阐述公路隧道无损检测地质雷达的应用论文_陈飞

阐述公路隧道无损检测地质雷达的应用论文_陈飞

中交一公局土木工程建筑研究院有限公司 北京 100000

摘要:在开展公路隧道施工的时候,比较容易产生质量问题,比如在前期施工时期会产生支护和二次衬砌欠厚的问题,初期支护和围岩之间存在空洞或者是杂物充填的问题,初期支护和二次衬砌联系较小,钢筋和钢支撑间距比较大等问题。要是出现了质量问题,就会严重影响到隧道的整体质量和服务水平。要想使得隧道支护结构质量获得更加可靠的保障,就需要进行隧道无损检测工作,现阶段就需要充分分析初期支护和二次衬砌厚度,分析存在的空洞问题和钢筋分布问题,确保地质雷达无损检测技术能够发挥更加显著的作用。

关键词:地质雷达无损检测技术;公路隧道;探测精度

1数据结果处理现状

探测雷达在开展检测工作的时候,显示出的主要结果就是波形图像,一般就是借助波形或者是灰度来展示雷达的剖面图信息。探测资料里面会涉及到对于数据的研究处理和对于图像的分析,由于地下介质属于一个比较复杂的滤波器结构,介质会直接影响到电磁波,整个脉冲在接收天线的时候,波幅比较小,波形也和传统发射的波形存在较大的差异。不仅如此,要是存在较大的噪声,也会直接影响到数据的准确程度。如此要是接受到信号之后就需要及时地进行处理,使得数据的准确程度能够得到保证,如此也可以获得更加清楚的图像,屏幕里面也因为目标体不同进而产生一定的差异,这样解释地形条件也更加方便。

图像处理工作涉及到了对于噪声干扰的消除和对于背景环境的改进,选择自动增益补偿,介质吸收和控制杂波的措施,确保能够充分显示出目标体。图像的解释以及识别异常的过程中,需要充分使用存在的各种实践经验,首先能够借助雷达来演示这个地区的图像,而且可以借助实践来研究存在的各种数据信息。只有确保图像信息的准确性,才可以充分掌握结构是否存在问题,如此也可以更好的分析产生的结果。干扰识别和目标体的雷达图像检测对于图像解释来说是比较重要的,探地雷达在接收到信号支护,比较容易外部信号的影响,产生的波形也是相对特殊的,如此就需要开展更加精确的分辨和使用。

2无损检测放方案的设计

其中选择的就是500MHz型探地雷达和800MHz天线,针对高速公路中的隧道开展了施工质量检测。主要就是为了掌握隧道不规则岩面和初衬之间,初衬和二衬之间是否存在空洞或者是空隙的情况;而且可以掌握初衬和二衬的衬砌厚度能否满足设计需求;最后就是确保钢骨架和钢筋的分布能够满足设计需求。

在进行雷达检测的时候,天线和隧道衬砌面需要确保贴紧,其中雷达主机发射高频脉冲信号,而且能够实现连续采集,雷达时间剖面上各各测点的位置需要和隧道中的里程进行联系。要想保障点位的精确程度,就需要在隧道测线上正确进行打标,而且需要确保里程的准确程度。天线和标记起始点对齐的过程中,操作一起的工作人员需要及时地发送指令。

其中雷达记录里面需要每间隔五米就需要设置一个标记,而且每隔五十米和一百米的整数里程中都需要设置一个大标。在整理资料的时候,需要根据记录和采集时期的复核里程,都需要仔细的标志到剖面图上。在进行测试工作的时候,车辆需要选择专业的隧道设计检测车,如此能够有效地应对施工时期或者是运营时期隧道检测天线和衬砌表面存在秘贴不严密的情况,其中在采集数据的时候,主要的过程包括:

2.1选择天线

首先就是需要充分检测隧道的实际情况,选择最多的就是800MHz天线。这种天线的主要特点就是有着较高的分辨率,而且可以及时地找出二衬间存在的各种问题,掌握钢筋的分布情况和二衬的厚度。还有一种就是500MHz天线,这种天线的分辨率比较低,不过有着较好的穿透性,而且能够有效地分析不规则岩面和初衬之间的各种问题,能够分析800MHz天线的检测结果。

