项目八隧道实体地质雷达检测
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。
隧道检测中的地质雷达无损探测技术
隧道检测中的地质雷达无损探测技术摘要：隧道施工是公路、铁路建造过程中较为常见的重、难点问题，其隐蔽工程量大、作业空间狭窄，部分地区受天然地质条件制约，还可能出现泥石流、滑坡等状况，危险性相对较高，因此必须通过有效的检测手段，实时监控拱顶下沉、围岩支撑等参数，以防安全事故的发生。
本文聚焦隧道检测必要性及难点问题，引入地质雷达检测技术，对其原理、应用及注意事项进行了展开论述。
关键词：隧道检测；地质雷达；无损检测技术前言：雷达技术具有显著的高效性、精准性特征，最早广泛应用于军事领域，并衍生出了脉冲雷达、连续波雷达等多种形式，可以满足不同场景下的探测需求。
当前伴随科技手段的进步，雷达技术融合发展趋势愈发明显，与激光、红外光等探测方案相互协同，应用领域也进一步扩展，地质雷达的出现，更是为交通基建无损检测提供了较为可行、高效的思路，有必要就其应用要点进行深入探究。
1地质雷达无损检测技术工作原理概述隧道工程危险系数高、施工难度大，拱顶、围岩等构造随时可能在不可预见因素的干扰下，出现坍塌、松动等状况，所以实践操作时，通常会结合超前支护、超前灌浆等方法技进行术辅助加固，施工结束后也要经过严谨、细致的检查验收，防止安全事故发生。
在这一过程中，地质雷达无损检测技术尤为关键，它可以在106至109Hz无线电的帮助下，对地下介质分布状况进行客观描述，为超前支护、二次衬砌等的质量、强度分析提供依据，方便后续施工的开展，也为验收工作提供依据。
从检测原理上看，电磁波是地质雷达探测的主要依托，当天线完成定向发射操作后，电磁波会在目标体、地层中，发生投射、反射作用，进而返回接收天线，在滤波器、解码器等的作用下进行数字化处理，并直接转化、显示为波形结构，技术人员通过波幅、传播时间等，就可以快速获知相关信息，实现参数采集。
需要注意的是，电磁波本身是存在衰减问题的，目标体埋深、电性差异等，均会对其传送过程造成影响，电位差越大，相关界面就会越清晰，分析准确性也就更有保障。
地质雷达无损探测技术在隧道检测中的运用
地质雷达无损探测技术在隧道检测中的运用摘要：隧道施工质量检测是工程投入使用前的重要环节，可及时了解隧道内部施工质量，方便后续处理。
地质雷达无损探测技术的应用，在不会对隧道施工质量造成影响的情况下，快速获得探测结果，采集数据的准确性可得到保障，并能够将隧道内部实际情况直观展现出来，与以往的使用的探测技术相比，技术优势较为明显，是当前隧道工程质量建设中一种较为有效的技术方法，能满足多部位的探测需求。
关键词：隧道检测；地质雷达；无损探测技术地质雷达无损探测技术主要通过雷达信号强弱来判断隧道内部质量，根据信号数据，可快速了解隧道结构的实际状态，具有无损检测、效率高和获得数据直观性强的特点，在隧道工程建设和改造检测中得到了广泛运用。
该技术的合理运用能够为隧道工程质量完善，以及后续投入使用期间的安全稳定提供技术保障，整体的服务能力比较强，可以为隧道工程的维修养护提供可靠数据。
1.地质雷达无损探测技术的工作原理与检测方法1.1地质雷达检测的基本原理地质雷达无损检测技术，主要通过雷达主机发射专门频段的电磁波，电磁波传播期间，在不同介质中传播速度存在差异，在电性差异条件下也会出现不同的信号状态，根据反射信号和信号接收时间对隧道工程内部质量进行分析和判断。
地质雷达检测设备主要分为主机和天线两部分，前者进行信号控制，后者收发电磁波，在遇到结构开裂、空洞、围岩和达到隧道探测边界后，会出现信号反射情况，地质雷达天线会及时接收反射信号，并传递到雷达主机，整个过程可通过数字化形式进行展示。
根据反射信号数据可以了解发生隧道内部发生反射的具体位置和具体性质，在不会破坏隧道工程结构的基础上，实现高分辨无损检测。
1.2地质雷达检测方法及物理条件使用这种技术方法进行隧道工程探测时，信号传递时间的长短对反射信号时间有着正比例影响，在隧道内部结构没有出现质量缺陷问题时，反射信号也会越强，根据信号反射时间和信号强弱，也能够对隧道内部结构质量和整体状态进行了解和判断，确定衬砌工程中是否存在质量安全隐患，对于存在较大缺陷的部位，也能可以快速定位，检测结果的准确性比较高。
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。
应用地质雷达的隧道工程质量检测流程与方法研究
应用地质雷达的隧道工程质量检测流程与方法研究【摘要】地质雷达是一种重要的隧道工程质量检测技术，本研究旨在探讨其在隧道工程中的应用及方法。
