地质雷达检测技术在铁路隧道、挡墙质量检测中的应用

发表时间：2016-01-15T10:48:20.090Z 来源：《工程建设标准化》2015年9月供稿作者：师毓强[导读] 中国水利水电第七工程局有限公司，四川，成都根据电磁波的传播规律，根据接收到的传播时间、幅度和波形等，可用来探测介质的结构、构造和埋设物。师毓强

（中国水利水电第七工程局有限公司，四川，成都，611730）【摘要】铁路隧道、挡墙目前在我国应用比较广泛,在我国交通运输和经济发展中占有重要位置,而隧道混凝土衬砌结构的检测是保证隧道安全运营的重要手段。传统的检验方法,即开孔或开槽取样检测,不仅效率低,代表性差,偶然性大,而且破坏了衬砌的整体性。地质雷达法以其快速、连续、高效的无损检测得到了人们的认可。由于其具有分辨率高、图像直观、对场地条件要求低等优点,在工程勘察与工程检测

领域中已得到越来越多的应用。【关键词】地质雷达；铁路隧道；工程检测；混凝土衬砌；

一、地质雷达检测方法及原理

1.1地质雷达测试原理探地雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)是一种宽带高频电磁波信号探测方法,它是利用电磁波信号在介质内部传播时能量会应介质吸收而发生衰减，在介质不均匀时还会发生电磁波的散射、反射或干涉。因此，根据电磁波的传播规律，根据接收到的传播时间、幅度和波形等，可用来探测介质的结构、构造和埋设物。

1.2地质雷达测试方法

1.2.1测线布设

二、隧道工程检测分为施工过程中的超前预报和衬砌后的质量检测，超前地质预报的测线布置在进口掌子面，隧道底面上方1.5m处，布置了一条水平测线(如下图1所示)。

图2：隧道衬砌质量检测测线布置图挡墙的质量检测测线布置根据不同的要求，按照距地面1.5米或距离挡墙顶面1.5米分别布置一条水平测线。

2.2.2仪器操作步骤在正式检测之前必须做好一些准备工作，比如仪器的参数设置、现场做好标距等。

一、仪器连接连接主机、电缆、天线，标记器、测量轮。开机。安装电池或者外接电源，仪器自动开机。在主菜单下选择TerraSIRch按钮，进入仪器采集状态。

二、数据采集数据采集和保存文件。调整仪器参数，按RUN/SETUP进入单窗口屏幕，开始移动天线采集数据。再次按下此按钮，选择右键盘打勾保存数据文件到仪器中。

三、数据回放数据回放。按PLAYBACK按钮，弹出对话框，利用上下键找到相应的文件，利用选择键ENTER选中文件，右键确认，再次按RUN/SETUP按钮来回放数据。

四、数据传输利用SanDisk牌CF卡传输数据文件。OUTPUT->TRANSFER->FLASH。按中间的选择键ENTER，弹出对话框，利用上下键找到相应的文件，利用中间的选择键ENTER选中文件，利用右键盘确认，开始传输数据。最后利用读卡器，把CF卡上的数据文件复制到计算机上。利用SanDisk牌USB盘传输数据文件。OUTPUT->TRANSFER->HD。

五、关闭仪器。

3、结果分析

某隧道二衬检测报告范本

. 示范报告检测项目名称：某某隧道二次衬砌质量检测委托单位地址：检测单位名称：检测类别：委托检测报告日期：二0一四年七月三十日

某某隧道检测报告检测人员：项目负责：审核人：批准人：检测单位：附加声明： 1. 本检测报告无检测专用章或检测单位公章无效。 2. 复印本检测报告未重新加盖检测专用章或检测单位公章无效。 3. 本检测报告无检测人员、项目负责人、审核人、批准人签字无效。 4. 本检测报告涂改无效。 5. 对本检测报告有异议，应于收到报告之日起15个工作日内，向检测单位提出，逾期不予受理。

目录 1. 前言 (4) 2. 工程概况 (4) 3. 检测内容 (4) 4．检测依据 (4) 5．检测方法 (4) 6．测试仪器 (6) 7．检测结果 (6) 8．结论及建议 (9)

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：地质雷达是以高频电磁脉冲波，由发射天线以宽频带短脉冲形式向地下发射电磁波，当遇到有电性差异的界面或目的体时通常产生一定强度的反射波，并被地面接收天线所接收，根据接收到波的旅行时间（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体的深度、形状等特征参数，具有高分辨率、无损性、高效率、抗干扰能力强等特点。地质雷达的工作原理，如图5-1所示；地质雷达的反射测试系统及反射剖面，如图5-2所示。图5-1 地质雷达工作原理及其基本组成示意图检测时采用剖面法，即发射天线（T ）和接收天线（R ）以固定间距沿测线同步移动的测量方式。发射天线和接收天线在地面沿测线均匀移动，反射回来的电磁波信息即可把地下电磁差异界面的分布特征及形态反映出来，就能得到其内部介质剖面图像。依据地质雷达图像，通过对时域波形的采集、处理和分析，进行时深换算获得异常界面或目的体的情况。其结果可用地质雷达时间剖面图像表示，其中横坐标记录了天线在地表的位置，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地下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，同时结合施工资料，可确定隧道衬砌厚度以及有无空洞等缺陷。信号收发转换开关发射机接收机噪声主机发射接收目标体

