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摘要：地质雷达是在我国目前隧道施工质量检测中得到广泛使用的一种无损、高效的检测手段。文章结合隧道工程实际，对地质雷达在隧道工程质量检测中的应用技术进行了探讨。
关键词：地质雷达；隧道工程；质量检测；无损检测
1概述
近年来，我国的铁路、公路相关隧道工程得到了很大的发展，在很多地区，隧道工程也已经成为了很多线路中的控制工程，其建设的质量将直接对隧道的整体安全性带来影响。但是，由于隧道的部分工作较为隐蔽，在隧道建设完成后，用普通的方式很难对其施工质量进行检测。而这时，就需要使用地质雷达技术对其进行检测。
地质雷达技术是目前在国际中应用广泛的一种检测方法，其有着无损、快速的检测特点，同时以实时成像的方式来对结构的剖面进行显示，从而使检测人员能够更为直观的对其进行分析与判断。如何通过地质雷达技术对隧道工程质量进行良好的检测，成为了目前行业人员关注的问题。
2地质雷达技术在隧道工程检测中的应用
为了说明地质雷达技术在隧道工程检测中的应用技术，下面将以某隧道为例，进行详细解读。该隧道位于我国南部某地区，其地质组成主要是二叠、三叠系灰岩，对于隧道施工带来了以下难点：爆破超挖、欠挖、断层破碎带等等，以上问题对于施工的衬砌质量都带来了一定程度的影响，下面就以地质雷达检测的方式，以无损的方式对以上问题进行解决。
2.1异常体地质雷达检测资料的特征分析
通过将地质雷达紧贴衬砌壁的方式进行检测，当雷达信号发出后，就会遇到衬砌壁，并以极快的速度返回从而被雷达所检测，这样就会在雷达图中形成了垂直坐标为0的坐标，其所对应的基本水平的支线。
而对于质量合格的混凝土衬砌来说，其在正常情况下不会发生反射，这种情况在雷达图像中将以黑色的形式进行呈现，而有异常的位置则会在雷达图像中以规律的图形形式进行显现，其形成的电性差异将会对反射信号的强弱进行决定，而这种反射信号会随着电性差异的增大而更加强烈。如衬砌位置回填不够密实，那么就会因为混凝土与空气间的巨大差异而会以白色的方式在雷达图像中进行显现。而由于衬砌中混凝土与钢筋存在着较大的电性差异，就会以浅灰色在雷达图像进行呈现。而如果衬砌内部的混凝土没有捣固均匀，那么其存在的小反射面就会以灰黑色或者晦涩在雷达中显示。
2.1.1脱空现象
当防水板悬挂方式不当或者光爆效果不佳的时候，就会出现衬砌接触不密实或者衬砌脱空的现象。而当光爆效果不佳时，按照相关规定则应当在支护的初期使用同级别的混凝土对其进行找平。而如果没有按照上述方式施工，而在拱部钢筋网背后垫片石后再进行混凝土的喷射，从而在喷射层后部出现一连串连续的空洞，从而对质量形成了一定的隐患。
2.1.2欠挖现象
如果对光面的爆破没有控制好，那么就会较为频繁的出现欠挖、超挖的现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时如果没有在施工的过程中采取适当的补救，就会在隧道断面出现一连串类似锯齿样的起伏，这种情况的出现不仅会很容易出现脱空现象，还有可能导致隧道由于其衬砌的厚度不够而对施工的质量产生影响。
衬砌防水板背后脱空、厚度不够的雷达图像显示，在混凝土反射界面之后，有着一个类似八字形的白色反射截面，而这个截面就应当衬砌同岩石的截面。通过界面可以看到，此混凝土的衬砌厚度有着中间薄、两边厚的现象出现。且图像中2080079.99处的衬砌厚度明显过薄。
2.1.3钢筋布设不合格
在隧道施工的过程中，常常会由于控制不当的原因，从而出现钢筋布设数量不够、钢筋网缺失、错断等布设不合格的问题出现。
通过相关雷达图像，可以清晰显示钢筋缺失、错断、趁机后连续脱空的情景。且由于围岩同钢筋之间有着较大的电特性差异，其介电常数也有着较大的差别，所以很利于我们使用地质雷达对其中的钢筋情况进行探析。在隧道钢筋的反射中，其显示图像为外部白色、内部浅灰色的半圆型，从而可以看出图左半区的钢筋布设是符合要求的，而在129.93.99处则可以明显的看出钢筋出现了错断的现象。
2.2具体应用
在该地区测试段中，其衬砌材质为C35号混凝土，以双层钢筋的形式进行布置，在同等条件下其混凝土的电磁波波速为13cm/ns，经地质雷达检测后，可以绘制出其具体波形图。在另一段没有钢筋的混凝土衬砌段中，其使用的混凝土型号为C30，经过同样的混凝土标定后，其电磁波速约为11cm/ns，经地质雷达检测后得出其波形图。
由于混凝土同钢筋之间有着较大的电性差异，所以其在雷达图像中就属于一种由较强反射能力的异常体存在。在相关波形图中我们可以看到，在5.00纵坐标处有很多的小圆圈所组成的两条曲线，而这就代表着两排钢筋。从图像中可以看到，该区段的混凝土布置情况较为均匀，大体上没有缺失现象的出现，且混凝土厚度也能够较好的满足施工要求。而为了进一步对预想结果进行证实，我们在该衬砌段的雷达测线中以任意选取两点的形式对其进行了钻芯验证，结果表明符合设计要求。在没有钢筋的混凝土衬砌段波形图中，其显示为普通无钢筋的混凝土雷达图像，可以看到，其在50cm的范围内，没有发现较为明显的异常体存在，而在雷达检测结果合格的同时，我们也对其进行了进一步的实际检测，发现其厚度也能够施工的需求。只是在其衬砌后方的初期支护处存在少量的不密实现象。
2.3地质雷达检测中的相关经验
对于普通的混凝土来说，如果混凝土内部较为均匀，且没有存在异常体，那么就会以黑色的形式在雷达图像中显现。而如果其中存在异常体，那么就会在雷达图像中以一定有规律、其它颜色的形式进行显现。而对于雷达图像有较暗、较弱的反射面来说，其就应当判断为混凝土内部有着不均匀的现象，而不是存在异常体。
对于混凝土来说，钢筋则属于异常体的一种，由于这两者之间有着电性的差别，从而会在雷达图像中以很多小圆圈组成的曲线存在，颜色主要为浅灰色以及白色。通过雷达图像，则可以对其判定钢筋的布设情况是否合理以及钢筋是否有缺失、错断的情况存在。
3结束语
地质雷达技术在我国目前的隧道工程质量检测中有着重要的作用，是对隧道工程质量进行检测的重要保障。在实际的隧道工程检测中，我们也应当根据地区实际情况，以对地质雷达技术良好应用的方式，来对我国的隧道工程质量进行保证。
参考文献
[1]李晋平 等.地质雷达在铁路隧道工程质量检测中的应用[J].中国铁道科学，2006 （02）
[2]杨健 等.地质雷达在隧道工程质量检测中的应用[J].现代隧道技术，2008（s1）.
论文作者:宋军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/2
标签：隧道论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 地质论文; 图像论文; 工程论文; 对其论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;