地质雷达原理及应用、隧道工程质量检测方法概述、地质雷达在隧道工程中的应用、实地应用案例分析以及数据处理与分析将在正文中详细介绍。
通过对地质雷达的优势、存在的问题以及改进措施的讨论，可以更好地认识其在隧道工程中的作用。
未来发展方向将提供未来研究方向的参考。
研究的结果将对提高隧道工程质量及施工效率具有重要意义，为工程质量检测提供了新的思路和方法。
【关键词】地质雷达、隧道工程、质量检测、方法、原理、应用、案例分析、数据处理、分析、优势、问题、改进措施、发展方向1. 引言1.1 背景介绍隧道工程的质量检测涉及到地质构造、地质岩性和地下水等多个方面的因素，需要综合考虑各种地质情况，以确保隧道施工的安全和顺利进行。
地质雷达能够通过电磁波的回波信号来反映地下介质的性质和结构，为隧道工程质量检测提供了一种全新的视角和方法。
本文将结合地质雷达的原理及应用、隧道工程质量检测方法概述、地质雷达在隧道工程质量检测中的应用、实地应用案例分析和数据处理与分析等方面，探讨地质雷达在隧道工程质量检测中的优势和存在的问题，并提出未来发展的方向和改进措施。
希望通过本文的研究，能为提高隧道工程质量检测的效率和精度提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究目的本文旨在探讨应用地质雷达进行隧道工程质量检测的流程与方法，从而提高隧道工程的质量和安全水平。
具体研究目的包括：（1）研究地质雷达原理及应用，深入掌握其工作原理和适用范围；（2）概述隧道工程质量检测方法，对比分析各种检测方法的优缺点；（3）探讨地质雷达在隧道工程质量检测中的应用情况，总结实践经验和技术难点；（4）通过实地应用案例分析，验证地质雷达在隧道工程质量检测中的有效性和可行性；（5）深入研究数据处理与分析方法，提出提高检测效率和准确性的方案。
通过以上研究目的的实现，本文旨在为地质雷达在隧道工程质量检测中的应用提供理论支持和实践指导，促进相关领域的发展和进步。
隧道工程地质雷达探测考核试卷
考生姓名：__________答题日期：_______年__月__日得分：____________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.地质雷达探测技术主要用于以下哪项隧道工程中？（）
1.隧道工程中地质雷达探测的主要作用包括哪些？（）
A.判断地质结构
B.评估围岩稳定性
C.检测衬砌完整性
D.观测施工进度
2.地质雷达探测的电磁波在介质中传播时，会受到哪些因素影响？（）
A.介质的电导率
B.介质的磁导率
C.介质的密度
D.介质的温度
3.以下哪些是地质雷达探测中常见的数据处理步骤？（）
A.去噪处理
一、单项选择题
1. A
2. B
3. B
4. D
5. A
6. B
7. D
8. B
9. D
10. A
11. A
12. D
13. B
14. C
15. D
16. C
17. A
18. C
19. C
20. A
二、多选题
1. ABC
2. ABC
3. ABCD
4. ABCD
5. ABC
6. ABCD
7. ABC
8. ABCD
A.深度
B.距离
C.速度
D.频率
11.以下哪个因素会影响地质雷达探测数据的解释？（）
A.探测目标的大小
B.探测目标的速度
C.探测目标的方向
D.探测环境的湿度
12.在隧道工程地质雷达探测中，以下哪个目标是最难识别的？（）
地质雷达与隧道工程检测-仰拱
03
人员可能存在一定的难度。
04
地质雷达在仰拱检测中的应用
地质雷达在仰拱检测中的优势
无损检测
地质雷达能够实现无损检测，不 会对隧道仰拱结构造成破坏，确 保结构安全。
高精度定位
地质雷达具有高精度定位能力， 能够准确检测出仰拱内部的缺陷 和异常。
实时监测
地质雷达可以实时监测隧道仰拱 的施工情况，及时发现和解决潜 在问题。
地质雷达与隧道工程检测仰拱
目录
• 引言 • 地质雷达检测技术原理 • 仰拱检测的必要性 • 地质雷达在仰拱检测中的应用 • 仰拱检测的未来展望 • 结论
01
引言
仰拱在隧道工程中的重要性
01
仰拱是隧道结构的重要组成部分 ，主要起到承受压力、防止隧道 底部上抬和防止地下水渗漏等作 用。
02
仰拱的质量直接关系到隧道工程 的整体稳定性和安全性，对保障 行车和人员安全具有重要意义。
定期进行仰拱检测，有助于建立和完善隧道健康监测系统，提高隧道运营的安全性 和可靠性。
仰拱检测的常见问题
01
仰拱检测过程中，可能存在信号干扰和杂波影响，导致检测结 果不准确或误判。