不过在这个时期开展隧道拱顶和拱腰测量工作的过程中,很难实现天线紧贴初衬表面,主要就是因为现阶段国内外选择的天线相对笨重。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工作人员因为重负难以持续保持,所以采集的数据不够理想。通过对于现状的分析,能够把天线供电部件当做外设部件,通过分离这些设备,能够显著减少雷达天线的质量。不仅如此,在选择天线材料的时候需要优先选择那些质量较好的材料,其中在改进天线的时候选择地质雷达天线属于一个主要的发展趋势。

2.2确定记录参数

在确定测量天线支护,需要正确选择记录参数,通过对于现场数据分析能够看出,其中主要的扫描参数包括:检测专用车测量行驶时期速度是五千米每小时,其中每512个时间采样点属于一道,800MHz天线的时窗是15ns,在开展现场检测工作的时候,需要确保检测车辆保持匀速行驶,而且对于里程的布设需要清晰和准确。

2.3干扰仪器信号的因素

现阶段干扰仪器信号的主要原因就是外界因素,如此在开展检测工作的时候需要营造一个较好的测量环境,其中主要涉及到了这样几点:第一点就是需要在开展检测工作之前清除存在的各种附属物,比如施工机械这样的金属干扰物;第二点就是及时地消除作业时期存在的噪声干扰问题。第三点就是要是干扰物难以去除,就需要正确进行记录和标注,确保在之后进行处理的时候能够及时地进行排除。

3对于数据的分析和处理

地质雷达数据处理包括预处理以及滤波分析,在进行数据预处理的时候需要根据文件来设置标题和标志,而且需要进行调整和校正。滤波分析主要就是涉及到了背景去燥以及信号滤波,主要就是为了在雷达图上面控制随机干扰信号,使用突出的异常信息来进行解释分析。要是工作量比较大,并且采集速度比较慢就能够先分段载切,之后开展追踪反射层处理,如此能够显著提升工作效率。地质雷达数据解释对于检测工作来说是比较重要的,在这个时期涉及到了对于反射波信息特征的使用,参考检测目标体的设计和有关资料,联系解释人员的工作经验来分析反射目标体的特征。需要注意的是,也可以选择钻孔取芯试验和解释结果来进行比较,如此得到的数据更加准确。

4典型雷达图像研究

4.1衬砌厚度的判定

地质雷达检测结果的判定主要就是把检测目标电性存在的差异进行分析,所以在隧道径向传播电磁波的时候,需要按照二次衬砌和围岩电性差异进而产生的反射信号形成的反射界面,能够当做判定衬砌厚度的参考。

4.2混凝土脱空和不密实判断

要是衬砌混凝土产生脱空的情况,因为衬砌、围岩和空气的电性有所不同,电磁波会在脱空区的各个界面中产生反射信号,而且会产生持续的持续增强能量的反射同相轴。接着就需要按照电磁波在脱空区的传播实践,掌握脱空的深度,要是衬砌混凝土不够密实,或者是背后回填不够密实,电磁波就会在各个密实区里面产生反射信号,而且会产生反射同相轴。

4.3识别钢筋和钢支撑

其中公路隧道里面的钢筋以及钢支撑都属于单独的个体,会直接影响电磁波,而且会在雷达图上面进行显示。支护在识别形态波支护,通过参考有关的资料,能够掌握衬砌时期钢筋和钢支撑的分布情况。

结束语

本文主要研究了无损检测技术在公路隧道呼呼结构质量检测中的使用,总的来说,无损检测属于一种新型技术,在公路工程建设中会得到更加广泛的使用。

参考文献

[1]白立新.地质雷达应用于公路隧道衬砌无损检测的实验研究[J].科技创业月刊,2016,29(17):118-119.

[2]李胜.公路隧道防排水系统施工质量检测与分析[D].华南理工大学,2015.

论文作者:陈飞

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/14

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