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摘要：地质雷达检测现阶段被广泛的应用于高铁隧道工程的检测与超前地质预报之中，其本身具有较强的抗干扰性，对于被测物体不具有破坏性，获取的结果比较准确等特点。本文首先针对于地质雷达的工作原理进行简单的介绍，之后对于其在检测高铁隧道的应用方式进行了详细分析，结合相应的案例对于地质雷达在高铁隧道之中检测的应用要点进行了详细的描述，希望对于此类工程的后续发展提供一定借鉴作用。
关键词：地质雷达；高铁隧道；检测
前言：随着我国社会交通的不断发展，高铁隧道工程的数量也在日益增多，在日常运营与使用之中，隧道出现质量问题的情况也是屡见不鲜的。比如经常出现隧道漏水以及衬砌破裂等损害，这些情况都会严重影响高铁隧道的使用寿命，所以对于高铁隧道建设的质量检验显得尤为重要。就目前的情况来看，对于高铁隧道建设质量的主要检测办法是通过传统检验的方法进行的，但是这种方法存在着代表性较低、偶然性较高等特点，而且在进行样本采样的过程中还会使得整体发生破坏。地质雷达通过其自身优势，完美的解决传统检验当中存在的各种问题，现已逐渐成为了对于高铁隧道隐蔽工程质量检测的强有力的工具，其广泛的活跃在工程地质勘察、水文地质勘察等众多的领域之中。
一、地质雷达的工作
（一）检测前的准备工作
地质雷达在进行工作之前需要对于隧道之内的基本环境进行一定的熟悉，而且在地质雷达传输数据时需要具有一定的标准数据作为参数进行数据传输的对比使用，所以在进行高铁隧道环境检测之前需要对于地质雷达进行完善的准备工作，首先需熟悉隧道内的基本环境，之后将不同的标准数据进行明确的标注，进行反复的测试。
（二）探测线路的布置
在地质雷达进行高铁质量勘测期间，需要根据隧道探测的目标与具体内容对于地质雷达的探测路线进行科学化的布置工作，这对于地质雷达在探测期间的方式与内容来说非常的方便，并且工作较为灵活。一般经常采用检测线路布置、检测点布置以及网格线路的使用，这几种方式进行地质雷达对于高铁隧道探测线路的布置。
（三）数据的整理与采集
对于地质雷达反馈的数据采集与统计要及时进行，单次的探测长度应保持在15m-35m之间，数据与探测长度之间应成正比，使用的探测方式属于是连续探测，根据现场的实际情况进行探测点的设定。在雷达进行探测的过程当中，为保证其探测的准确性，需要对于雷达探测的参数进行基本校正，保证其检测前的初始数值在规定的范围之内。
（四）地质预报数据的分析以及数据的解释
雷达通过电磁波的方式对于物体进行检测，通过电磁波将反馈的信息传入到信息的接收端，同时对于收集到的信息进行采集记录与原因解释。在进行实际的雷达探测之中，需要对于雷达探测的数据进行详细记录，做到每个数据都较为全面的采集。
超前预报通过雷达探测回的数据进一步分析该隧道的地质属性及其特点，地质雷达主要勘察目标为地质属性与掌子面等方面的勘察，结合数据与各种综合手段，对于其数据进行合理且全面的分析判断。根据雷达勘测回的资料进行解释与分析，才能真正准确的分析出隧道地质的真实情况。利用雷达检测当中出现的问题以及雷达本身电磁波的强弱变化对于地质情况进行详细的分析，以便于做出正确的判断及推理。
（五）雷达检测的施工验收
在进行完雷达勘察之后，需施工单位及时进行现场验证，并将勘测结果发送至施工现场，对于施工项目进行及时的验收工作，积累施工经验，做到可以及时修正发现的问题。
二、地质雷达在高铁隧道检测当中的应用与功能
（一）衬砌混凝土的厚度检测
在项目的工程验收当中，对于隧道衬砌混凝土厚度的分布是其中最重要的指标之一。使用传统的钻芯法在进行验收的过程中，不但对于工程项目的整体破坏性较大而且其检测结果的代表性也较差，反观地质雷达这种新型检测方法，以其连续性强，破坏性小的特点，一直被广泛应用于各类工程项目的检测当中，自从我国90年代开始应用雷达技术以来，其在工程项目的检测环节之中一直占据着及其重要的地位。