02
对于不同地质条件和施工方法的隧道，仰拱检测的标准和规范
可能存在差异，需要针对具体情况制定相应的检测方案。
仰拱检测的数据处理和分析需要专业知识和技能，对于非专业
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
公路隧道工程质量检测中的地质雷达技术
公路隧道工程质量检测中的地质雷达技术摘要: 首先介绍地质雷达检测在公路隧道建设中应用的重要性，阐述地质雷达探测技术的原理、方法及应用，依托隧道工程实例，从初期支护及二次衬砌质量检测等方面，对雷达检测的技术要点进行论述。
研究表明，通过探地雷达能够准确获悉隧道地质情况，可为隧道开挖提供详实、可靠的依据，有助于提高作业安全性。
关键词:隧道工程;地质雷达;检测技术近几年来，随着我国高速公路里程逐年增加，隧道工程的建设取得了傲人的成就，但从工程的实践中可以看出，隧道工程从“多”到“强”的路还很漫长，在实际工程建设中，隧道质量依然不容乐观，隧道衬砌、防排水设施等隐蔽工程作为隧道建设过程的不确定因素，管理难度大，若过程质量控制不到位，极易出现衬砌裂缝、渗水等病害。
隧道建造过程中由于现场施工队伍技术水平参差不齐又会使这些病害更加突出，严重影响到项目通车之后隧道工程的正常运营和使用寿命。
因此在隧道施工过程中衬砌施工质量检测尤为重要。
地质雷达无损检测技术是近几年发展较为迅速的一种隧道检测技术手段，由于它在检测中具有快速、无损、准确度高、效率高等优点，目前被广泛用于公路隧道检测中。
1、地质雷达检测在公路隧道建设中应用的重要性由于我国的地形复杂多样，在我国进行公路建设需要克服更多的技术难题，需要更先进的技术设备，尤其是处理山地、丘陵等施工区域时，要耗费更多的体力和脑力、时间和精力以及人力和财力。
此类复杂地形区的道路建设，开凿隧道方案是更加经济实惠的选择，但即便有了合理的施工方案，在实际测量和施工的开展过程中还是会面临很多难题和阻碍，地质雷达检测的出现为这些难题的解决做出了重要贡献[1]。
具体包括: 第一，雷达探测方式不具有破坏性，在任何环境和场所下都能够安全地适用，对施工条件的要求低，可应用的范围广泛; 第二，雷达探测技术还能抵抗电测的干扰，即便在十分嘈杂的环境下，也可以高效地开展工作; 第三，地质雷达即便在很深的地区开展探测作业时，也可以提供高分辨率和高精准度的图像和数据，还能实时绘制出剖面记录图，从而大大提高测量工作的效率; 第四，地质雷达检测用笔记本电脑就可以进行，因此相当便携，可以简单高效地记录和分析测量数据，及时发现和解决隧道施工过程中存在的问题。
地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用分析
地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用分析【摘要】地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用分析是隧道工程中一项重要的技术手段。
本文首先介绍了地质雷达技术的原理，然后分析了地质雷达在隧道勘探中的优势，以及具体应用案例。
接着对地质雷达与传统方法进行了比较分析，展望了地质雷达在隧道建设中的发展前景。
最后总结了地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用价值，并提出了推广建议。
通过本文的分析，可以看出地质雷达技术在隧道工程中的重要性和应用价值，为隧道建设提供了可靠的技术支持，为工程安全和效率提高提供了有力保障。
【关键词】地质雷达，无损探测技术，隧道检测，应用分析，技术原理，优势，具体应用案例，比较分析，发展前景，应用价值总结，推广建议。
1. 引言1.1 地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用分析我们将介绍地质雷达技术的原理，包括工作原理、信号处理方法和数据解释技术。
然后，我们将探讨地质雷达在隧道勘探中的优势，如快速、高效、无破坏等特点。
接着，我们将通过具体应用案例，介绍地质雷达在隧道检测中的实际应用及效果。
随后，我们将对地质雷达与传统方法进行比较分析，探讨两者在隧道检测中的优劣势。
我们将展望地质雷达在隧道建设中的发展前景，总结地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用价值，并提出推广建议。
2. 正文2.1 地质雷达技术原理介绍地质雷达是一种利用电磁波进行探测的无损检测技术，其原理基于电磁波在地下传播时与不同地质介质之间的相互作用。
