中交路桥科技有限公司

中文版 ENGLISH

咨询电话:17736920826

钢结构检测 > 行业新闻 > 地质雷达在公路隧道二衬质量检测的作用
地质雷达在公路隧道二衬质量检测的作用
日期:2020-9-14 10:27:55 作者:佚名 来源:本站原创
新闻中心

介绍了地质雷达的工作原理,地质雷达是一种广泛用于地质探测的高频电磁脉冲波技术,结合昌宁高速礼坊隧道实际工程,阐述了地质雷达在隧道二衬质量无损检测中的应用,简述了测线布置、数据采集、图像处理步骤,并对典型的雷达图像进行分析,证明地质雷达技术在隧道工程无损检测中能取得了较好效果。

关键词:地质雷达;隧道;二衬检测

1概述

隧道工程由于种种原因在施工期或运营一段时间后,可能会出现表面裂纹、渗漏水等病害,通常这些病害多是由隧道潜在的隐患导致的,如衬砌厚度不足、衬砌背后存在大面积空洞或回填不密实等。传统的施工质量检测往往采取钻孔取芯、开挖取样的破坏性手段,这样对于防水要求极为严格的隧道施工极为不利。由于隧道工程是隐蔽性工程,因此需要一种有效、快速、无损的方法和手段进行检测。本文结合昌宁高速礼坊隧道实际工程,对礼坊隧道二衬质量进行了无损检测。结果表明质雷达在公路隧道质量检测方面效果比较理想,达到了指导施工的目的。

2地质雷达的工作基本原理

地质雷达作为一种无损检测技术,自20世纪70年代开始应用至今已有30多年的历史,在工程各个领域都有重要的应用,主要解决场地勘查、线路选择、工程质量检测、病害诊断、地质超前预报和地质构造等问题。探地雷达的基本原理如图1所示。地质雷达是利用高频电磁脉冲波的反射探测目的体及地质现象的。其探测过程如下:地质雷达通过发射天线向地下发射高频电磁脉冲,此脉冲在向地下传播过程中遇到地下介质分界面时会产生反射。反射波传播回地表后被接收天线所接收,并将其传入主机进行记录和显示,每一测点接收到一道雷达波形,一条测线上全部测点的雷达波形排列在一起,形成完整的雷达剖面,经过资料的后处理,进行反演解释便可得到地下地层或目的体的位置、分布范围、埋深等。

3工程应用

3.1工程概况及参数设置

礼坊隧道为一分离式隧道,隧道长度为1625m,净空宽×高为10.75m×5m。隧道区位于构造剥蚀低山丘陵区,山体连绵起伏,山体植被发育,沿洞轴线洞身最高点高程约700m,地形起伏大,山势较陡峻,隧道进出洞口地形较缓,植被发育,风化层厚。隧道区山体总体走向比较紊乱,大致呈南北走向,隧道区内水量丰富,隧道区内微地貌发育,主要为山间冲沟,为山间洪水及地下水的排泄通道。本次检测仪器采用美国GSSI公司研制的TerraSIRchSIR3000地质雷达。检测之前,必须根据具体地质情况,调节相应的参数(主要包括雷达天线中心频率、时窗和采样次数等),以达到仪器的理想状态。考虑到探测对象主要为隧道二衬质量,检测对象为二衬的厚度,钢筋数量及二衬支护背后是否有空洞,所以本次检测采用400MHz中心频率的天线,测量方式采用连续测量。探测的时窗主要取决于探测的深度,考虑到本次探测主要为初期支护探测,检测深度在1m之内即可,则时窗可取为50ns。

3.2测线布置

根据规范要求及项目实施大纲,沿着隧道走向的3条测线,即拱肩2条(测线1、2)以及拱顶1条(测线3),如图2所示。

3.3地质雷达探测结果

(1)二衬厚度检测结果。图3是采用Reflex软件处理后的地质雷达波形图,该检测段桩号范围是ZK189+200~ZK189+230,沿测线1的位置数据采集。由于围岩与二衬混凝土介电常数差别较大,电磁波在围岩与混凝土界面传播时将产生较强反射信号,图3中绘制出的曲线即为该反射信号,表1列出了该检测段测线3位置的二衬厚度的检测结果。(2)二衬钢筋数量检测结果。图4是采用Reflex软件处理后的地质雷达波形图,该检测段桩号范围是ZK189+110~ZK189+117.5,沿测线1的位置数据采集。由于钢筋与混凝土介电常数差别很大,电磁波在混凝土与钢筋界面传播时将产生强烈反射信号,图4中用垂直箭头标记出了钢筋具体位置,表2列出了该检测段钢筋数量的检测结果。综合表1、表2所得到的二衬厚度与钢筋数量检测数据,结果表明二衬施工质量满足设计及有关规范的要求。

4结论

通过在昌宁高速礼坊隧道进行的多次地质雷达无损检测,得到了如下认识:(1)地质雷达作为一种无损检测技术,具有成本低,操作方便快捷,探测精度高,数据采集与处理集于一身,目标体等异常图像清晰且易于识别等特点,能有效检测出钢筋异常以及二衬厚度。(2)礼坊隧道现场检测结果表明,检测部位拱顶测线及左、右拱腰测线二衬厚度满足设计要求,测线部位衬砌层与原岩耦合良好。二衬钢筋总数满足设计及有关规范的要求。


更多相关信息 还可关注 中交路桥工程检测 公众号 扫一扫下方二维码即可关注


热门版块: | 钢结构检测桥梁检测隧道检测
首页 | 企业简介 | 企业文化 | 公司业务 | 人才招聘 | 联系我们
Copyright@2014 中交路桥 All Rights Reserved. 冀ICP备17005910号-1
友情链接:企业选址 | 市政设计| 管线探测|连锁店装修|膜结构车棚 |环境工程设计|悬浮地板 |地铁led | 桥梁切割 | 网站地图
TAG标签: 桥梁检测 隧道检测 钢结构检测 结构健康安全监测
>