云南隧道地质雷达检测.ppt
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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。
地质雷达图像解释(含超前地质预报及检测)PPT课件
如何识别干扰波与目标体的图像特征非常关键 干扰信号在实际探测工作不可避免 1) 地面干扰
地面架空电线（双曲线） 测线附近的金属物（强振幅、密集的反射波组） 地面上的砾石（多次反射，局部强振幅回波） 测绳和皮尺（典型的“X”型干扰） 2) 地下异常的多次波 在地质体与地表面来回反射，严重影响目标体的反射波 信息，波形杂乱，不规则。
隙
部富水
次反射
岩性变化 接触面或 软弱夹层
其他不利地质体的地质雷达图像 空洞
其他不利地质体的地质雷达图像
其他不利地质体的地质雷达图像
其他不利地质体的地质雷达图像
其他不利地质体的地质雷达图像
右拱腰塌方回填不密实 左拱腰塌方回填不密实
其他不利地质体的地质雷达图像
拱顶塌方回填不密实
其他不利地质体的地质雷பைடு நூலகம்图像
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
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。
地面架空电线（双曲线） 测线附近的金属物（强振幅、密集的反射波组） 地面上的砾石（多次反射，局部强振幅回波） 测绳和皮尺（典型的“X”型干扰） 2) 地下异常的多次波 在地质体与地表面来回反射，严重影响目标体的反射波 信息，波形杂乱，不规则。
隙
部富水
次反射
岩性变化 接触面或 软弱夹层
其他不利地质体的地质雷达图像 空洞
其他不利地质体的地质雷达图像
其他不利地质体的地质雷达图像
其他不利地质体的地质雷达图像
其他不利地质体的地质雷达图像
右拱腰塌方回填不密实 左拱腰塌方回填不密实
其他不利地质体的地质雷达图像
拱顶塌方回填不密实
其他不利地质体的地质雷பைடு நூலகம்图像
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
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。
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。
隧道地质雷达实测数据处理与判释
左 边 墙 雷 达 检 测 曲 线
左 边 墙 雷 达 检 测 钢 筋 信 号
隧道边墙检测图像点评
此处增益 太大，认 为造电 缆线头， 致使接触
不良
隧道边墙检测图像点评
举天线行走 时停顿
隧道边墙检测图像点评
最低端增益 太小
第二组
隧道边墙检测图像点评
图4 衬砌背后空洞雷达图像
图4为在建某高铁隧道检测发现典型空 洞雷达图像，其表现为反射信号强，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特性。也就是需要根 据空洞所处位置、大小、是否影响二衬设 计厚度等因素具体确定缺陷处理措施。对 于空腔较小的空洞(不影响二衬厚度)可以 通过简单的注水泥浆措施消除缺陷。如果 采用注浆措施处理较大的空洞问题(影响二 衬厚度)，那么必须选用高强注浆材料或者 相关单位研制的特殊注浆材料。对于像图3 中这种特大空洞则必须采取局部返工或者 整板返工的方式消除问题对二衬结构带来 的危害。
表3 隧道衬砌背后缺陷量化指标
相关项目
垂直深度/cm
测线长度/cm
密实 不密实 脱空 空洞
hq≤2 2﹤hq≤10
hq＞10
-
sLci≤Lg、Lk且Li≤50 sLc＞Lg、Lk kLc＞10
1. Lg指钢拱架间距；Lk指隧道单循环开挖进尺； 2. sLci指不密实区某单个最大空腔体的测线长度，在钢拱架与开挖
表2 B检测单位二衬背后缺陷典型描述
设单
二衬厚度
二衬不密实或背 二衬钢筋布
后空洞
置
序 号
建设 项目
隧道 名称
标段
施工 单位
监理 计 测 单位 单 线
位
米 不合格情 况简述
长度
探地雷达在隧道工程检测中的应用ppt120414by中国电波所
探地雷达 在隧道工程检测中的应用
施兴华 中国电波传播研究所 2012-04-14
中国电波传播研究所
中国电波传播研究所
中国电波传播研究所
一．隧道检测的意义
隧 道 检 测 评 价 的 意 义
衬砌是隧道承载及防水的重要结构，其施工质量对隧道的 长期稳定和使用功能的正常发挥有很大影响。然而，隧道施工过 程中难以避免出现施工缺陷，留下病害隐患。如果能在隧道施工 过程中及时发现，并及时采取整治措施，可大大提高日后隧道运 营的安全性。因而，对隧道进行检测意义重大。
厚积薄发，引领探地雷达技术的发展
走进
中国电波传播研究所
中国电波传播研究所
二. 电波所及其观测站分布 2.1.1 探地雷达技术背景及来源 ２．１ 厚积薄发，引领探地雷达技术的发展
电 波 所 观 测 站 分 布
测控船 测控船 西沙 马来西亚 中国电波传播研究所 智利站 喀什 阿里 阿勒泰
电 波 所 研 究 所 领 域
毫米波到 超长波 地下
中国电波所是研究电磁波在各种媒质中的传播特性以及 应用为主的综合性研究所。
中国电波传播研究所
二. 探地雷达技术背景及来源
行 业 地 位
国家唯一电波环境观测站网和数据库 国家电离层骚扰预报中心 国际无线电科学联盟 电子行业全球定位系统 硕士点及博士后工作站 国家核心期刊
异常显示
界面
电磁波反射探测原理
雷达记录示意图 中国电波传播研究所
对空雷达技术创新性的用于地下目标探测
空气直达波 地面直达波 介质层1 透 射 多 次 反 射 目标反射回波
介质层2
X
介质层3
X = ½ VT
X: 穿透深度 V: 电磁波传播速度 T: 双程旅行时间
施兴华 中国电波传播研究所 2012-04-14