地质雷达设备发送高频电磁波信号到地下，当这些信号与地下物体或介质相互作用时，会发生不同的反射、吸收和散射现象。
通过接收这些反射信号并分析处理，地质雷达可以确定地下目标的位置、形状、尺寸和物理性质。
地质雷达技术包括两种基本类型：地表雷达和钻孔雷达。
地表雷达是通过在地表上移动的雷达设备进行探测，适用于较浅层的勘探；钻孔雷达则是通过在地下孔道中传输信号进行检测，适用于深层勘探。
两者都遵循相同的工作原理，即利用电磁波与地下介质的相互作用来实现地下目标的探测。
地质雷达在隧道无损检测中的实际应用
地质雷达在隧道无损检测中的实际应用摘要：近些年，地质雷达在隧道的无损检测中承担着重要角色。
本文依托九华山隧道检测案例，介绍了地质雷达图像在隧道检测中的判定、工作原理及相关参数。
并运用地质雷达检测隧道的一些常见缺陷。
例如：衬砌厚度不足、空洞不密实、钢筋缺失等。
对检测图像特征做出解释，得出的结论供广大检测人员参考。
关键词：地质雷达法；无损检测；隧道衬砌缺陷引言随着我国交通运输行业的快速发展，地质雷达无损探测技术因自身具有快速、无损、解释直观等特点，在修建隧道质量检测中的应用越来越广泛。
这项技术运用物理方法，大大节省了隧道质量检测的时间为隧道的安全运营提供了技术性的保障。
但在检测中还存在着一些不足之处，而且这些问题会大大降低隧道的服务质量，因此，施工人要定期对隧道进行维护，确保隧道安全运营。
1地质雷达无损检测技术1.1地质雷达无损检测技术的概述隧道作为高速公路施工运营中的重要构造物和节点工程，起到了优化公路线型、缩短公路里程、保护环境的重要作用，然而由于隧道属于隐蔽性工程，衬砌质量难以检测，安全隐患较大。
特别是衬砌厚度不足、衬砌脱空、钢筋间距布设过大等病害严重地影响了隧道运营的安全性，甚至可造成拱部坍塌等严重安全事故。
如何对隧道质量进行公正客观的评价是目前工程领域亟待解决的问题。
由于地质雷达所具有的无损、快速、高效等特点，使得其在隧道质量检测中的应用越来越广泛。
然而，在实际检测过程中，由于存在众多干扰因素，如毛刺噪声、直接耦合波等，并且检测设备良莠不齐，检测人员技术水平高低不一，极大地影响检测结果的准确性与可靠性。
因此，对雷达扫描图像进行定量和定性分析，找准病害类型和部位，为隧道质量评定与病害处理提供依据，具有较强的现实意义。
2地质雷达在隧道衬砌无损检测中存在的若干问题2.1质雷达在隧道衬砌中传播速度受影响的问题地质雷达对隧道衬砌的检测主要是通过电磁波来完成的，然电磁波的传播速度主要取决于传播介质，传播介质的差异会导致电磁波的波速产生较大的波动，导致对衬砌厚度的检测精度出现较大的偏差。
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。
地质雷达技术在公路隧道质量检测中的应用
地质雷达技术在公路隧道质量检测中的应用摘要：目前公路隧道工程中，常常出现衬砌背后空洞、衬砌厚度不足等质量缺陷。
本论述以某公路隧道建设工程为例，通过对隧道部分段落的隧道衬砌进行地质雷达无损检测，波形图数据处理分析，及时发现隧道施工过程中容易出现的质量缺陷，加强隧道施工过程质量管控，为后续施工提供数据支撑，达到消除隧道质量隐患和提升隧道施工质量的目标。
关键词：地质雷达；衬砌；无损检测；电磁波1.地质雷达检测原理及应用条件地质雷达检测的基本原理是采用电磁波探测技术，利用电磁波在不同介质中传播所产生的反射现象和数据差异来分析具体的地质情况，如图1所示。
从原理上讲，地质雷达类似于声纳设备，发射机发射脉冲电磁波讯号，该电磁波讯号在岩层、土壤等介质中传播，在传播过程中遇到与所检测的岩层、土壤等不同介质的物体时会发生反射，接收机拾取所反射的信号，记录它并在相配套的计算机软件中显示为不规律的波形图像，根据所显示的波形图像可判断地下物体的位置和距离，用于检测各种地下构筑物。
图1 地质雷达工作原理地质雷达发射电磁波所造成的反射是由电磁波传播介质中电阻抗的变化产生的，在地质雷达频率范围内，地下介质的电阻抗变化主要由相对介电常数的变化决定，反射系数R如式1所示：式中：e1、e2分别为相对介电常数。
由式1可以看出，信号反射的强弱主要取决于不同介质的相对介电常数差值，差值越大，信号反射越明显。
在隧道检测中，一般检测的介质主要由围岩、混凝土、空气、水构成，有关介质的介电常数值见表1所列。
表1 不同介质的相对介电常数2.隧道质量检测应用实例2.1 工程概况该隧道分离式设计，间距约30 m。
右线进口桩号为K119+730，出口桩号为K120+685，全长955 m；均属中隧道。