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。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×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： 212 1εεεε+-=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～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 分析软件，专业的技术人员可以迅速的完成数据处理等。 3 适用范围地质雷达有其适用范围和适用条件，目标体与周围介质是否存在足够的电性差异，是探测工作是否有效的前提，这种电性差异就是介电常数；应根据不同的检测对象和检测要求选用不同的天线类型；适用条件，探测的目标体与周围介质有较大的介电常数差异并具有较好的反射条件；上覆层导电性较弱；目标体具有一定的体积，引起的异常有一定的强度；具有一定的探测对比资料。该技术适用于隧道衬砌质量施工过程控制和竣工验收的无损检测。 4 主要引用标准《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753-2010）《铁路隧道工程施工质量验收标准》TBl0417-2003 《铁路隧道衬砌质量无损检测规程施工规范》（TB10223-2004）《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）

隧道初期支护施工质量检测

§4 初期支护施工质量检测初期支护：隧道开挖后，除围岩完全能够自承而无须支护以外，在围岩稳定能力不足时，则须加以支护才能使其进入稳定状态，称为初期支护。初期支护质量检测包含：锚杆、喷射混凝土、钢拱架。一、锚杆 1、锚杆作用原理 ①“悬吊”作用。所谓“悬吊”作用是指为防止个别危岩的掉落或滑落，用锚杆将其同稳定围岩联结起来，悬吊作用主要表现的加固局部失稳的岩体。 ②提高层间摩阻力，形成“组合梁”；对于水平或缓倾斜的层状围岩，用锚杆群能把数层岩层连在一起，增大层理间摩阻力，从结构力学观点看就是形成“组合梁” ③加固围岩；由于锚杆的加固作用，使围岩中，尤其是松动区中的节理裂隙，破裂面等得以联结，因而增长了锚固区围岩的强度（即c、φ值）；锚杆将节理发育的岩体和松动围岩形成整体，成为隧道外围的道“加固带” 2、锚杆质量检测锚杆质量检测包括加工质量、安装尺寸、拉拔力试验、砂浆锚杆注满度等。

①安装尺寸检查锚杆位置；孔位偏差±15mm；孔深偏差±50mm；孔径大小＞15mm。 ②锚杆拉拔力试验（拉拔力指锚杆能承受的最大拉力）锚杆拉力试验不是检验锚杆的安装质量，而是检验该类围岩能否用锚杆加固 ⑴拉拔力设备：中空千斤顶、手动油压泵、油压表、千分表 ⑵测试方法 ⑶注意事项： a、防偏心； b、匀加压（10KN/min）； c、尽量不做破坏性试验； d、安全 ⑷试验要求 a、按锚杆数1％且不小于3根； b、F≥F设； c、Fi≥0.9F设 ③砂浆锚杆注满度检测 Thurner 原理：为了检查锚杆周围的砂浆是否均匀、密实。1978年，瑞典的H.Thurner提出测超声能量损耗来判定砂浆、灌注质量的好坏。在锚杆体外端发射一个超声波脉冲，它沿杆体钢筋以管道波形式传播，到达钢筋底端反射，在杆体外端可接收此反射波。如果钢筋外密实、饱满地由水泥砂浆握裹，砂浆又与周围岩体粘结，则超声波在传播过程中，不断从钢筋通过水泥砂浆向岩体扩散，能量损失很大，在杆体外端测得的反射波振幅很小，甚至测不

隧道检测报告

目录第一章概述 (3) 1.1 工程、地质概况 (3) 1.2 隧道设计及施工完成情况 (3) 1.3 检测内容 (4) 1.4 检测依据及评定标准 (4) 1.5 检测仪器设备 (5) 第二章隧道施工质量检测技术 (7) 2.1 检测方法及原理 (7) 2.1.1 锚杆、小导管及管棚的施工质量检测 (7) 2.1.2 锚杆拉拔试验检测 (7) 2.1.2 初衬喷射混凝土强度、厚度及缺陷检测 (7) 2.1.3 初衬后隧道断面净空量测 (9) 2.1.4 初衬钢支撑榀数及间距 (9) 2.2 隧道施工质量检测项目检测频率汇总 (9) 第三章隧道施工质量检测结果 (10) 3.1 锚杆及管棚的施工质量检测 (10) 3.1.1 锚杆数量检测 (10) 3.1.2 管棚数量检测 (11) 3.1.3 锚杆施工质量检测 (11) 3.1.3 锚杆抗拔力试验检测 (13) 3.2 初衬喷射混凝土强度、厚度及缺陷检测 (14) 3.2.1 初衬喷射混凝土强度检测 (14) 3.2.2 初衬喷射混凝土厚度及缺陷钻孔检测 (16) 3.2.3 初衬喷射混凝土缺陷雷达检测 (18) 3.3 钢支撑榀数及间距检测 (18) 3.4 隧道初衬断面检测 (19) 第四章检测结论与建议 (23) 4.1 检测结论 (23)

4.2 建议 (27)