中国电波传播研究所
中国电波传播研究所
中国电波传播研究所
一．隧道检测的意义
隧 道 检 测 评 价 的 意 义
衬砌是隧道承载及防水的重要结构，其施工质量对隧道的 长期稳定和使用功能的正常发挥有很大影响。然而，隧道施工过 程中难以避免出现施工缺陷，留下病害隐患。如果能在隧道施工 过程中及时发现，并及时采取整治措施，可大大提高日后隧道运 营的安全性。因而，对隧道进行检测意义重大。
厚积薄发，引领探地雷达技术的发展
走进
中国电波传播研究所
中国电波传播研究所
二. 电波所及其观测站分布 2.1.1 探地雷达技术背景及来源 ２．１ 厚积薄发，引领探地雷达技术的发展
电 波 所 观 测 站 分 布
测控船 测控船 西沙 马来西亚 中国电波传播研究所 智利站 喀什 阿里 阿勒泰
电 波 所 研 究 所 领 域
毫米波到 超长波 地下
中国电波所是研究电磁波在各种媒质中的传播特性以及 应用为主的综合性研究所。
中国电波传播研究所
二. 探地雷达技术背景及来源
行 业 地 位
国家唯一电波环境观测站网和数据库 国家电离层骚扰预报中心 国际无线电科学联盟 电子行业全球定位系统 硕士点及博士后工作站 国家核心期刊
异常显示
界面
电磁波反射探测原理
雷达记录示意图 中国电波传播研究所
对空雷达技术创新性的用于地下目标探测
空气直达波 地面直达波 介质层1 透 射 多 次 反 射 目标反射回波
介质层2
X
介质层3
X = ½ VT
X: 穿透深度 V: 电磁波传播速度 T: 双程旅行时间
地下工程监测与检测技术六地下工程中的地质雷达测试技术ppt课件
测线布置一般应尽可能 与异常的走向垂直；同时测 线的间距应小于或等于目标 尺度与分辨率尺度，以防目 标漏测；对于一般的二度体， 可以布置一个方向的测线， 如需反映三度体的特性或做 成三维成像，应布置多条测 线或构成测网。
三.观测场地与环境记录
观测现场记录很重要，它是资料解释的基础。有些环境 干扰信号被记录下来，如电线杆、侧面墙要点是把那些可能产生反射干扰的地物都记录下来，注明它 们的性质、与测线的距离、位置关系等。
二.电磁波在介质中的传播规律
电磁波根据其波面的形状可以分为平面波、柱面波和球 面波，其中平面波是最基本、最具有电磁波普遍规律的电磁 波类型。
探地雷达所发射的的电磁波可经傅立叶变换换算一系列 的谐波，这些谐波近似为平面波，则探地雷达电磁波传播以 平面谐波的传播规律为基础。
在探地雷达应用中，通常比较关心电磁波的传播速度和衰减因子 。若介质为低损耗介质，此时，平面波的电场强度近似等于磁场强 度；大多数岩石介质为非磁性、非导电介质，此时电磁波的速度主 要取决于介质的介电常数；衰减常数与电导率成正比，与介电常数 的平方根成反比，电磁波能量的衰减主要是由于感生涡流损失引起 的。若介质为良导体，此时，随着电导率、磁导率增加，以及电磁 波频率升高，电磁波的衰减越快。波速与频率的平方根成正比，与 电导率的平方根成反比，波速是频率和电导率的函数。
地质雷达反射剖面示意图
一.麦克斯韦电磁场理论简介
E
.D
B t
.B 0
H
J
D t
麦克斯韦方程组表明，随着时间变化的磁场会产生时间变化的电 场，随着时间变化的电场又会产生随着时间变化的磁场。简言之， 就是变化的磁场和变化的电场相互激发，并且变化的磁场和变化的 电场以一定的速度向外传播，这就形成了电磁波。
三.观测场地与环境记录
观测现场记录很重要，它是资料解释的基础。有些环境 干扰信号被记录下来，如电线杆、侧面墙要点是把那些可能产生反射干扰的地物都记录下来，注明它 们的性质、与测线的距离、位置关系等。
二.电磁波在介质中的传播规律
电磁波根据其波面的形状可以分为平面波、柱面波和球 面波，其中平面波是最基本、最具有电磁波普遍规律的电磁 波类型。
探地雷达所发射的的电磁波可经傅立叶变换换算一系列 的谐波，这些谐波近似为平面波，则探地雷达电磁波传播以 平面谐波的传播规律为基础。
在探地雷达应用中，通常比较关心电磁波的传播速度和衰减因子 。若介质为低损耗介质，此时，平面波的电场强度近似等于磁场强 度；大多数岩石介质为非磁性、非导电介质，此时电磁波的速度主 要取决于介质的介电常数；衰减常数与电导率成正比，与介电常数 的平方根成反比，电磁波能量的衰减主要是由于感生涡流损失引起 的。若介质为良导体，此时，随着电导率、磁导率增加，以及电磁 波频率升高，电磁波的衰减越快。波速与频率的平方根成正比，与 电导率的平方根成反比，波速是频率和电导率的函数。
地质雷达反射剖面示意图
一.麦克斯韦电磁场理论简介
E
.D
B t
.B 0
H
J
D t
麦克斯韦方程组表明，随着时间变化的磁场会产生时间变化的电 场，随着时间变化的电场又会产生随着时间变化的磁场。简言之， 就是变化的磁场和变化的电场相互激发，并且变化的磁场和变化的 电场以一定的速度向外传播，这就形成了电磁波。
(2024年)某隧道地质雷达检测
4
地质雷达检测在隧道工程中的应用
超前地质预报
在隧道掌子面前方进行地质雷达检测 ，预测前方不良地质体的位置、规模 和性质，为隧道施工提供超前地质预 报信息。
隧道衬砌质量检测
利用地质雷达对隧道衬砌结构进行无 损检测，识别衬砌背后的空洞、不密 实等缺陷，评估衬砌结构的完整性和 安全性。
隧道围岩稳定性评价
某隧道地质雷达检测
2024/3/26
1
目录
2024/3/26
• 隧道地质雷达检测概述 • 隧道地质雷达检测系统 • 隧道地质雷达检测实施流程 • 隧道地质雷达检测案例分析 • 隧道地质雷达检测中的常见问题及解决方
法 • 隧道地质雷达检测技术的发展趋势与展望
2
01
隧道地质雷达检测概述
2024/3/26
智能化、自动化操作
引入人工智能和自动化技术，实现地质雷达设备的智能化操作和自动数据分析，提高检测 效率和准确性。
25
数据处理与解释技术的创新与发展
01
先进的数据处理算法
采用先进的数据处理算法，如深度学习、神经网络等，对地质雷达数据
