高速公路隧道检测中的地质雷达波形分析及应用

高速公路隧道检测中的地质雷达波形分析及应用
高速公路隧道检测中的地质雷达波形分析及应用

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)

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,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)

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:

地质雷达记录的波相识别

7地质雷达记录的波相识别 地质雷达反射记录的波形比地震波复杂的多,一方面是由于地质雷达分辨率高记录的信号丰富,另一方面是由于电磁波的干扰因素多,此外还由于雷达发射的子波比较复杂,并非简单的脉冲。因而雷达资料的处理与解释是一项复杂细致的工作。特别是各种地层、目标体、干扰波的识别需要坚实的理论基础和丰富的实践经验。 7.1 地质雷达的波组特征 雷达天线发射的是子波而不是单脉冲,子波由几个震荡波形组成,占有一定的时间宽度,反射与折射波依然保持有原来子波的特点,只是幅值上有所变化。这里将雷达子波的周期、持续时间长度和衰减比三个参量作为子波的波阻特征。子波的频率成分与天线的主频相近,持续一个半到两个周期,后续振相略有衰减。例如对于100MHz天线的子波,持续时间可到15-20ns,对于1GHz的天线,持续时间约2ns。子波的波形的确定对于后期处理是非常重要的,它是小波处理的基础。有很多方法可以获得各种频率天线的子波,最简单的方法是利用金属板反射。将一块较大的金属板放置于地面上,发射与接受天线与金属板平行,相距为3个周期的时程,进行数据采集,即可获得子波记录。不同类型的雷达、不同型号的天线,雷达子波的形状是不同的。天线与介质的距离、介质的电导特性对子波的形态和特点也有一定的影响,应根据现场工作条件从记录中分离子波。从下边的记录中也可以辨认出子波的特征。表面反射波、内界面反射波都是近联各州其的衰减波形。对其进行分析可以得到子波的波组特征 7.2 地质与工程介质结构及反射特征 雷达的探测对象通常是多界面结构,如各类地层、岩性,松散层、风化层等都是多层结构。隧道中的围岩、初衬、二衬等,也是多界面结构。雷达波向介质内传播时,被称为下行波,经反射回表面的波称为上形波。下行波每遇到一个界面就发生一次反射和折射,入射波能量即被分成两部分,一部分经折射继续向下传播,另一部分经反射掉头向上,变成上行波。反射与折射能量的分配与反

岩层实验报告

中国矿业大学矿业工程学院实验报告

《岩层控制》实验报告 实验一矿山岩体力学实验 注:包括岩石抗拉、抗压、抗剪三个内容。 岩石的抗拉强度试验 一、实验目的与要求 岩石在单轴拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度。由于进行直接拉伸实验在准备试件方面要花费大量的人力、物力和时间,因此采用间接拉伸实验方法来测试岩石的抗拉强度。劈裂法是最基本的方法。 二、实验仪器 (1)钻石机或车床,锯石机,磨石机或磨床。 (2)劈裂法实验夹具,或直径2.0mm钢丝数根。 (3)游标卡尺(精度0.02mm),直角尺,水平检测台,百分表架和百分表。(4)材料实验机。 三、实验原理 图3-1显示的是在压应力作用下,沿圆盘直径y-y的应力分布图。在圆盘边缘处,沿y-y方向(σy)和垂直y-y(σx)方向均为压应力,而离开边缘后,沿y-y方向仍为压应力,但应力值比边缘处显著减少,并趋于平均化;垂直y-y方向变成拉应力。并在沿y-y的很长一段距离上呈均匀分布状态。虽然拉应力的值比压应力值低很多,但由于岩石的抗拉强度很低,所以试件还是由于x方向的拉应力而导致试件沿直径的劈裂破坏,破坏是从直径中心开始,然后向两端发展,反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。 χy r/R 0.5 -0.5x σyσx y 压缩拉伸应力值/MPa 160120804040 图3-1 劈裂实验应力分布示意图四、实验内容