隧址区属构造剥蚀中低山地貌单元，山体形态多浑圆状，山脊较宽，洞室埋深较大，岩性主要为中风化板岩，岩体节理裂隙较发育，岩体较破碎，稳定性较差，顶部无支护可能会发生掉块、坍塌现象，施工时洞室会有渗水、滴水现象。
地质雷达在隧道检测中的应用及图像分析
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。
检测时，发射天线（T）和接收天线（R）以固定间距沿测线同步移动，其结果可用地质雷达时间剖面图表示，其中横坐标记录了天线所在测线的位置，纵坐标为反射波双程走时，表示雷达脉冲从发射天线出发经电介质界面反射回到接收天线所需的时间，这种记录能准确描述测线下方各反射界面的形态（图1、图2）。
地质雷达在隧道检测中的应用
地质雷达在隧道检测中的应用【摘要】现阶段，隧道的无损检测技术主要是依靠地质雷达来实现，这也是我国普遍使用的隧道检测方法。
地质雷达可以对衬砌厚度、密实度以及质量等多方面进行检测，其中还包括对隧道工程中混凝土的钢筋分布、密实度及背后脱空情况等。
本文首先对地质雷达检测原理进行阐述，然后介绍了地质雷达检测的几项简单步骤，最后详细介绍了地质雷达在隧道检测中的实际应用。
【关键词】隧道检测；地质雷达；应用前言由于经济的快速发展，公路和铁路技术飞速进步，隧道现目前成为一种较为常见的通行方式之一，因此在隧道工程上要严格进行质量检测。
地质雷达检测技术现在在隧道工程中应用广泛，其突出优势主要表现在高分辨率、高准确性、现场检测方便等。
因为每条隧道的地质环境、施工环境以及运行情况的不同，每座隧道的设计也会有所不同，很多隧道的施工难度较大，质量问题出现频率也较为频繁，因此需要详细的地质雷达检测技术以及应用手法，其对我国的隧道工程有着重要意义。
一、地质雷达法检测原理地质雷达主要是由控制器、发射和接收天线组成，利用地表以下不同介质的电性差异，向地下发射高频电磁波，对介质内部构造或缺陷（或其他不均匀体）进行探测。
其工作过程，遇到不同的电性界面，一部分电磁波会发生部分折射，透过界面继续传播；而另一部分发生折射，被折射回地表，由地质雷达的接受天线接收，接收记录在主机，此时便记录下了电磁波返回的时间。
实际上在电磁波传播过程中会发生多次的反射或折射，只要能量还没有吸收完全，每次遇到不同的地质界面就会发生不同程度的折射和反射现象，只有能量被完全吸收，电磁波才会消失。
电磁波在不同介质的传播过程中，其路径、电磁场强度、波速和波幅都会因为介质的变化而改变电波频率，将发出、返回的电磁波以及时差等相关的数据与反射天线和接收天线位置来对目标体的位置进行计算[1]。
地质雷达工作原理（如图1所示），图中R=接收天线，T=发射天线，两者之间的距离为X（X一般较小，发射和接收天线合二为一，即X=0）；H则是反射点e的深度。
隧道检测中地质雷达无损探测技术的应用
隧道检测中地质雷达无损探测技术的应用摘要：现阶段，隧道建设属于公路施工建设过程中的重点环节之一，隧道建设的质量检测对于公路施工的顺利运行有着非常重要的意义。
但是，在隧道工程中比较常见的问题包括衬砌厚度不合理、隧道的衬砌与围岩之间存在一定的脱空区以及塌方回填不科学等。
因这一系列问题的存在降低了其衬砌的承压力，影响了隧道稳定。
因此，在日常管理工作过程中，需要加大隧道检测技术的研发，保证隧道的顺利使用。
本文就隧道检测中地质雷达无损探测技术基本原理以及应用情况展开详细论述。
关键词：隧道检测；地质雷达；无损探测技术；应用效果目前，隧道的支护质量相对来说比较难检测，非常容易给通车之后的营运以及安全带来隐患。
地质雷达无损探测技术是应用在隧道检测中的新技术，具有检测速度快、无损以及连续性的特点，而且还可以利用实时成像方式有效显示出探测的结果，隧道检测的分析研究将会更加的直观与方便[1]。
此外，地质雷达无损探测技术的探测精度相对较高、其样点较密以及实际工作效率相对较高，尤其是对于隧道衬砌结构的检测效果显著。
一、隧道检测中地质雷达无损探测技术的应用原理（一）隧道检测中地质雷达无损探测技术的组成原理目前，隧道检测中地质雷达无损探测技术设备主要是由两部分组合而成的，具体来说就是由控制主机以及天线两部分组成的。
主机的作用在于提供控制信号，可以用于天线发射以及接收超高频的电磁波等。
电磁波主要是从天线中发出来的，并在衬砌以及围岩内部进行传播，当遇到内部裂缝空洞、衬砌边界、围岩与围岩内部界面的时候就会发生反射现象。
而这些已经反射的电磁波还会传回到天线中，之后天线接收的这些反射信号再把它传到主机中，对反射信号实施全时程的数字化记录，将其存储且显示出来[2]。