进行高效、准确的处理和分析。
02
多源数据融合技术
结合其他地球物理探测手段，如地震波法、电磁法等，实现多源数据的
提高工程质量
通过隧道衬砌质量检测和围岩稳定 性评价，可以及时发现并处理工程 质量问题，确保隧道工程的稳定性 和安全性。
6
02
隧道地质雷达检测系统
2024/3/26
7
地质雷达设备
发射天线
用于向地下发射高频电 磁波，其频率和功率可
根据需要进行调整。
2024/3/26
接收天线
用于接收地下反射回来 的电磁波，并将其转换
地质雷达检测在隧道工程中的应用
超前地质预报
在隧道掌子面前方进行地质雷达检测 ，预测前方不良地质体的位置、规模 和性质，为隧道施工提供超前地质预 报信息。
隧道衬砌质量检测
利用地质雷达对隧道衬砌结构进行无 损检测，识别衬砌背后的空洞、不密 实等缺陷，评估衬砌结构的完整性和 安全性。
隧道围岩稳定性评价
某隧道地质雷达检测
2024/3/26
1
目录
2024/3/26
• 隧道地质雷达检测概述 • 隧道地质雷达检测系统 • 隧道地质雷达检测实施流程 • 隧道地质雷达检测案例分析 • 隧道地质雷达检测中的常见问题及解决方
法 • 隧道地质雷达检测技术的发展趋势与展望
2
01
隧道地质雷达检测概述
2024/3/26
智能化、自动化操作
引入人工智能和自动化技术，实现地质雷达设备的智能化操作和自动数据分析，提高检测 效率和准确性。
25
数据处理与解释技术的创新与发展
01
先进的数据处理算法
采用先进的数据处理算法，如深度学习、神经网络等，对地质雷达数据
进行高效、准确的处理和分析。
02
多源数据融合技术
结合其他地球物理探测手段，如地震波法、电磁法等，实现多源数据的
提高工程质量
通过隧道衬砌质量检测和围岩稳定 性评价，可以及时发现并处理工程 质量问题，确保隧道工程的稳定性 和安全性。
6
02
隧道地质雷达检测系统
2024/3/26
7
地质雷达设备
发射天线
用于向地下发射高频电 磁波，其频率和功率可
根据需要进行调整。
2024/3/26
接收天线
用于接收地下反射回来 的电磁波，并将其转换
地质雷达原理及应用PPT课件
19
Depth [m]
GPR工作方法 – 层析成像 (钻孔雷达)
2020/1/16
20
二、地下介质的电特性
2020/1/16
21
电特性
• 要探测的介质的电特性, 决定雷达方法是否适用。 • 在用雷达进行地质勘探时, 水是决定电特性的最主要的因素。
• 电导率 (穿透深度…)
• 相对介电常数 (对比度, 信号速度, “足印”…)
采集模式：测距轮（距离）：最常用方式，结果解释准确可靠 时间：当无法沿确定测线探测时，如果GPS信号有， 可以采用。 键盘（点测）：低频天线做深部探测采用，叠加可以很高
道：在地面上某一点采集的一个完整的波形 道间距/时间间隔：根据探测需要选取 天线中心频率：每个天线都有一个频率范围，它不是单频的
2020/1/16
[t]
35
采样频率：最好大于天线中心频率的10倍（一定不要小于6倍）， 一般达到20倍就足够了，再增加采样频率信号也不会改善。
时间窗/样点数：时间窗根据你准备探测的深度确定，最好比你期望 的探测深度大30%。要增大时间窗，最好的办法是增加 样点数，尽量不要降低采样频率。
信号位置/直达波：一般把直达波的起始位置调到30个样点处（通常 自动搜索就够了，不行的话手动调整）
随着现代应用电子技术的高速发展和人们对电磁波认识进一 步加深，地质雷达的应用范围从低耗散介质扩展到土层、岩层、 混凝土等有耗散介质中，例如：地质勘查、考古、无损检测、管 线探测以及建筑结构调查等。
2020/1/16
2
2020/1/16
3
2020/1/16
非屏蔽天线可应用于：基岩 探测、地质分层、岩熔及空 洞探测、湖(河)底形态调查、 隧道超前探测、坝体深部探 测、古墓及其它未知物探测、 冰川调查、滑坡调查等土木 建筑、地质学及水文地质学 方面。
Depth [m]
GPR工作方法 – 层析成像 (钻孔雷达)
2020/1/16
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二、地下介质的电特性
2020/1/16
21
电特性
• 要探测的介质的电特性, 决定雷达方法是否适用。 • 在用雷达进行地质勘探时, 水是决定电特性的最主要的因素。
• 电导率 (穿透深度…)
• 相对介电常数 (对比度, 信号速度, “足印”…)
采集模式：测距轮（距离）：最常用方式，结果解释准确可靠 时间：当无法沿确定测线探测时，如果GPS信号有， 可以采用。 键盘（点测）：低频天线做深部探测采用，叠加可以很高
道：在地面上某一点采集的一个完整的波形 道间距/时间间隔：根据探测需要选取 天线中心频率：每个天线都有一个频率范围，它不是单频的
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采样频率：最好大于天线中心频率的10倍（一定不要小于6倍）， 一般达到20倍就足够了，再增加采样频率信号也不会改善。
时间窗/样点数：时间窗根据你准备探测的深度确定，最好比你期望 的探测深度大30%。要增大时间窗，最好的办法是增加 样点数，尽量不要降低采样频率。
信号位置/直达波：一般把直达波的起始位置调到30个样点处（通常 自动搜索就够了，不行的话手动调整）
随着现代应用电子技术的高速发展和人们对电磁波认识进一 步加深，地质雷达的应用范围从低耗散介质扩展到土层、岩层、 混凝土等有耗散介质中，例如：地质勘查、考古、无损检测、管 线探测以及建筑结构调查等。
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2
2020/1/16
3
2020/1/16
非屏蔽天线可应用于：基岩 探测、地质分层、岩熔及空 洞探测、湖(河)底形态调查、 隧道超前探测、坝体深部探 测、古墓及其它未知物探测、 冰川调查、滑坡调查等土木 建筑、地质学及水文地质学 方面。
