地表雷达检测技术方案

贵州道兴建设工程检测有限责任公司

贵阳市轨道交通2号线兴筑西路站-水井坡站区间地表雷达探测技术方案

方案编制：

技术审核：

方案批准：

贵州道兴建设工程建设工程检测有限责任公司

2016年3月15日

目录

1 工程概况 (1)

2 探测项目和方法 (1)

3 编制依据 (2)

4 雷达探测的基本原理 (2)

5 探测流程 (3)

6 检测仪器和设备 (4)

7 需有关单位配合的事项 (4)

7 质量和安全保证措施 (4)

8 预期成果 (5)

9 本工程项目安排 (5)

1 工程概况

贵阳市轨道交通2号线兴筑西路站-水井坡站区间长1234.974m，其中水井坡站（长189.6m），为本一站一区间的土建工程施工。

水井坡站是贵阳市轨道交通2号线的一个中间站，位于主干道金阳南路的下方，周围交通较为繁忙。车站起止里程YDK19+978.193～YDK20+167.819，总长189.6m，为地下两层岛式车站，车站结构为明挖地下两层单柱双跨矩形结构。标准段宽19.9m，基坑深约15-21m，主体建筑面积7941.8m2，总建筑面积11936m2。顶板覆土约3.6m，轨面埋深15.35m。本站共设4个出入口、2组风亭。1、4号出入口过街段采用暗挖外其余均为明挖法施工。车站两端均为矿山法区间。

兴筑西路站-水井坡站区间，本区间线路出兴筑西路站后，穿过诚信南路东侧的一个小山包及金阳客站公交停车场（侧穿加气站），再穿过翠柳路后，进入喀斯特公园内，在公园内线路继续往东南，穿出公园东南角、石村东路后，到达金阳南路水井坡站，区间设计里程为：YDK18+741.914～YDK19+976.888，区间隧道全长1234.974m。采用矿山法施工。隧道拱顶埋深14.5～39.6m，线间距为12m～17m。

本工程项目为城市交通通道，工程地质条件复杂，为了保证施工安全，必须须对开挖段落的工程地质地质条件弄清楚，防止工安全施工大发生，故根据贵阳市城市轨道交通有限公司文件“筑轨道〔2015〕96号”“贵阳市城市轨道交通有限公司关于印发《贵阳市城市轨道交通工程地表地质雷达探测管理办法（试行）》的通知”的要求，根据本段的具体情况，对该标段的开挖站台和暗挖区间隧道地表进行了雷达探测，雷达测线布置严格按办法进行。其具体探测方案如下：

2 探测项目和方法

根据本工程的实际和相关规范要求，采用技术成熟地质雷达法，对施工站台的周围，以及暗挖区间的地表的空洞、脱空、水囊、疏松堆积体等进行探测，防止施工过程中的坍塌、涌泥、涌水等事故发生。

3 编制依据

《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设【2008】105）；

《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ 204－2008）；

《铁路隧道设计施工有关标准补充规定》（铁建设【2007】88）；

《贵阳市城市轨道交通工程地表地质雷达探测管理办法（试行）》的通知”；

国家以及贵州省有关规范、规程等。

4 雷达探测的基本原理 探地雷达是利用高频电磁波（1MH Z ～1GH Z ）， 以宽频带短脉冲的形式，在地面通过发射天线（T ）将信号送入地下，经地层界面或目的体反射后回到地面，再由接收天线（R ）接收电磁波反射信号，通过对电磁波反射信号的时域特征和振幅特征进行分析来了解地层或目的体特征信息的方法。当发射天线向地下发射高频宽频带短脉冲电磁波时，遇到不同介电特性的介质就会有部分电磁波能量返回，接收天线接收反射回波并记录反射时间。电磁波在岩土介质中的传播速度为：

r

c V E = 式中：c 为电磁波在真空中的传播速度，约为0.3m

ns ；E r 为相对介电常数。 电磁波在介质中传播时，其路径-波形将随所通过的介质的电性质及几何形态而变化，根据接收到波的旅行时间（亦即双程走时）、幅度、频率与波形变化资料，可以推断介质的内部结构以及目标的深度、形状等，利用电磁波在介质中的波速和旅行时间可以计算介面深度2

tV h =。当发射天线沿欲探测物表面移动时就能得到其内部介质剖面图像。其工作原理见图1。

图1 雷达探测原理示意图

检测时采用的地质雷达为Zond-12e （拉脱维亚）。根据测试技术要求和现场实际情况，选择天线点测方式，设置和联接选用150 MHz 频率天线（天线的间距1.5~2.0m 可调）和900MHz 高频天线进行综合测试，信号数字迭加可进行每秒16~128次，增益根据探测深度变化进行指数放大。数据处理和反演解释使用仪器生产厂家配备的雷达处理软件对雷达信号进行处理、解释和计算。

（2）雷达测线的布置：沿基础环向测3条测线。

5 探测流程

试 验 试验数据分析、整理

提交试验报告 制定试验方案 人员组织

试验设备 技术交底 现场试验 接受委托 地表表面

空洞等不良地质

探测界限

图3.1 检测流程框图

6 检测仪器和设备

试验仪器设备及机械见表3。

表3 试验仪器设备

7 需有关单位配合的事项

(1)清理试验场地；

(2)当施工现场出现交叉作业而影响试验进度时，请委托方出面进行协调解决。

(3)因试验设备操作复杂，须人工进行现场移动，请委托方协调；

7 质量和安全保证措施

为保证试验工作能科学、安全、有序的进行，依据我公司质量保证体系文件，现制订保证措施如下：

(1)严格按照国家有关规范的要求进行试验 (包括设备组装、测试仪器仪表的安装及数据读取方式等等)；

(2)所有计量试验设备、仪器，使用时必须在有效计量周期内；

(3)实施岗位责任制，各项试验工作及其配套服务有专人负责，保证试验的有序性；

(4)建立项目质量保证体系，落实质量管理责任制，明确岗位职责、岗位技术要求及质量要求，做到质量责任落实到人；