探地雷达在隧道工程检测中的应用分析

　　摘要:隧道是修建在山岭、河道、海峡及城市地面以下,供车辆、行人、流水、管线通过,或用作采掘矿藏、军事设施、人防设施等的地下通道和构筑物。它能穿越地表的障碍,并有缩短线路、防空袭、容易调温和不占地面空间等优点。隧道工程的检测是一项技术要求高,而且相对危险的工作内容,探地雷达作为一种新型的检测仪器,现已被广泛应用于隧道工程检测中,其具有操作安全、获取数据准确、真实、便于携带等特点。本文就探地雷达在隧道工程检测中的应用进行简要的分析。
　　关键词:探地雷达;隧道工程;检测;应用;分析
　　Abstract: The tunnel is the construction below the mountain ridge, the river course, the channel and the urban ground, for the vehicles, the pedestrian, the running water, the pipeline passes, or serves as the excavation mineral resource, the military installation, the civil air defense facility and so on underground walk and the construction. It can pass through the surface the barrier, and has the reduction line, the air raid defense, easy space of planes merits and so on to adjust temperature and not to occupy a land area. Tunneling examination is a specification is high, moreover the relative danger’s work content, searches the radar to take one kind of new instrumentation, widely was already applied in the tunneling examination, it has the operational safety, the gain data accurately, real, to be advantageous carries and so on characteristics. This article searches radar's to carry on the brief analysis in tunneling examination application.
　　Key words: searches the radar; tunneling; examination; application; analysis
　　
　　1探地雷达在隧道工程检测中的工作原理与作用
　　探地雷达又称地质雷达,是一种新兴的高分辨率物探设备。探地雷达是在20世纪70年代由美国开始组织研发的,80年代后期,伴随技术、机技术与数据处理技术的高速,探地雷达技术才取得了突破性的进展。在国内隧道工程中,探地雷达现已被广泛应用于地质检测等施工环节。
　　在隧道工程检测中,探地雷达有效应用了非侵入性探测技术,即不必将传感器放入隧道检测介质内,就可以安全的在地面与地下进行各种现场数据检测操作。探地雷达由于采用了宽频带、短脉冲和高采样率,其探测分辨率高于其它地球物理探测手段,又由于采用可程序高次叠加和多波形处理等信号恢复技术,大大改善了信噪比和图像显示性能。在隧道工程检测中,探地雷达的工作原理主要是借助探地雷达所产生的高频电磁波,以宽频带短脉冲形式通过天线向地下发射,并在岩层中透射,遇反射目标后返回地面,由接收天线接收。探地雷达具有安全、高效、便于携带等优点,但是它探测的目标距离普遍较短,难以进行较深隧道的检测工作。