地质雷达在隧道工程质量检测中应用若干技术问题30页PPT
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
地质雷达在隧道工程质量检测中应用 若干技术问题
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们Fra bibliotek 后面。•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
地质雷达在隧道工程质量检测中应用 若干技术问题
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们Fra bibliotek 后面。•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
地质雷达在隧道检测中的应用共48页PPT
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
地质雷达在隧道检测中的应用
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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下图是该处异常区经压注水泥浆处
理后雷达复测结果图，原回填欠实区已 发生变化，其视频率与砼衬砌背景频率 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 体，而异常区形态的存在反映出其黄土、 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 。
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， 其衰减系数亦随着介电常数的增加而减小。
灰 岩 溶 洞
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
九、围岩破碎富水裂隙发育
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
K229+545 衬砌裂缝
从雷达图象上解译分析，可反映
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，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，主要表现 为雷达波的相位不连续。
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。
K229+536
混凝土泵送孔
下图是该处空洞异常经
加固处理后的雷达复测结果 图象，图中同一位置处理前 的空洞异常已经消失，电磁 波反射特征单一，表明空洞 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）。
开挖验证：衬砌厚度20cm、空洞 大于150cm
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 云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
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
初期支护层 二次衬砌层
三角形空洞
模 筑 施 工 缝
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
二次衬砌层内三角形空洞实例
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
衬砌砼层间大面积空洞实例之一
K290+580
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
K212+890
K212+900
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
六、回填欠实
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
初期支护回填不实作业现场
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
初期支护回填不实检测实例
围岩
初期支护 片石回填
环氧树脂加固孔
K229+527 雷达测线
原砼层衬砌
后期压注 混凝土层
围岩
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隧道衬砌结构雷达检测实例
初期支护砼层裂缝实例
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
二次衬砌结构层裂缝实例
云南航天质量无损检测站
Байду номын сангаас
隧道衬砌结构雷达检测实例
八、溶 洞
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
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
隧道衬砌结构雷达检测实例
七、砼层裂缝
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
昆
砼层裂缝实例
明 端
某隧道在加固处理拱顶空洞病害
泵送混凝土过程中，因压力过大造成 衬砌结构开裂。为了解裂缝纵深发展 程度，使用雷达技术对纵向开裂主裂 缝进行了检测。
空洞
围岩
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