第一章概述 1.1 工程、地质概况 1.1.1地质概况 ***隧道以白云质灰岩为主，少量第四系残破积碎石土，碎石土厚度不大，结构松散，围岩稳定性一般。岩层产状较平缓，风化中等，节理裂隙发育，岩层较破碎，岩质较软。坡面现状基本稳定，洞口开挖后，岩层易产生垮塌、掉块等现象。地处云贵高原向湘西丘陵、四川盆地过渡的斜坡地带，属于亚热带季风气候。隧区地形较简单，为单座山丘，山体总体呈向北东走向，属丘陵地貌。测区中风化基岩出露情况较差，大部分地区被第四系地层及全、强风化岩层所覆盖。地层主要为第四系粉质黏土、碎石土，元古界板溪群变余粉砂岩。隧道穿越区无断层，但隧道进洞口以南约240m发育有红石-太平区域性大断层，出口西北约20m沟谷间发育有局部断层。受断层构造影响，隧道区节理裂隙较发育。地下水为第四系空隙睡及风化裂隙水为主，水量受大气降水影响明显，围岩富水性不均一，含水性中等，隧道开挖时呈点滴或淋雨状出水。丰水期易涌水。 1.2 隧道设计及施工完成情况 1.2.1 隧道围岩支护设计

隧道雷达检测正式结果报告

建设单位：委托单位：设计单位：监理单位：施工单位：检测单位：主要检测人：审核人：批准人：检测单位地址：电话（传真）：邮政编码：目录一、前言....................................... 错误!未定义书签。二、工程地质概况................................. 错误!未定义书签。三、检测项目及测线布置........................... 错误!未定义书签。四、检测仪器设备、基本原理和标准................. 错误!未定义书签。五、隧道设计资料................................. 错误!未定义书签。六、检测结果..................................... 错误!未定义书签。

七、检测结论..................................... 错误!未定义书签。八、检测的不确定因素............................. 错误!未定义书签。一、前言受××××委托，XXXXX有限公司于2012年××月××日对×××隧道进行衬砌质量检测。检测目的是探明混凝土衬砌厚度、衬砌背后密实、脱空程度及衬砌钢筋情况。本次检测的位置为××××隧道，检测×条测线，起讫里程为××××××××。隧道的衬砌基本参数详见设计图纸。二、工程地质概况介绍该结构工程名称，工程部位，结构混凝土强度设计等级，施工日期。地质概况详见地质勘察报告。三、检测项目及测线布置 1、检测项目 ⑴二次衬砌厚度； ⑵衬砌背后是否存在脱空或不密实； ⑶仰拱厚度； ⑷钢架及钢筋排布； 2、测线布置根据检测部位的不同布置不同的测线图1 隧道测线布置图四、检测仪器设备、基本原理和标准１、仪器设备检测仪器设备采用××生产的××地质雷达。

1--《地质雷达》实验报告(封面+报告模板) (1)

地质雷达实验报告成绩：系别：资源勘查与土木工程系专业班级：姓名：学号：指导教师：年月日

实验项目名称：地质雷达的操作及应用同组学生姓名：实验地点：结构检测实验室91110 实验日期：年月日 1.1 实验目的（1）了解地质雷达基本构造、性能和工作原理。（2）掌握地质雷达的操作步骤和使用方法。 1.2 实验原理及方法通过发射天线向地下发射宽频带高频电磁波。在传播过程中，当遇到存在电性差异的地下介质或目标体时，雷达波会发生反射返回地面，并由接收天线接收，并以波或图像的形式，存储在电脑中。 1.3 仪器设备 OKO-2俄罗斯地质雷达。

1.4 实验步骤（1）连好数据线；（2）打开主机和天线上的电源开关；（3）运行采集软件；（4）设置参数；（5）数据采集并保存数据；（6）关机、拆线。 1.5 数据处理主要包括两个方面：即增益和滤波。增益的目的是放大深部信号的增幅，使较弱的信号能被识别，滤波的种类很多，一般包括中值滤波、平均值滤波、带通滤波和巴特沃斯带通滤波等等。 1.6 注意事项在运用雷达过程中，须掌握雷达工作的三个重要参数：环境电导率、介电常数和探测频率。环境电导率σ是表征介质导电能力的参数，它决定了电磁波在介质中的穿透深度，其穿透深度随电导率的增加而减小，当介质的电导率σ>10-2S/m时，电磁波衰减极大，难于传播，雷达方法不宜使用，如：湿粘土、湿页岩、海水、海水冰、湿沃土、金属物等。介电常数是影响应用效果的另一个重要因素，它决定了高频电磁波在介质中的传播速度，并且反射信号的强弱也取决于介电常数的差异。电磁波在介质中的传播速度可采用下式近似考虑：