　　探地雷达在隧道工程检测中的应用,其所具有的作用是十分重大的。探地雷达不但可以提高隧道工程检测的安全系数,而且有效保证了隧道工程检测数据的性和可靠性,这对于隧道工程的开展和进行都是极其重要的。探地雷达是现代隧道工程检测中所应用的主要科学仪器之一,探地雷达的应用对于推动隧道工程建设和工程建设行业的发展也具有深远意义。隧道工程多是在较深的地下进行施工和操作的,其危险系数相对较大,传统的隧道工程检测多是由技术人员深入到隧道深处,这样必然会引起安全隐患和工程事故的发生。探地雷达的运用,技术人员只需掌握和熟悉设备的操作流程,就可以在短时间内获取所需的各项数据,并且可以确保数据的全面性和准确性。随着电子技术和计算机技术的不断发展,探地雷达的探测深度,在复杂条件下的分辨率将会进一步提高,在隧道工程检测中发挥更大的作用。
　　2探地雷达在隧道工程检测中应用实例
　　探地雷达在隧道工程检测中应用的范围比较广泛,基本可以保障隧道工程所需各项检测数据的获取。探地雷达在国内隧道工程中的应用已逐渐被重视和发展,探地雷达功能的完善性是其他仪器所无法比拟的。本段将列举探地雷达在隧道工程检测中应用的两个实例,以全面展现探地雷达的功能全面性和应用范围之广。 　　2.1隧道衬砌结构检测
　　隧道工程施工中,在加固处理拱顶空洞病害泵送混凝土过程中,往往会因机械设备所造成的压力过大造成衬砌结构的破坏,如不及时进行检测与修复,必然会留下隧道工程施工安全隐患。衬砌结构经常会由于岩体受力断裂而出现小型断裂的现象,由于衬砌结构裂隙内有不同成份、不均匀的填充物,与周边围岩形成电性差异,因此具有采用地球物理探测的基础,而探地雷达则是有效实现衬砌结构检测的主要仪器之一。探地雷达有效应用了非侵入性探测技术,通过发射高频的电磁波,以宽频带短脉冲形式获取相应的衬砌结构小型断裂的相关检测数据,并且具有较高的准确性和真实性。如果在隧道衬砌结构的检测中,难以全面掌握小型断裂部分的位置及危害性,必然导致隧道工程在建设或使用过程中出现塌方的现象,其所造成的问题和社会危害是难以估量的。隧道工程中对于衬砌结构的检测,关系到隧道工程的施工安全,以及隧道的使用性能等诸多问题,必须引起工程施工单位与监理单位的高度重视。
　　2.2隧道初衬与围岩间脱空的检测
　　探地雷达在对隧道初衬与围岩间脱空进行检测时,主要是应用在岩层中透射的原理,遇反射目标后返回地面,由接收天线接收而获取相应的各项数据。如果隧道衬砌无缺陷,隧道初衬结构雷达波形特征,电磁波在地层同一界面中的传播是不断衰减的,然而当进入另一界面时,由于介质介电常数之间存在的差异,因此所产生的反射波也会有所变化,这种反射波的变化不是很强,但是当将其反映在雷达图像中则会观察到明显的不同。探地雷达对隧道初衬与围岩间脱空的检测,对于隧道工程施工工作的安全开展和进行是很重要的。如果隧道初衬围岩间存在脱空的现象,而在工程检测中未能及时的发现,进而制定相应的技术措施和手段,必然会影响到隧道工程施工人员的生命安全,以及整个隧道工程项目的建设进度和工程质量。在隧道工程建设中,在应用探地雷达隧道初衬与围岩间脱空的检测中一定要注意对各项数据的分析和研究,进而制定出完善、合理、的施工计划和方案。
　　3探地雷达应用技术的智能化
　　探地雷达现已被广泛应用于各类隧道工程检测中,其应用技术必须向智能化的方向发展才能符合隧道工程检测不断提出的新标准、严要求。探地雷达应用技术的智能化发展,代表着隧道工程行业技术应用的高水平阶段,是隧道工程行业传统检测技术与现代信息技术完美结合的产物。探地雷达应用技术的智能化是指以隧道工程建设项目为平台,以现代隧道工程技术系统、信息自动化为骨架的隧道工程与信息技术的综合体,是隧道工程技术应用科学发展与全面创新的必经之路。
　　探地雷达应用技术的智能化发展,及其辅助功能综合化和自动化的逐步实现,为隧道工程技术人员与施工人员提供了一个更为安全、方便、稳定的地下施工环境,并且进一步增强隧道工程建设高效、经济、节能的新时期特点。因此,探地雷达应用技术的智能化发展必然受到世界范围内的重视,并逐渐成为隧道工程领域中的一个新的技术应用类型,而被应用于更为广泛的领域。
　　目前,国内隧道工程建设行业对于先进科学技术的应用逐渐呈现出全方位、多角度、立体化的发展趋势,并正处于与世界隧道工程行业先进技术的融合和交汇过程中,必将得到进一步的发展与完善,基本满足现阶段我国隧道工程行业对于新技术、新设备的要求。但是,隧道工程检测技术管理人员切不可固步自封,在积极应用探地雷达、地下探测仪等先进仪器的同时,还要坚持发扬与时俱进的创新精神,不断对现有的隧道工程检测技术进行全面的改革与创新,以促进我国隧道工程建设行业的全面、健康、和谐、稳定发展。