(1) 了解试件的加工机具、检测机具,规程对精度的要求及检测方法; (2) 学会材料实验机的操作方法及拉压夹具的使用方法; (3) 学会间接测试岩石抗压强度及数据处理方法。 五、 实验步骤 (1) 测定前核对岩石名称和岩样编号,对试件颜色、颗粒、层理、裂隙、风 化程度、含水状态机加工过程中出现的问题进行描述,并填入记录表1-1内。 (2) 检查试件加工精度,测量试件尺寸,填入记录表内。 (3) 选择材料实验机度盘时,一般应满足下式:0.2 P 0< P max <0.8P 0 (4) 通过试件直径两端,沿轴线方向画两条互相平行的线作为加载基线。把试件放入夹具内,夹具上、下刀刃对准加载基线,用两侧夹持螺钉固定好试件,或用两根直径2.0mm 的钢丝放在加载基线上,钢丝间用橡皮筋固定。 (5) 把夹好试件的夹具或夹好钢丝的试件放入材料实验机的上、下承压板之间,使试件的中心线和材料实验机的中心线在一条直线上。 (6)开动材料实验机,施加数百牛载荷后,松开夹具两侧夹持螺钉,然后以0.03~0.05MPa/s 的速度加载,直至试件破坏。 (7)记录破坏载荷,对破坏后的试件进行摄影或描述。 六、 注意事项 (1) 记录试件的完整状态, (2) 选择合适的材料实验机及合适的实验机度盘值, (3) 夹具对试件的加载方向要与试件的轴线在一平面上, (4) 选择合适的加载速率。 七、 数据处理 表1-1 计算试件单向抗拉强度: R 1= 102?DL P π=5.98MPa 式中 R 1—试件的抗拉强度,MPa ; P —试件破坏载荷,kN; D —试件直径,cm; L —试件厚度,cm 。 八、误差分析 (1)试件自身各方面的影响; (2)系统误差;

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)

地质雷达

探地雷达使用提纲 1、适用范围及适用条件 2、设计规范及收费标准 3、不同地质情况的雷达波形特征 1、适用范围及适用条件 1.1适用范围: 探地雷达法适用于基岩深度、水位深度、软土层厚度与深度,断裂构造等地质工程探查,城市路面塌陷、岩溶塌陷、土洞、滑坡面等地质灾害调查,地下水污染带监测,地基加固效果评价,路面、机场跑道、洞室衬砌检测,堤坝隐患,地下泄露,地下管线及其他埋设物探测,考古探查等。 1.2适用条件: (1)探测目的体与周边介质之间应存在明显介电常数差异,电性稳定,电磁波发射信号明显; (2)目的体在探测深度或距离范围内,其尺寸应满足探测分辨率的要求; (3)测线上天线经过的表面应相对平缓,无障碍,且易于天线移动; (4)测区内不应存在大范围金属构件、无线电发射频源等较强的电磁波干扰,或通过处理无法消除的干扰; (5)不应存在极低阻屏蔽层; (6)单孔或跨孔检测时不得有金属套管; 2地质雷达测线测点设计规范及收费标准 2.1测线测点设计规范 2.1.1工程物探应根据任务要求、探测方法、目的物的规模与埋深等因素综合确定工作比例尺,测网布置应与工作比例尺一致,测网密度应能保证异常的连续、完整和便于追踪; 2.1.2布置测线时,测线方向宜避开地形及其它干扰的影响,应垂直于或大角度相交于目的物或已知异常的走向,岩溶、采空区、防空洞等走向多变体的探测宜布设两组相互正交的测线; 2.1.3测线长度应保证异常的完整和具有足够的异常背景; 2.1.4探测范围内有已知点时,测线应通过或靠近该已知点的布设;

