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地质雷达探测隧道支护(衬砌)质量方法
更新时间:2021-04-10 17:51
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1.地质雷达适用范围:支护、二衬厚度、背后的回填密实度、内部钢筋、钢架分布情况。
2.地质雷达探测衬砌背部空洞的原理:
地质雷达法是一种用于确定地下介质的光谱(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。
3.地质雷达主要仪器参数设置,技术指标应符合以下要求:
系统增益不低于150dB;信噪比不低于60dB;模/数转换不低于16位;信号迭加次数可选择;采样间隔一般不大于0.2ns。
4地质雷达.天线的选择
最大探测深度大于2m(应该选用500MH);
垂直分辨率应高于2cm。
地质雷达探测衬砌探测背部空洞注意事项:
1)测量前应检查主机、天线以及运行设备,使之均处于正常状态;
2)测量时应确保天线与衬砌表面密贴(空气耦和天线除外);
3)检测天线应移动平衡、速度均匀。移动速度宜为3—5km/h;
4)记录应包括记录测线号、方向、标记间隔以及天线类型等;
5)当需要段测量时,相邻测量段接头重复长度不应小于1m;
6)应随时记录可能对测量产生电磁影响的物体(如渗水、电缆、铁架等)及其位置;
7)应准确标记测量位置。地质雷达探测初期支护时,纵向布线应采用连续测量方式,测量点距不宜大于20cm 衬砌背后回填密实度判定特征:
1)密实:信号幅度较弱。甚至没有界面反射信号;
2)不密实:衬砌界面的强反射信号同相轴呈绕射弧形,且不连续,较分散;
3)空洞:衬砌界面反射信号强,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。
衬砌内部钢架、钢筋位置分布的主要判定特征:
1)钢架:分散的月牙形强发射信号;2)钢筋:连续的小双曲线形强反射信号。
地质雷达法测隧衬砌厚度方法:
1)地质雷达检测属电磁波检测范围。在隧道内通过电磁波发射器向隧道衬砌发射高频宽频带短脉冲。电磁波经衬砌界面或空洞的发射,再返回到接收天线。如衬砌介质的传播速度和介电常数已知时,按电磁波传播时间,即可求得发射界面的深度。电磁波穿透隧道结构的深度受频率、反射和导电率三个因素的影响。
2)隧道衬砌厚度检测,可设不同的测线,从而分别测出拱顶、拱腰、拱脚及边墙位置的衬砌厚度,必要时也可测出仰拱的厚度。
3)当天线在隧道内运动,由于电磁波反射角和传播时间的改变,传播时间曲线就可绘制出来,从而检测出不同深度的缺陷和异常及厚度。
4)当检测钢筋混凝土衬砌时,需要较高频率,然而,频率越高,波长越短,穿透深度就越浅。

 

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