地質(zhì)雷達(dá)在公路隧道檢測中的應(yīng)用

田豐

摘 要： 公路隧道工程是公路建設(shè)中的基礎(chǔ)性工程，為保證公路隧道建設(shè)質(zhì)量，因此，就需要采用先進(jìn)的檢測技術(shù)來對公路隧道進(jìn)行檢測。本文就地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在公路隧道檢測中的應(yīng)用情況進(jìn)行了探討，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞： 地質(zhì)雷達(dá);公路隧道工程;檢測

【中圖分類號】U452.11 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）13-0088-01

地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)是一種先進(jìn)的工程物探儀器，需要連續(xù)測量的工程檢測中，地質(zhì)雷達(dá)通過在較短的時間內(nèi)，向相應(yīng)介質(zhì)發(fā)射超高頻率的短脈沖電波，能夠有效獲得所檢測介質(zhì)相應(yīng)范圍內(nèi)的三維信息，有著無損檢測且精度高等優(yōu)勢，在當(dāng)前公路隧道檢測中有著廣泛的應(yīng)用[1]。

1 地質(zhì)雷達(dá)檢測原理

地質(zhì)雷達(dá)是一種精密的地球物理探測儀器，主要是利用10～1000MHz范圍內(nèi)的無線電波來確認(rèn)地下介質(zhì)的分布情況。地質(zhì)雷達(dá)的檢測原理，主要是通過發(fā)射天線來進(jìn)行定向的高頻短脈沖電磁波發(fā)射，電磁波在發(fā)射后如果遇到電性存在差異的地層或者是目標(biāo)體，就會在相應(yīng)界面上發(fā)生投射或者是反射。天線在接收到反射波信號后，對信號進(jìn)行數(shù)字化的處理，并記錄反射波波形，根據(jù)反射波的幅度、傳播的時間以及波形等情況，就可以有效判斷目標(biāo)體的結(jié)構(gòu)以及空間位置等信息。電磁波在傳播過程中會根據(jù)目標(biāo)體的埋深以及目標(biāo)介質(zhì)電性差異等情況發(fā)生不同的衰減，這種不同在雷達(dá)的剖面圖上則會以同相軸不連續(xù)的情況呈現(xiàn)出來。在采用地質(zhì)雷達(dá)來檢測目標(biāo)體時，目標(biāo)體與周圍介質(zhì)之間需要有一定的電性差異。因此，一般在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的環(huán)境中，通過對地質(zhì)雷達(dá)的使用能夠?qū)崿F(xiàn)更加準(zhǔn)確的探測。地質(zhì)雷達(dá)使用中，通過反射波強(qiáng)度以及組合特點等反射信息，可以幫助實現(xiàn)對目標(biāo)性質(zhì)的有效判斷，常見的介質(zhì)電性參數(shù)見表1。

2 地質(zhì)雷達(dá)在公路隧道檢測中的具體應(yīng)用

2.1 隧道襯砌混凝土厚度檢測

襯砌混凝土厚度的分布情況是公路隧道檢測中驗收中的重要指標(biāo)之一，充足的隧道襯砌厚度才能有效保證隧道的承載力以及使用壽命。但關(guān)于襯砌混凝土厚度的檢測，在較長的一段時間內(nèi)都給相關(guān)工作人員帶來著不小的困擾。在以往的隧道襯砌混凝土厚度檢測中，通常會采用鉆芯法來進(jìn)行檢測，這一方法在實際檢測過程中存在不小的問題，比如其對檢測目標(biāo)體的破壞較大，以及所測出來的數(shù)據(jù)因為較少因此不具備很強(qiáng)的代表性等。在公路隧道襯砌混凝土厚度檢測中應(yīng)用雷達(dá)技術(shù)，可以有效解決鉆芯法檢測中所存在的問題，能夠準(zhǔn)確的檢測襯砌混凝土厚度的分布情況。地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)作為一種公路隧道檢測中的無損檢測方法，采用地質(zhì)雷達(dá)檢測方法有著破壞性小、準(zhǔn)確率高以及連續(xù)性強(qiáng)等特點。采用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)，可以根據(jù)不同介質(zhì)電性常數(shù)之間的差異，反射波形振幅之間的不同，可以通過反射界面清晰的判斷襯砌混凝土的厚度。目前，地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在公路隧道檢測中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，且因為自身獨特的應(yīng)用優(yōu)勢在公路隧道檢測中的作用正變得越來越不可被替代。

2.2 隧道混凝土密實度檢測

公路隧道質(zhì)量中存在的主要問題中，其中就有混凝土不夠密實和背后脫空問題。造成這一問題的主要原因大多是由于施工中存在的操作問題所引起的，比如在施工中超挖太大問題、放水材料褶皺問題以及在混凝土噴射過程中鋼筋遮擋等問題，還有模板出現(xiàn)漏漿情況、泵送混凝土的抽送壓腔不足，以及所使用混凝土的配合比達(dá)不到隧道建設(shè)要求，購買的水泥質(zhì)量也達(dá)到不工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，甚至是惡意施工等問題。采用傳統(tǒng)的公路隧道檢測手段，很難檢測出隧道中混凝土密實度的真正情況。在公路隧道檢測中應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)之后，由于這一技術(shù)填補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測手段中存在的不足，因此在混凝土密實度檢測中有著很好的應(yīng)用效果。地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在混凝土密實度檢測中，主要的工作原理是通過連續(xù)的反射波來對襯砌混凝土的密實度進(jìn)行確定。如果在襯砌混凝土的內(nèi)部有著較強(qiáng)的反射波組，且雷達(dá)剖面圖中所呈現(xiàn)的反射波同相軸出現(xiàn)畸變以及振幅有著很明顯的增強(qiáng)，波形呈現(xiàn)出起伏不定的狀態(tài)，據(jù)此就可以得出當(dāng)前所檢測襯砌混凝土的密實度情況不好，而一旦連續(xù)出現(xiàn)相同的檢測情況，那么該部分混凝土中就很大可能存在脫空現(xiàn)象。

2.3 混凝土中鋼筋位置檢測

采用地質(zhì)雷達(dá)對公路隧道混凝土中鋼筋的位置進(jìn)行檢測時，在觀察雷達(dá)反射信號時，根據(jù)信號的反射幅度的強(qiáng)弱可以判斷目標(biāo)段混凝土中是否存在鋼筋。如果雷達(dá)信號的反射幅度比較弱，甚至是沒有界面反射信號，則說明混凝土中無鋼筋。通?；炷林写嬖阡摻顣r，在雷達(dá)檢測中鋼架一般會反射月牙形的強(qiáng)信號，而鋼格柵則會顯示為不均勻的一組小雙曲線形的強(qiáng)反射信號，如果是鋼筋則會顯示為一個連續(xù)的反射小雙曲線形的信號。在鋼筋位置判定的過程中，通常就是根據(jù)所反射信號的形狀來確認(rèn)，圖像顯示連續(xù)均勻的信號就是鋼筋（架），然后結(jié)合工程設(shè)計的相關(guān)信息、施工信息等可以提升鋼筋位置判定的可信度。

結(jié)束語

通過對地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提升我國公路隧道檢測的準(zhǔn)確性，也大大提升了公路隧道檢測的效率。隨著這一技術(shù)的深入應(yīng)用，公路隧道建設(shè)質(zhì)量得到有效的保障，公路隧道的建設(shè)水平也獲得很大的提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾俊文.地質(zhì)雷達(dá)在高速公路隧道襯砌交工驗收檢測中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2019，4（10）：65-66.