2.1.5点测时,测点布设位置、测量应满足资料解释推断的需要; 2.1.6工作比例尺确定后,宜参照表1选择测网密度。 表1 工作比例尺与测网密度 比例尺线距(m)点距(m)点测(点/km2)1∶25000 250 25-50 10-20 1∶10000 100 10-20 80-120 1∶5000 50 10-20 300-400 1∶2000 20 5-10 2000-2500 1∶1000 10 1-5 -- 1∶500 5 0.5-2 -- 2.2收费标准 地质雷达探测收费参见《工程勘察设计收费标准》第7章——工程物探,收费标准见表2 表2 地质雷达收费标准 地质雷达 工作方式工程勘探路面质量点测点20 (元/点)20(元/点) 连续km 13500(元/km)6300(元/km)探淤深度>10m,附加调整系数为1.3;不足4个组日按4个组日计

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=

地质雷达实验报告(封面+报告模板)

. .. ... 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法。 1.2 实验原理及法 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 =0.30m/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。 1.7 附图(不少于6图片)

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

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 (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,

2015注册监理工程师继续教育公路工程试题答案1

1.单选题【本题型共60道题】 1.钢板桩的机械性能和尺寸应符合(D)。 A.实际要求 B.施工要求 C.设计要求 D.规定要求 2.建筑工程恢复施工时,应当向发证机关报告;中止施工满1年的工程恢复施工前,建设单位应当()。 A.重新办理开工报告的批准手续 B.重新申请领取施工许可证 C.报发证机关核验施工许可证 D.向发证机关申请延期施工许可证 3.根据强夯加固土体的触变恢复机理,强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基加固质量进行检验,以免所测结果偏小而影响对强夯加固效果的评估。对碎石土和砂土地基,其间隔时间可取() A.1-2周 B.1.5-2周 C.2-3周 D.2.5-3周 4.对加固后的振冲碎石桩复合地基效果检验的测试可在打完桩()天后进行。 A.10 B.15

C.20 D.30 5.干密度的定义是()。 A.干土重/土总体积 B.干土重/土颗粒体积 C.干土重/土中空隙的体积 D.干土重/原土体总重 6.根据《公路工程施工监理招标投标管理办法》,招标文件中招标人要求投标人提交投标担保的,投标人应当按照要求的金额和形式提交。投标保证金金额一般不得超过()人民币。 A.2万元 B.3万元 C.5万元 D.10万元 7.灌注混凝土拌合物应有良好的和易性,应保持足够的流动性,其坍落度应为()mm。 A.150~180 B.160~200 C.180~220 D.180~200 8.根据《道路交通标志和标线》的规定,交通标志在进行外观鉴定过程中,当标志板在粘贴底膜时,横向不宜有拼接,竖向拼接,上膜应压接下膜,压接宽度不应小于()mm。 A.5

B.10 C.15 D.20 9.监理工程师在实施进度控制过程中,下列工作中不正确的做法是()。 A.检查和记录工程实际进度情况并与进度计划对比; B.绘制有关工程的形象进度图表,建立进度台帐; C.通过下达监理指令、召开工地例会、各种层次的专题协调会议,督促施工单位按期完成进度计划; D.发现实际进度滞后于计划进度时,指挥施工单位采取调整措施。 10.当土的自由膨胀率δef值大于()时,大多数情况下可鉴别为膨胀土。因此,我国《膨胀土地区建筑技术规范》规定,除采用上述特征对膨胀土进行判别以外,认为膨胀土的δef >()。但值得注意的是,有许多膨胀土的δef值常小于()。 A.40% B.30% C.45% D.35% 11.深大基坑土方开挖施工开挖形式的确定,应以利于基坑安全稳定为原则,兼顾其他因素,基坑开挖过程中应注意减少()对基坑支护结构的不利影响 A.支撑变换 B.挖撑銜接 C.工序銜接 D.时空效应 12.高桥墩施工滑模宜灌筑注低流动度或半干硬性混凝土,灌筑注时应分层、分段对称地进