盾构隧道管片质量检测技术准则CJJ／T

盾构隧道管片质量检测技术标准（C J J/T164-2011）说明：目前网上尚无“盾构隧道管片质量检测技术标准（CJJ/T164-2011）”的word版文档；为了让大家更好的学习和交流这份规范，网友ershibasui1474编写了这份规范的电子版，请大家尊重该规范的版权和权威性，不得侵犯该规范编写单位及编写人的知识产权。该规范是在很匆忙的时间内完成的，并未进行复核，请大家在阅读时注意其中可能存在的错误并予以更正。 1总则 1.0.1为加强盾构法隧道工程施工管理，统一盾构隧道管片质量检测和验收，保证检测准确可靠，制定本标准。 1.0.2本标准适用于采用盾构法施工的盾构隧道混凝土管片和钢管片进场拼装施工前的检测和质量验收。 1.0.3盾构隧道管片质量检测和验收除应执行本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语 2.0.1管片盾构隧道衬砌环的基本单元，包括混凝土管片和钢管片。 2.0.2混凝土管片以混凝土为主要原材料，按混凝土预制构件设计制作的管片。 2.0.3钢管片以钢材为主要原材料，按钢构件设计制作的管片。 2.0.4水平拼装检验将两环或三环管片沿铅直方向叠加拼装，通过测量管片内径、外径、环与环、块与块之间的拼接缝隙，从而评价管片的尺寸精度和形位偏差。 2.0.5渗漏检验对混凝土管片外弧面逐级施加水压，观察水在混凝土管片内弧面及拼接面的渗透情况，评价管片抵抗水渗漏的能力。 2.0.6抗弯性能检验对混凝土管片施加抗弯设计荷载，分析混凝土管片在抗弯荷载作用下的变形、管片表面裂缝的产生和变化，评价管片的抗弯性能。 2.0.7抗拔性能检验

对混凝士管片中心吊装孔的预埋受力构件进行拉拔试验，评价管片吊装孔的抗拔性能。 2.0.8粘皮混凝土表面的水泥砂浆层被模具粘去后留下的粗糙表面。 2.0.9飞边模塑过程中溢人模具合模线或脱模销等间隙处并留在混凝土管片上的水泥砂浆。拼接面采用某种方式将盾构隧道管片连接起来，管片与管片之间的接触面。环向盾构隧道管片拼装成环后，环的切线方向。纵向盾构隧道管片拼装后，环与环的中心连线方向。渗漏检验装置在渗漏检验中，用于固定由凝土管片试件，并能在管片外弧面与试验架钢板之间形成密闭区间进行充水加压试验的试验台座。渗漏检验装置由检验架钢板、刚性支座、横压件、紧固螺杆、橡胶密封垫等组成。 3基本规定 3.0.1盾构隧道管片检测，应在接受委托后，进行现场和有关资料调查，制定检测方案并确认仪器设备状况后进行现场检测，根据计算分析和结果评价判断是否进行扩大抽检，并应出具检测报告(见图3.0.1)。图3.0.1盾构隧道管片检测工作程序初检结果不

地质雷达报告

福州绕城公路东南段南峰隧道超前地质预报（地质雷达）编号：BG-CQYB-A16-001 合同段：A16合同段施工单位：中铁十七局集团第一工程有限公司探测范围：右线出口LYK8+335～LYK8+310 编制：校核：检测单位：中国科学院武汉岩土力学研究所检测日期：2013年12月27日报告日期：2013年12月27日

一、工作概况 2013年12月27日，中国科学院武汉岩土力学研究所对福州绕城公路东南段A16合同段南峰隧道出口右洞进行了超前地质预报，采用GSSI 公司生产的SIR-20地质雷达进行数据采集，配属100MHZ 的屏蔽天线进行了探测。本次探测范围为右线出口LYK8+335～LYK8+310，共25m 。二．预报的方法技术（一）地质雷达超前预报的基本原理地质雷达(Ground Penetrating Radar ，简称GPR)是近年来应用于浅层地质构造、岩性检测的一项新技术，其特点是快速、无损、连续检测，并以实时成象方式显示地下结构剖面，使探测结果一目了然，分析、判读直观方便。因探测精度高、样点密、工作效率高而倍受关注。随着该项技术的不断完善和发展，其应用领域不断扩展。隧道地质雷达超前预报方法是一种用于确定隧道掌子面前方介质分布变化的广谱电磁波技术。如图1所示，利用一个天线向掌子面前方发射无载波电磁脉冲，另一个天线接收由岩体中不同介质界面反射的回波，利用电磁波在岩体介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质(如介电常数Er) 及几何形态的变化差异，根据接收到的回波旅行时间、幅度和波形等信息，来探测掌子面前方介质的地层结构与异常地质体。理论研究与实验室模拟试验证明，电磁波在物体或介质中的传播速度v 、走时t 、与介质的相对介电常数Er 有如下关系： v x z t 2 24+= r c v ε=

