用双天线直达波法测量；③钻孔实测。
（3）求取参数时应具备以下条件：①标定目标体的厚度一般不小于15cm ，且厚度已知；②标定记录中界面反射信号应清晰、准确。
（4）标定结果应按下式计算：
223.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=d t r ε
9102⨯=t
d υ 式中：r ε—相对介电常数 ；
υ—电磁波速（m/s ）；
t —双程旅行时间（ns ）；
d —标定目标体厚度或距离（m ）。
3．测量时窗由下式确定：
a d T r
⋅=∆3.02ε
式中：T ∆—时窗长度（ns ）；
a —时窗调整系数，一般取1.5～2.0。
4．扫描样点数由下式确定：
3102-⨯⋅⋅∆⋅=K f T S
式中：S —扫描样点数；
T ∆—时窗长度（ns ）；
f —天线中心频率（MHz ）；
K
—系数，一般取6～10。
5．纵向布线应采用连续测量方式，扫描速度不得小于40道（线）/s ；特殊地段或条件不允许时可采用点测方式，测量点距不利大于20cm 。