（二）衬砌混凝土的密实度检测
由于混凝土当中的配料比或者其配料质量不达标，容易导致混凝土出现胶结不密实的情况出现，这种情况可以说是高铁隧道工程当中存在的主要病害之一。使用传统的检测方法很难检测出由于混凝土凝胶不密实而导致的隐患；而使用新型雷达检测的方法则可以将一定范围内所有的问题点都可以清晰的呈现在采集的波形图之上。如果在衬砌混凝土的内部出现了较强的反射波，反射波的同向轴明显的发生了畸变并且振幅出现了明显的增强的情况下，说明此处衬砌混凝土的内部出现了局部的不均匀变化情况，出现凌乱的波形，则表示该处的混凝土胶结性较差。
（三）衬砌混凝土与初支、围岩之间是否存在脱空现象
混凝土与初支、围岩之间存在的脱空现象也是在衬砌施工当中经常出现的缺陷之一。由于混凝土的质量问题或者施工工艺问题导致的脱空现象时有发生。给工程的安全可靠性带来了极其严重的影响，想要对于工程事故进行及时的防控与补救，就必须要了解存在脱空情况的位置以及其范围情况。
三、地质雷达在隧道工程当中的应用实例
（一）隧道工程的概况分析
该段隧道设计总长度为5520m，属于特长隧道，隧道从进口与出口两侧同时进行相向施工。在隧道的进口处存在着煤矿开采区，由于无序的开采，该地形存在多个煤矿采空区，导致无法准确的确定采空区的位置以及大小。实验采用地质雷达技术对于该隧道的掌子面及衬砌进行检测，以确保隧道施工的安全性。检测办法见表1
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（二）混凝土喷层厚度
衬砌的厚度是对于隧道衬砌检查的主要一点，只有足够厚的衬砌才能够保证其足够的承载力。根据相关规定，混凝土的平均厚度以及所挑选检查点的90%的实际厚度都应该大于设计的厚度，最小的厚度也不能小于0.5倍的设计厚度。地质雷达能够达到快速无损的对于衬砌进行检测，将获得的检测波形进行相关的检测分析就可以得到关于地质的雷达检测分析结果表。
（三）钢支撑的位置及数量
钢筋会产生较为强烈的雷达发射波，当隧道衬砌混凝土当中存在钢筋的时候，反射出的强烈信号波，每一个信号都代表着一根钢筋。当混凝土当中存在的钢筋较为密集的情况时，在地质雷达图上就会形成一组连续且强烈的月牙形绕射信号。可以通过地质雷达图像上显示的月牙形信号的个数，可以得到钢支撑或者钢筋的数量，以此来确认施工是否符合设计的要求。
结语：综上所述，如今的地质雷达检测技术已经被广泛的应用到高铁隧道的工程检测当中，在实际的应用当中，首先需要提前选择相对适用的设备以及检测参数，通过对于检测结果的分析，进而确定隧道中存在的质量问题，保障隧道施工建设的安全性。
参考文献：
[1]吴霞.基于地质雷达实测的岩溶隧道破碎段塌方量估算方法[J].河北水利电力学院学报，2019（04）：24-31.
[2]王俊.瞬变电磁法和探地雷达法在隧道超前地质预报中的综合应用[C].中国石油学会石油物探专业委员会、中国地球物理学会勘探地球物理委员会.中国石油学会2019年物探技术研讨会论文集.中国石油学会石油物探专业委员会、中国地球物理学会勘探地球物理委员会：石油地球物理勘探编辑部，2019：1571-1575.
[3]付国强.探地雷达在智慧城市建设表层地球物理勘探盲区调查中应用研究[C].中国石油学会石油物探专业委员会、中国地球物理学会勘探地球物理委员会.中国石油学会2019年物探技术研讨会论文集.中国石油学会石油物探专业委员会、中国地球物理学会勘探地球物理委员会：石油地球物理勘探编辑部，2019：1580-1584.
论文作者:王宁,张长英
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6