盾构隧道管片质量检测技术标准CJJ／T

1总则 1.0.1为加强盾构法隧道工程施工管理，统一盾构隧道管片质量检测和验收，保证检测准确可靠，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于采用盾构法施工的盾构隧道混凝土管片和钢管片进场拼装施工前的检测和质量验收。 1.0.3 盾构隧道管片质量检测和验收除应执行本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语 2.0.1 管片盾构隧道衬砌环的基本单元，包括混凝土管片和钢管片。 2.0.2 混凝土管片以混凝土为主要原材料，按混凝土预制构件设计制作的管片。 2.0.3 钢管片以钢材为主要原材料，按钢构件设计制作的管片。 2.0.4 水平拼装检验将两环或三环管片沿铅直方向叠加拼装，通过测量管片内径、外径、环与环、块与块之间的拼接缝隙，从而评价管片的尺寸精度和形位偏差。 2.0.5渗漏检验对混凝土管片外弧面逐级施加水压，观察水在混凝土管片内弧面及拼接面的渗透情况，评价管片抵抗水渗漏的能力。 2.0.6抗弯性能检验对混凝土管片施加抗弯设计荷载，分析混凝土管片在抗弯荷载作用下的变形、管片表面裂缝的产生和变化，评价管片的抗弯性能。 2.0.7抗拔性能检验对混凝士管片中心吊装孔的预埋受力构件进行拉拔试验，评价管片吊装孔的抗拔性能。 2.0.8粘皮混凝土表面的水泥砂浆层被模具粘去后留下的粗糙表面。 2.0.9飞边模塑过程中溢人模具合模线或脱模销等间隙处并留在混凝土管片上的水泥

探地雷达应用于隧道检测技术的波形识别

探地雷达应用于隧道检测技术的波形识别发表时间：2019-05-31T14:19:42.327Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：张儆 [导读] 合理开发与利用林业资源，提高木材的利用率，建立完善的生态保护系统，维持生态平衡，保证林区资源的可持续发展。摘要：隧道工程的建设受到地质条件、地理位置等因素的影响，尤其隧道建设的地质情况比较复杂的情况下更容易影响质量，因此，隧道检测技术的应用非常重要。在隧道检测中运用探地雷达技术对衬砌不会造成任何损害而且可以准确探知衬砌缺陷的实际状况，具有实时高效的优点，它特别广泛地用于隧道检测，确定隧道缺陷的基本依据是识别相应的波形。关键词：探地雷达；衬砌缺陷；波形识别 1 探地雷达检测原理探地雷达是一种物理探测仪器，主要用于工程建设的质量检测。它通过天线向待检测介质发射脉冲形式的高频电磁波，当高频电磁波在介质中传播时，遇到差异的物理接口自然会产生反射【1】。就可以得到探测介质在一定范围内的剖面图像。这种方法在我国隧道工程中早已广泛的应用于检测衬砌结构质量，不过因隧道本身环境就比较复杂，而且施工人员在解读检测资料方面的能力也存在或多或少的差异，因而对检测结果的判释也各不相同。故而更对隧道运用探地雷达技术检测衬砌结构质量进行进一步研究的意义就变得非常重要。传播速度 v 可表示如下：（1）式中的符合ε1跟ε2 分别表示 2 种传播介质各自的介电常数。也就是说，反射信号的雷达波强弱与介质本身的介电常数有关，相邻两种传播介质各自的介电常数之间存在的差异越大，接收到的反射雷达波信号也就越强，如果差异很小，反射信号也相对很弱。 2 隧道检测要点隧道往往包括洞门、仰拱、衬砌结构以及附属设施等几个部分，衬砌结构是隧道结构中的主要承重体，其质量状况对隧道工程施工能否安全和隧道项目能否顺利运营有直接影响，因此衬砌结构的质量状况必须经过严格检测，并由检测部门出具正式的检测合格报告一份。在现场测试隧道衬砌质量时，应根据检测的实际情况选择传输频率，得到的图像的分辨率会更高，但相应的穿透介质的深度会变小，传输频率越小，所得图像的分辨率将较低，但穿透介质的深度将变得非常大。故而，在施工现场对衬砌质量进行检测时，不管是选择什么样的发射频率，都要保证数据的精度足够，图像分辨率足以准确识别衬里结构中存在的疾病缺陷。故而，在施工现场对衬砌质量进行检测时，不管是选择什么样的发射频率，都要保证数据的精度足够，图像分辨率足够，才能将衬砌结构中存在的病害缺陷准确的识别出来。隧道衬砌结构质量的常规检测要求在隧道内布置纵向测线5 条见图 2，也就是拱顶设置测线一条，左、右拱腰上各设置测线一条，左、右边墙上各设置测线一条。测线数量也可以按照现场的具体要求适当进行加、减，尤其是对于存在显著异常的段落进行检测时，应当在横向上也适当的布设测线，确保将存在于隧道内的所有异常的规模大小和位置所在一一查清。

某隧道二衬检测报告范本

某隧道二衬检测报告范本示范报告检测项目名称：某某隧道二次衬砌质量检测委托单位地址：检测单位名称：检测类别：委托检测报告日期：二0一四年七月三十日

目录 1. 前言 (4) 2. 工程概况 (4) 3. 检测内容 (4) 4．检测依据 (4) 5．检测方法 (4) 6．测试仪器 (6) 7．检测结果 (6) 8．结论及建议 (8)

1. 前言 2. 工程概况 3. 检测内容 3.1、二次衬砌厚度； 3.2、二次衬砌背后的空洞及欠密实情况； 3.3、钢拱架间距（抽检）； 3.4、隧道断面。 4．检测依据 4.1、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）； 4.2、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001）； 4.3、《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223－2004）； 4.4、由隧道施工单位提供的隧道设计参数表。 5．检测方法采用地质雷达法对隧道衬砌缺陷情况进行检测，检测衬砌的空洞、欠密实等缺陷的分布，并同时检测衬砌的厚度。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：地质雷达是以高频电磁脉冲波，由发射天线以宽频带短脉冲形式向地下发射电磁波，当遇到有电性差异的界面或目的体时通常产生一定强度的反射波，并被地面接收天线所接收，根据接收到波的旅行时间（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体的深度、形状等特征参数，具有高分辨率、无损性、高效率、抗干扰能力强等特点。地质雷达的工作原理，