从某种程度上讲，反射界面的实际距离越远，那么反射信号所需要的往返时间将会越长，而且反射界面情况越平整、反射界面的面积越大以及两侧位置的物性差异程度越大，其反射的信就越强。
借助记录的反射波走时以及强度数据，能够有效判定出反射界面的具体位置以及两侧介质的具体性质，从而得到衬砌的实际厚度参数、劈裂参数、空洞位置参数、形态参数以及围岩结构参数等，从根本上实现高分辨无损检测目的。
地质雷达在铁路隧道工程质量检测
地质雷达在铁路隧道工程质量检测发布时间：2021-07-21T16:55:08.947Z 来源：《城镇建设》2021年3月（上）7期作者：方欢[导读] 在铁路隧道工程质量监测中，应用地质雷达，可以有效解决出现的相关质量问题。
方欢中铁三局集团桥隧工程有限公司四川成都 610000摘要：在铁路隧道工程质量监测中，应用地质雷达，可以有效解决出现的相关质量问题。
地质雷达技术可以根据岩石介质的特性，分析出介质常数、磁导率以及电导率。
地质雷达探测技术是一种利用广谱电磁波，确定不同介质分布的探测方法。
在针对铁路隧道以及地质雷达无损检测应用中，将具备充足的使用特性。
在测线布置以及采集参数设定中，可以对现场数据进行分析处理，得出精准的衬砌厚度，查明衬砌回填不密实区域。
使用地质雷达对隧道混凝土进行检测，并通过实践证明技术方法切实可行。
因此，本文将就地质雷达在铁路隧道工程质量监测展开讨论。
关键词：地质雷达；铁路隧道；质量检测；研究分析地质雷达技术是一种基于电磁波反射的相关原理，可以在铁路隧道地质结构探测中实现有效的物理探测。
地质雷达具有快速且无损的特征，在探测时，可以最大程度的减少不良干扰，对已建设完毕的区域完成保护。
地质雷达技术在场地勘测以及工程技术质量检测中，可以完成隐蔽工程结构的探测模式。
地质雷达探测结构包含了工程现场勘查以及岩石分化勘察，近年来隧道地质预报作为其地质雷达的一个全新应用方向，具有非常广阔的发展前景。
在建设过程中，需要根据不同的铁路，采取地质雷达技术监测，分析混凝土衬砌的质量。
针对于铁路隧道工程检测方法，可以保证工程体系的使用特性，对铁路工程的应用具有非常重要的现实意义。
一、铁路隧道地质雷达探测基础理论（一）岩土工程介质电磁学特征雷达探测的基本原理非常简单，其通过电磁波穿透相关介质，并分析介质的密度。
当电磁波穿透介质后，发生反射。
根据反射的走位以及介质的电磁场要求，在介质电磁学特性中，可以通过介电常数以及磁导率、电导率三个基本特征进行分析。
地质雷达在隧道路面无损检测中的应用_
成比例关系，ν=1/√ 。
当相邻存在差异时，也就是两介质的波阻抗ν有差异时，使入射到两结构层分界面上的电磁波产生反射，形成反射波，也可以用功率反射系数Pr表示，即P r=|R|2。
反射系数直接反映了介质的电性及其差异。
假设地下为N层结构，第i层的厚度为d，其电磁特性由雷达根据测得的雷达波走时，自动求出反射物的深度和范围。
1.2仪器设备Y2测线为大里程往小里程方向。
图1 现场路面测线布置图3地质雷达数据预处理实际测试环境下，隧道内采集到的原始数据由于噪声杂. All Rights Reserved.其中，r xy(l)为x(n)和y(n)相差l点的互相关函数，通过计算分别计算x(n)y(n-l)和y(n)x(n+l)求和后取平均得到。
对齐后将接收信号减去对空波形，即去除了背景波的影响。
窗函数带通滤波隧道采集中会存在很多不同频的干扰影响，如环境随机噪声、系统热噪声、空间中干扰信号构成的背景杂波等。
窗函数法是将采集到的时域波形变换到频域后乘以设计好的窗函数，滤除不需要的频率分量。
窗函数的形式主要有矩形窗、Hanning 窗、Hamming窗、Blackman窗和Kaiser窗等。
不同位置的干扰杂波如隧道内的照明设施、电力设施或是测试时空气中的金属目标会以不同的视速反应到F-K此本文设计了如下F-K滤波器FK(k,f)，其作用于频域。
其中此滤波器对低视速空气中背向的杂波干扰以及高视速直达波干扰都有较好的去除作用。
本文选取的是对斜率在[0.3,1.5]和[-1.5,-0.3]之间的分量都进行保留，其余均如图2所示，在未注浆前，左右侧仰拱处底部存在不同程度的不密实情况以及脱空情况。
对仰拱测线处深部信号进行分析，在深部电磁波反射信号总体上出现明显变化，即频率变化幅度大、振幅较强，这可能是由于底部围岩密实程度较差，电磁波反射信号遇到不均匀介质出现较强的反射。
忽略测量过程中表面不能紧密贴合情况，汇总较大病害由于电磁波波速在不同介质中传播速度并不一样及探测过程中条件限制，所得深度及缺陷仅为参考值)，针对这些地方可尝试采取相应措施处理。