回填欠实处理前后 雷达检测对比图象
K229+505
K229+500
K229+495
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，强反射界 面反映出异常边界形态，异常区内呈雪 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，经破孔验证为充 填黄土。
隧道衬砌结构雷达检测实例
金属锚杆群实例之二
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
金属锚杆加固松散围岩实例
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
处理塌方金属管棚加固实例之一
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
金属排水管（充水）实例
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
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隧道衬砌结构雷达检测实例
处理危石且伴生空洞实例
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隧道衬砌结构雷达检测实例
空洞病害处理前后 雷达检测对比图象
K229+265
K229+260
K229+255
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， 从而圈定出衬砌结构内的空 洞位置及规模。
四、空 洞
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
开挖验证结果
K290+735
K290+740
破孔位置
K290+745
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
K229+737 50cm 16cm 35cm
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
隧道衬砌层内空洞实例
云南航天质量无损检测站
衬砌结构层位雷达图象
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隧道衬砌结构雷达检测实例
三、衬砌结构内的金属构件
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隧道衬砌结构雷达检测实例
典型钢支撑雷达图象
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
钢支撑检测实例
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隧道衬砌结构雷达检测实例
钢筋密度检测实例
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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
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隧道衬砌结构雷达检测实例
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二、衬砌结构砼层厚度检测
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衬砌结构层位划分
Ri
1 1
2 2
地表 二次衬砌
反射系数正负— 决定反射界面相位正负
188
r
吸收系数决定了电磁波场强在传 播过程中的衰减速率
初期支护 回填欠实 围岩
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隧道衬砌结构雷达检测实例
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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隧道衬砌结构雷达检测实例
K290+590
空洞
空洞
二次衬砌 初期支护
空洞
围岩
开孔里程
设计二次衬砌厚度 实测二次衬砌厚度
脱空量
破孔位置
孔一 K229+577
40cm 22cm 35cm
孔二 K290+578
40cm 15cm 31cm
孔三 K290+583
40cm 30cm 37cm
孔四 K290+593
40cm 23cm 40cm
理后雷达复测结果图，原回填欠实区已 发生变化，其视频率与砼衬砌背景频率 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 体，而异常区形态的存在反映出其黄土、 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 。
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， 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
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K229+545 衬砌裂缝
从雷达图象上解译分析，可反映
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，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，主要表现 为雷达波的相位不连续。