宜张高速隧道雷达检测报告

宜张高速公路隧道地质雷达检测报告宜张高速公路总监办中心试验室二○一四年十一月

根据宜张高速公路总监办及合同要求，中心试验室于2014年11月5日～7日对土建2标的丁家坪隧道、灯盏窝隧道、长岭岗隧道砼衬砌质量采用地质雷达仪进行了质量抽检。一、检测内容根据隧道结构受力的特点，本次隧道砼衬砌质量检测采用对两侧拱腰及拱顶三条线检测，检测内容为：砼衬砌（二衬）质量、厚度及初衬后缺陷情况。二、检测仪器设备本次工作使用仪器设备如下：雷达：瑞典产RAMAC/GPR地质雷达，选用500MHz屏蔽天线。采集软件：RAMAC GroundVision V1.4.4版 1、仪器介绍 RAMAC/GPR地质雷达是一种宽带高频电磁波信号探测方法，它是利用电磁波信号在物体内部传播时电磁波的运动特点进行探测的。雷达组成及探测方法如下：地质雷达系统主要由以下几部分组成（如下图所示）：

雷达系统组成示意图 ①、控制单元：控制单元是整个雷达系统的管理器，计算机（32位处理器）对如何测量给出详细的指令。系统由控制单元控制着发射机和接收机，同时跟踪当前的位置和时间。 ②、发射机：发射机根据控制单元的指令，产生相应频率的电信号并由发射天线将一定频率的电信号转换为电磁波信号向地下发射，其中电磁信号主要能量集中于被研究的介质方向传播。 ③、接收机：接收机把接收天线接收到的电磁波信号转换成电信号并以数字信息方式进行存贮。 ④、电源、光缆、通讯电缆、触发盒、测量轮等辅助元件。 2、雷达检测基本原理探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）依据电磁波脉冲在地下传播的原理进行工作。发射天线将高频（106~109Hz或更高）

地质雷达(SIR-20)在某公路隧道中的应用

地质雷达(SIR-20)在某公路隧道中的应用【摘要】简述了地质雷达的工作原理及其探测方法，采用SIR-20型地质雷达为例进行探测，同时结合掌子面的地质描述对巴郎山公路隧道开挖掌子面进行超前预报。通过预测可及时、详细地了解开挖掌子面前方岩层结构情况,为施工单位合理安排施工进度和减少工程隐患提供依据。【关键词】SIR-20地质雷达；超前地质预报；掌子面近年随着我国基础设施建设投入不断增大,全国各地的高速铁路、公路和地铁建设进入一个新的时期,而这当中隧道工程数量巨大。隧道施工时,掌子面前方的断层、软弱岩层、溶洞等不良工程地质条件都是很常见的工程地质问题[1]。这些地质因素不仅影响隧道的掘进速度,甚至会造成严重的工程事故。若能准确地在隧道掘进中提前了解掌子面前方岩性结构的变化情况,就可以根据所掌握到的这些地质构造情况,可及时合理地安排掘进进度、修正施工方案、安排防护措施、避免险情发生. 本文以位于四川省小金的巴郎山公路隧道掘进中所进行的超前预报为例，介绍美国GSSI公司SIR-20型地质雷达的原理和应用，并对隧道超前预报中的常见问题及解决办法进行了一些探讨。 1 地质雷达的工作原理 SIR-20地质雷达系统是美国劳雷工业公司生产的，它的系统包括硬件(主机、天线、传输电缆等)和软件(现场数据采集、预处理、后处理等)两大部分。它利用电磁波信号在物体内部传播时电磁波的运动特点进行探测,发射天线将高频电磁波以宽频带短脉冲形式送入掌子面前方,在电磁波向掌子面前方传播的过程中,当遇到存在电性差异的目标体(如空洞、裂隙、岩溶等)时,电磁波便发生反射,由接收天线接收,并由主机记录。在雷达资料中便会出现明显的特征反射,根据接收到的特征反射,由地质雷达图像判断其地质特征。 2 应用实例 2.1 工程概况巴郎山隧道位于小金、汶川、宝兴三县交界处的巴朗山，是省道S303线的一段，是连接九环线和卧龙大熊猫自然保护区及东方圣山四姑娘山的唯一道路。该隧道的测区位于川西高原东部，四川盆地西部边缘，地势高差悬殊，西高东略低，温差变化大，植被分布受气温控制，垂直分带明显，测区属深切高中山峡谷冰川地貌。隧址区的地层有新生界第四系全新统崩坡积层、坡洪积层、冰碛、冰水堆积层和中生界三迭系地层。 2.2 现场测线布置及测量方法选择