地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用分析
地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用分析摘要：工程质量问题在隧道施工中非常重要，常用的检测方法为地质雷达，这一方法凭借着方便快捷的优势得到了广泛的应用，本文就地质雷达无损检测技术的应用进行了深入的分析探究。
关键词：地质雷达；无损探测技术；隧道检测；应用引言：隧道检测中经常会出现一些棘手的问题，如初期支护与二次衬砌厚度不够以及利用杂物充填了围岩与初期支护的间隙等，严重影响到了整个隧道的工程质量。
而随着地质雷达无损探测技术的全面应用，可以有效避免很多隧道支护结构中的质量问题，意义重大。
1地质雷达无损探测技术概述近些年国内交通运输行业的发展势头强劲，铁路以及公路等交通设施建设速度也明显加快，而质量问题也越来越突出。
直接爆破方法是传统隧道开发的主要模式，不利于隧道后期的高质量建设，会导致衬砌层内出现严重的空洞，无法达到要求的内侧厚度，隧道在后续使用中可能存在一些严重的安全隐患。
1.1地质雷达检测原理地质雷达无损探测技术设备主要由控制器与天线组成，控制器的作用是接收信号，而天线则负责接收以及发射信号。
控制器需要将可控的信号传送到天线装置上，天线在接收信号之后将其再次发射出去，同时检测过程中传递出的高频电磁波也需要由天线来接收。
在进行检测时，由天线装置发射电磁波，电磁波会借助隧道衬砌与其他介质进行传递，而如果隧道中存在空洞、裂缝，电磁波就会出现一定的折射，天线装置需要重新接收经过折射的电磁波，并将其向控制装置传导，控制器需要仔细分析并处理接收到的电磁波信号，在经过数字化处理后在显示屏上展现相应的图像，在此过程中产生的数据会被全部记录被储存。
一般情况下，信号传递时间与反射所需时间是成正比的，而如果隧道内反射界面不存在明显的缺陷，最终反射回来的信号强度也会更大。
也就是说，只需要根据反射信号的耗时和强度就可对隧道衬砌中的缺陷情况进行判断，并且可通过数据分析，清楚的了解隧道内缺陷所处位置、缺陷状态、属性以及衬砌厚度等，检测结果较为准确可靠[1]。
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。
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项目八隧道实体地质雷达检测
知识目标：
1.熟悉TerraSIRch SIR-3000地质雷达用户手册；
2.掌握TerraSIRch SIR-3000地质雷达操作规程；
3.掌握TerraSIRch SIR-3000地质雷达仪器调试和参数设置；
4.掌握TerraSIRch SIR-3000地质雷达数据处理方法。
能力目标：
1.能够操作TerraSIRch SIR-3000对隧道厚度进行检测；
2.能够进行TerraSIRch SIR-3000地质雷达仪器调试和参数设置；
3.能够独立完成TerraSIRch SIR-3000地质雷达采集数据的处理。
一、主要仪器设备及工作原理
图2-11 SIR3000主
机
图2-12400兆天线
二、仪器工作原理
检测采用美国生产的便携式地质探测仪（型号：TerraSIRch SIR-3000），以下简称“地质雷达”。
该仪器具有携带方便、采集速度快、水平和垂直位置精度高等优点。
地质雷达检测原理是利用高频电磁波（主频为数十至数百乃至数千兆赫）以宽频带短脉冲形式，由地面通过天线传入地下，经地下地层或目的物反射后返回地面，被天线接收（对于叠加的不同介质，脉冲原理类似），发射天线和接收天线合成在一起。
如图2-13所示。
图2-13 地质雷达工作原理
以上过程在仪器显示界面上形成以横坐标为扫描或者距离(用时间模式测量显示的距离不正确，需要以扫描进行距离归一化)，纵坐标为时间（这里显示的时间是电磁波从发射到接收的总时间）或者距离（以时间和介电常数对应的波速计算得来）的图像。
由于不同介质之间，不同属性（湿润程度等）的同种介质的介电常数的差异使得其反射波的相位和振幅的差异形成不同的图像。
我们通过反射波的相位，振幅，波的同向轴形态特征，以及波的频谱特性，并结合目标结构中的各种已知结构来分析判断地质结构等，如图2-14所示。
图2-14 地质雷达扫描波形图
雷达扫描图像的清晰度和测量范围与天线关系最为密切。
不同频率天线的测深能力不同，频率越低，探测深度越大，但分辨率越小。