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。
K229+536
混凝土泵送孔
下图是该处空洞异常经
加固处理后的雷达复测结果 图象，图中同一位置处理前 的空洞异常已经消失，电磁 波反射特征单一，表明空洞 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）。
开挖验证：衬砌厚度20cm、空洞 大于150cm
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 云南航天质量无损检测站
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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
初期支护层 二次衬砌层
三角形空洞
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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
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隧道衬砌结构层间脱空实例之二
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
围岩
初期支护 片石回填
环氧树脂加固孔
K229+527 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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二次衬砌结构层裂缝实例
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八、溶 洞
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处理前开孔验证为充填黄土
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K229+500
K229+495
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七、砼层裂缝
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明 端
某隧道在加固处理拱顶空洞病害
泵送混凝土过程中，因压力过大造成 衬砌结构开裂。为了解裂缝纵深发展 程度，使用雷达技术对纵向开裂主裂 缝进行了检测。
空洞
围岩
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回填欠实处理前后 雷达检测对比图象
K229+505
K229+500
K229+495
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，强反射界 面反映出异常边界形态，异常区内呈雪 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，经破孔验证为充 填黄土。
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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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K229+265
K229+260
K229+255
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， 从而圈定出衬砌结构内的空 洞位置及规模。
四、空 洞
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开挖验证结果
K290+735
K290+740
破孔位置
K290+745
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
K229+737 50cm 16cm 35cm
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隧道衬砌层内空洞实例
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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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二、衬砌结构砼层厚度检测
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衬砌结构层位划分
Ri
1 1
2 2
地表 二次衬砌
反射系数正负— 决定反射界面相位正负
188
r
吸收系数决定了电磁波场强在传 播过程中的衰减速率
初期支护 回填欠实 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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K290+590
空洞
空洞
二次衬砌 初期支护
空洞
围岩
开孔里程
设计二次衬砌厚度 实测二次衬砌厚度
脱空量
破孔位置
孔一 K229+577
40cm 22cm 35cm
孔二 K290+578
40cm 15cm 31cm
孔三 K290+583
40cm 30cm 37cm
孔四 K290+593
40cm 23cm 40cm