地质雷达探测地下管线报告格式

地下管线探测报告编写: 检测：审核：批准： ****有限公司二〇一九年七月十八日

地下管线探测报告一、任务概况 1.1作业目的为满足****工程施工需要，****有限公司于****有限公司年7月07日对该项目地下综合管线进行物探工作。 1.2测区概况项目位于****市****有限公司区，物探位置参如图1.1所示。图1.1工程场地地理位置图二、管线探测探测范围为以委托方指定的范围为界。 2.1管线的调查管线的调查主要针对架空管线及明显管线点（包括接线箱、变压箱、变压器、消防栓、人孔井、阀门、窨井、仪表井等附属设施）进行。 ①明显管线点的各种数据均应直接打开井，用检验合格的钢尺量测，精

确到厘米。实际作业时按规程及甲方提供表格所列各类管线调查内容，参考各专业部门提供的资料，到实地调查核实，查清各类被调查管线的类型、管径、材质、埋深、起止、走向以及同类管线的连接关系，以便进行仪器探测。在调查量取时首先认真仔细量读，确保调查成果的准确性。其次，管线调查时应注意量取各类管线的偏距，即管道中心线至井盖中心的水平偏移距。 ②在实地调查中应邀请管线权属单位的管线管理人员、管线的规划、设计、施工人员和当地居民等熟悉管线情况的人员协助。 2.2地下管线探测原理金属管线探测采用电磁感应原理。地下金属管线在发射机发出的电磁场的激励下产生感应电流，该感应电流又在管线的周围产生二次感应磁场，通过接收机接收该二次磁场来确定地下管线的位置与深度。发射机现场工作有三种方式：第一种采用偶极电磁感应法，探测时将发射机的发射线圈垂直地放在地表，或水平放置于管线的正上方；第二种是采用直接感应法，探测时用夹钳夹住管线，发射机通过夹钳直接激发管线；第三种是采用充电法，直接将发射机的一极接在管线的一端，另一极接在待测管线的另一端或较远处的大地上，使发射电流直接流过被测管线。直接感应法和充电法应具备管线露头的条件，其中充电法只能用于给水、热力等管线外露且不带电的管线，多用于管线的追踪；偶极电磁感应法适用范围较广，既可应用于已知管线的追踪，也可以进行未知管线的普查。接收机接收电磁场有两种方式：一种是采用垂直线圈接收，该接收方法在地下管线的正上方信号最大，离开管线信号逐渐减小，极大值点与半极大值点的水平距离x为管线中心线的埋深h，如图3.1所示。另一种是采用水平线圈接收，该接收方法在地下管线的正上方信号最小，在管线两侧各有一个

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： 212 1εεεε+-=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。 3 适用范围地质雷达有其适用范围和适用条件，目标体与周围介质是否存在足够的电性差异，是探测工作是否有效的前提，这种电性差异就是介电常数；应根据不同的检测对象和检测要求选用不同的天线类型；适用条件，探测的目标体与周围介质有较大的介电常数差异并具有较好的反射条件；上覆层导电性较弱；目标体具有一定的体积，引起的异常有一定的强度；具有一定的探测对比资料。该技术适用于隧道衬砌质量施工过程控制和竣工验收的无损检测。 4 主要引用标准《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753-2010）《铁路隧道工程施工质量验收标准》TBl0417-2003 《铁路隧道衬砌质量无损检测规程施工规范》（TB10223-2004）《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）《云桂铁路石林隧道地质雷达无损检测实施细则》云桂铁路石林隧道相关设计图纸以及相关施工资料。 5 施工方法 1、检测前的准备工作: 收集隧道工程地质资料、施工图、设计变更资料和施工记录；

地质雷达实验报告封面报告

地质雷达实验报告封面报告 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

地质雷达实验报告成绩：系别：资源勘查与土木工程系专业班级：姓名：学号：指导教师：年月日

实验项目名称：地质雷达的操作及应用同组学生姓名：实验地点：结构检测实验室91110 实验日期：年月日实验目的（1）了解地质雷达基本构造、性能和工作原理。（2）掌握地质雷达的操作步骤和使用方法。实验原理及方法通过发射天线向地下发射宽频带高频电磁波。在传播过程中，当遇到存在电性差异的地下介质或目标体时，雷达波会发生反射返回地面，并由接收天线接收，并以波或图像的形式，存储在电脑中。仪器设备 OKO-2俄罗斯地质雷达。

实验步骤（1）连好数据线；（2）打开主机和天线上的电源开关；（3）运行采集软件；（4）设置参数；（5）数据采集并保存数据；（6）关机、拆线。数据处理主要包括两个方面：即增益和滤波。增益的目的是放大深部信号的增幅，使较弱的信号能被识别，滤波的种类很多，一般包括中值滤波、平均值滤波、带通滤波和巴特沃斯带通滤波等等。注意事项在运用雷达过程中，须掌握雷达工作的三个重要参数：环境电导率、介电常数和探测频率。环境电导率σ是表征介质导电能力的参数，它决定了电磁波在介质中的穿透深度，其穿透深度随电导率的增加而减小，当介质的电导率σ>10-2S/m时，电磁波衰减极大，难于传播，雷达方法不宜使用，如：湿粘土、湿页岩、海水、海水冰、湿沃土、金属物等。