应根据实际探测的目的，选择频率合适的天线，使得探测深度和精度都能满足要求。
三、测线位置
隧道衬砌厚度检测主要是检测顶线3号测线，左拱腰线2号测线和右拱腰线4号测线三条测线的衬砌厚度，纵向在隧道衬砌表面连续检测，具体检测位置见示意图2-15：
图2-15隧道雷达监测测线分布图
四、操作规程
1.测试前的安装准备
检查所有部件是否带齐，包括：电池、雷达主机、数据线、处理器电源线、信号线、工具箱、备件、固定用绑扎带、记录本；
2.检测的工作程序
（1）测试连接。
将地质雷达天线通过支架安装。
（2）在扫描前调试主机并对主机进行参数设置。
（3）打开电源，控制天线移动的人员根据操作主机的人员口令，将天线紧贴待测界面上匀速移动。
（4）测试结束。
按下stop结束测试点，保存文件并退出；
（5）拆除信号线，拆除天线，支架。
五、扫描之前的仪器调试和参数设置
（1）菜单系统—>设置—>调用，选择所用的天线。
（2）系统—>单位垂直刻度设为时间，单位为ns
（3）测程：900M天线探测混凝土的量程约为15纳秒，为使所有有效信号完全显示，一般设置为20ns。
（4）采样点数：一般设为512或1024
采样点数越多，扫描曲线越光滑，垂直分辨率越好。
但是采样点数增大，使得扫描速率下降。
（5）每秒扫描数：64
（6）增益点数：2
（7）垂向高通滤波器：225MHz
（8）垂向低通滤波器：2500MHz
（9）数据位：16位
（10）发射率：100 KHz，发射功率越高，采集速度越快，但若采集过高，易损坏雷达系统。
（11）信号位置设为手动
（12）表面设为0
（13）调出完整的直达波（首波），调整延时参数
若检测结构与上次相同，可不再次设置以上参数，系统默认上次检测参数。
（14）增益设置为自动，增益函数手动设置，可以改变增益点数多少、并且可以调整各增益点的函数大小，进而调整信号强度。
增益函数调整过大，在探测资料中可能人为造成假象。
设置方法为先设为手动，再设为自动。
六、数据处理
（1）打开软件RADAN，选择文件。
（2）编辑文件属性，去除只读属性。
打开文件文件→打开(*.dzt)
（3）扫描信息预编辑：利用图标编辑→选择, 选择一段扫描剖面，切除多余扫描信息剪切，或者保存特定扫描剖面保存。
若检测时方向是由大里程到小里程，则需要将文件测量方向掉转。
注意：进行反转操作时，系统不会将剪切后的文件自动保存，需要自己保存。
（4）添加距离信息。
连续测量方式加距离需要三步：
A) 编辑文件头内的距离信息编辑→文件头, 扫描/米, 米/标记；
B)编辑用户标记；
C)并利用距离归一化函数进行处理，C步骤操作时应当先计算每两个标记之间的扫描数，取平均，再除以每个标记之间的距离，即为扫描/米中应当填写的数字。
然后右击界面最左空白处，选择，显示水平刻度为扫描，然后进行距离归一化。
（5）添加里程信息.A)编辑→文件头→3D 选项→X起点输入里程起点坐标，如K35＋280就填写35280 。
（6）水平刻度调整。
根据需要选择叠加、抽道、加密。
一般设置为3或5
（7）确定地面反射波信号位置编辑→文件头→信号位置(ns)。
调整信号延时信息，找到地面。
（8）若有明确目标体的深度，则据此调整介电常数，若无则以估计值代入。
混凝土为5-8，一般取6。
水会增大介质的介电常数，视情况自行调整。
（9）信号振幅自动增益调整。
选择参数：增益类型为自动增益，增益点数为5。
（10）水平相关分析，消除雪花噪音干扰。
选择水平叠加为3或5。
（11）背景去除，显示构造特征。
FIR滤波，选择背景去除为1023 。
背景去除会消除直达波。
（12）频谱分析，一维频率滤波，IIR低通取2500，高通取225。
七、注意事项
（1）发现仪器信号不好或怀疑仪器工作不正常，先关闭主机电源再检查电缆两端接头（电缆与主机的接头、电缆与天线的接头是否连接正确），检查完毕确认无误再接通电源开机。
若天线与电缆和主机都连接好，选择采集模式时，主机上显示回放，说明电缆或者天线没有连好。
（2）雷达电源电池是否连接；电池是否有电。
（3）仪器使用、搬运转移过程中，主机与天线注意防震。
避免设备内部部件接触不良。
仪器主机要装箱运输，天线用泡沫保护好。
（4）避免雨天操作。
工区有水的情况下，天线、电缆接头要做防水处理，利用防水布保护天线。
（5）在工地现场注意保护仪器，避免人为损坏。
电缆线应避免长期在地面磨损。
雷达电缆为同轴电缆，不能被重车压。
电缆不能受到重物压损。
（6）整套雷达仪器系统应注意防水防尘防震。
（7）整套仪器系统保持整洁干净。
使用完毕清除仪器表面附着的灰尘泥土。