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;

七台河龙湖矿YCS2000 矿用瞬变电磁仪实验报告

YCS2000A矿用瞬变电磁仪 勘探报告 2014年11月4日

龙煤集团七台河子公司龙湖煤矿瞬变电磁勘探报告 编制:张军 参加人员:高原荆怀亮燕锴 资料处理:燕锴 施工单位:中煤科工集团西安研究院有限公司

目录 第一章概述 (2) 1.1 仪器简介 (2) 1.2 产品使用环境条件 (3) 1.3使用方式 (3) 第二章矿井瞬变电磁原理 (4) 2.1矿井瞬变电磁法勘探简介 (4) 2.2 矿井瞬变电磁法地球物理特征 (7) 2.3勘探方法 (8) 2.4施工探测装置 (9) 2.5仪器工作原理 (9) 第三章仪器操作 (11) 3.1 准备工作 (11) 3.2 面板及连接 (11) 3.3操作过程 (11) 第四章工作量、技术措施及质量评述 (13) 4.1 工作量 (13) 4.2 技术措施 (13) 4.3 质量评述 (13) 第五章矿井瞬变电磁法勘探资料处理与解释 (14) 5.1资料处理 (14) 5.2资料解释 (16) 第六章结论及建议 (19)

第一章概述 《煤矿防治水规定》第一章第三条规定:防治水工作应坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施。 中“先探后掘”中的探即在巷道掘进过程中在迎头利用直接或间接的方法向前一定范围内进行探测(超前探测),查明前方及其采动影响范围内是否存在赋含水地质构造、导含水通道或采空积水区,为煤矿的防治水工作提供详细的地质资料。目前用于超前探测的直接方法为钻探方法,钻探结果比较直观,但施工周期较长,对巷道的正常掘进生产影响较大。用于探测的间接方法即采用地球物理勘探的方法进行探测,主要方法有:矿井直流电法(三点三极超前探测方法)、矿井瞬变电磁法、瑞雷波法和矿井地质雷达探测法。其中瑞雷波法主要解决地质构造界面的问题,对构造的赋水性或采空积水区的解释精度较低;矿井地质雷达现在主要处于研究试用阶段,主要是由于其探测深度相对较小。现在常用于超前探测的物探方法为:矿井直流电法(三点三极超前探测方法)和矿井瞬变电磁法。 1.1 仪器简介 瞬变电磁法是重要的地球物理探测手段之一,常用来查明含水地质体,如岩溶洞穴导水通道、煤矿采空区、不规则水体等,具有自动消除主要噪声且地形影响较小、可实现同点组合观测、对异常响应强且曲线形态简单,分辨能力强等优点。 YCS2000A矿用瞬变电磁仪(以下简称瞬变仪)是为煤矿井下含

地质雷达试验报告

辽宁工程技术大学 实验报告 实验项目:地质雷达勘察 实验地点:辽宁工大北校区 姓名:学号: 专业班级:土木17-2班 实验时间: 2019.11.23

实验目的: (1)了解地质雷达操作步骤; (2)了解地质雷达勘察原理; (3)了解地质雷达资料解释方法; (4)场地道路及地下管线勘察。 实验基本原理: 1.地质雷达是浅层地球物理勘探中的重要方法之一,它在浅层工程地质勘查中起着十分重要的作用。地质雷达是利用高频电磁波束在界面上的反射探测有关目的物。 2.地质雷达的系统主要由四部分组成:(1)脉冲发生器,用于产生可重复的发射脉冲;(2)发射天线与接收天线,用于发射和接收电磁波;(3)取样接收与模数转换器,用于进行模拟信号到数字的转换;(4)主控制器,用于完成信号的采集和显示过程。 3.发射天线和接收天线紧靠地面,发射天线发射的电磁波传入大地,电磁波在地下传播过程中遇到介质的电性分界面后便发生反射或折射,反射回地面的电磁波被接收天线所接收。不同介质介电常数不同,形成电性界面,根据回波讯号的特征及其传播时间可判断电性界面的形态和埋深。 4. 探地雷达利用高频电磁波(主频为数十兆赫至数百兆赫以至千兆赫)以宽频带短脉冲形式,田地面通过天线T送入地下,经地下地层或目的体反射后返回地面,为另一天线R 所接收,如下图:

实验数据记录及处理: 该地质雷达图像分析:地质雷达波在含水层表面发生强振幅反射;电磁波穿透含水层时将产生一定规律的多次强反射,在富水带内产生绕射、散射现象,并掩盖对富水带内及更深范围岩体的探测;电磁波频率由高频向低频剧烈变化,脉冲周期明显增大,电磁波能量快速衰减,能量团分布不均匀,自动增益梯度很大;因含水面通常分布连续,反射波同相轴连续性较好,波形相对较均一;从基岩到含水层是高阻抗到低阻抗介质的变化,因而反射电磁波与入射电磁波相位相反。地下水经常存在于断层带、裂隙密集带以及岩溶发育带中,含水程度和储水条件主要受构造控制。在常见物质中,水的相对介电常数最大为 80,与基岩介质相比存在明显的电性差异。 实验指导教师签字:

地质雷达在隧道质量检测中的应用公路继续教育答案

第1题 某隧道采用地质雷达检测时,K0+020处实测二次衬砌双程旅行时间为14ns,K0+020处二衬厚度为70cm,则衬砌混凝土介电常数为()。 A.6 B.7 C.8 D.9 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第2题 对隧道衬砌质量进行检测时,宜选用的天线为()。 A.100MHz B.500MHz C.900MHz D.1GHz 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第3题 地质雷达检测隧道衬砌时天线移动速度宜为()。 A.1~3km/h B.3~5km/h C.5~8km/h D.5~10km/h 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第4题 采用地质雷达检测衬砌混凝土状况,对采集数据质量进行检查时,衬砌混凝土厚度的检查点相对误差小于()为合格。 A.5%

B.10% C.15% D.20% 答案:C 您的答案:C 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第5题 利用地质雷达对隧道衬砌质量进行检测,当需要分段测量时,相邻测量段接头重复长度不应小于()。 A.1m B.2m C.5m D.10m 答案:A 您的答案:A 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第6题 地质雷达法采集数据检查应为总工作量的()。 A.5% B.10% C.15% D.20% 答案:A 您的答案:A 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第7题 公路隧道常见病害有()。 A.衬砌裂缝 B.衬砌渗水 C.混凝土劣化 D.照明亮度不足 E.附属设施损坏

答案:A,B,C,D,E 您的答案:A,B,C,D,E 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第8题 某公路隧道采用地质雷达进行衬砌检测,下列关于地质雷达检测结果的相关分析,正确的包括()。 A.空洞:反射信号强,信号同相轴呈绕射弧形,不连续且分散、杂乱 B.不密实:反射信号强,反射界面明显,下部有多次反射信号,两组信号时程差较大; C.钢架:反射信号强,图像呈分散的月牙状; D.钢筋:反射信号强,图像呈连续的小双曲线形; E.密实:反射信号弱,图像均一且反射信号不明显。 答案:C,D,E 您的答案:C,D,E 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第9题 地质雷达检测衬砌混凝土前应对混凝土电磁波速做现场标定,标定方法包括:()。 A.在已知厚度部位或材料与隧道相同的其他预制件上测量; B.在洞口或洞内避车洞处使用双天线直达波法测量; C.钻孔实测; D.通过工程经验确定。 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第10题 地质雷达可用下列隧道的检测项目有()。 A.衬砌厚度 B.拱架数量; C.喷层与围岩接触状况; D.钢筋搭接长度。

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