介电常数是影响应用效果的另一个重要因素，它决定了高频电磁波在介质中的传播速度，并且反射信号的强弱也取决于介电常数的差异。电磁波在介质中的传播速度可采用下式近似考虑： r C V ε≈ 式中： C ─ 电磁波在真空中的传播速度，C =ns （光速）， r ε─ 介质的相对介电常数。介质的介电常数主要受介质的含水量以及孔隙率的影响，相对介电常数与水含量的关系曲线，相对介电常数的范围为：1（空气）~81（水），多数干燥的地下介质，其相对介电常数值均小于10。探测频率不但是制约探测深度的一个关键因素，同时也决定了探测的分辨率；探测频率越高，探测深度越浅，探测的垂直分辨率和水平分辨率越高。高频电磁波在传播过程中发生衰减，其衰减的程度随电磁波频率的增加而增加，这也是造成探测频率越高，探测深度越浅的原因。因此，在实际工作时，必须根据目标体的探测深度选用合理的探测频率。附图（不少于6张图片）

隧道衬砌质量检测方法

隧道衬砌质量检测方法1、现场钻孔法

2、衬砌混凝土强度检测回弹法混凝土是隧道工程建设使用最为广泛的建筑材料。混凝土质量的优劣影响到隧道衬砌结构的适用性、安全性和耐久性,并直接制约着隧道工程经济和社会效益的发挥。混凝土衬砌的质量检控中,强度保证是基本要求。但是混凝土作为多相、多组分的复杂材料体系,在制造过程中,其强度易受到配料、搅拌、成型、养护等多种工艺环节的影响,如技术疏忽或管理不严,便极易造成质量隐患,甚至酿成工程事故。因此在建隧道的施工质量检控和已建隧道衬砌的健康诊断中,混凝土的强度检测十分必要。然而传统的混凝土强度检测方法,无论是利用与现场同条件制作、养护的预留试块进行隧道衬砌的混凝土强度检测,还是现场钻孔取芯进行强度检测,对于隧道工程而言,弊端皆十分明显,两者的应用前景都不甚广阔。迄今为止,隧道衬砌强度检测的适宜方法,国内外也鲜有报道。随着我国高等级公路建设的迅速发展,公路隧道的数量和规模日益增加。所以,针对隧道工程的特点,寻求安全、经济、简便有效的混凝土衬砌的强度检测方法以应工程之需,具有较大的经济价值和社会效益。本文尝试着将回弹法、超声—回弹综合法引入某公路隧道衬砌的强度检测, 以期从无损检测这一角度对这些方法进行比较研究。

（1）隧道衬砌的特点与检测方法的建立回弹法和超声回弹综合法对房屋和桥梁等建筑结构的强度检测,国家及有关部门已经颁布有相关的规范与标准,使强度检测的精度和可靠性有了科学的程序和公认的检测方法。而这些程序和方法都是在对建筑结构的安全和可靠性评估方法、结构和材料的检测技术、结构的设计计算分析模型进行全面深入的研究基础上制定的。公路隧道与这些建筑结构在材料、功能、力学性能和设计方法上有许多的共同点,因此回弹法和超声回弹综合法对建筑结构进行强度检测的程序、方法、和分析计算的基本原理可以有选择应用到公路隧道的强度检测当中。但是,与常规的建筑结构相比,公路隧道还具有一些自身独有的特点。公路隧道属于地下半隐蔽工程,跨度大,穿越的地质条件复杂多变,衬砌形式种类多。由于隧道结构和围岩之间复杂的相互作用,衬砌的荷载分布至今都是一个在理论上远未解决的问题。对于公路隧道而言,围岩类别和衬砌形式不同的地段,衬砌内部的应力分布不同。即使在同一地段,岩层产状和岩性的差异,也可导致隧道的不同部位如拱顶、拱腰和拱脚等,其应力分布和变形特点发生变化。实际上,公路隧道经常处于一定的地下水环境中,水往往是混凝土衬砌劣化的主要因素。已有的回弹法和超声回弹综合法都是通过制备各种标号的混凝土试件,分别进行大量的回弹、超声和单轴抗压强度试验,建立回弹值、声速和强度的相关关系,得到回弹测强基准曲线和超声回弹测强基准曲线,进而间接推定混凝土强度的。实际上,在试验室进行回弹和声速测试时,都是在试件含水量可控制的范围内和零应力状态下测试的,而公路隧道却相反,它总是处于一定的应力状态和含有一定的地下水。由于这些基础条件的差异,在隧道混凝土强度检测中,钻芯法必不可少,它的结果直观、准确、代表性强,可用来对回弹法和综合法结果进行校正,以提高检测的可靠性。但是,钻芯法属于半破损检测方法,隧道衬砌是隧道工程主要的承重结构和最后的防水措施。对衬砌钻孔,必然造成结构的局部损伤,可影响到衬砌的整体性和刚度,也影响着隧道的美观,且造价昂贵。故钻孔数量不能太多,难以用来对整条隧道进行综合评判和推定,只能用于对回弹法和综合法进行强度校核,对混凝土的强度检测起着以点控面的作用。由于公路隧道只有一个面暴露在外,其内部缺陷和潮湿程度等无法观察,回弹法和综合法测试时只能采取沿面测试方法,这也加大了测试工作的难度。在横断

高速公路隧道地质雷达检测报告

高速公路隧道地质雷达检测报告宜张高速公路总监办中心试验室二○一四年十一月