关键词:地质雷达;铁路隧道;衬砌质量检测
交通发展作为一个国家的经济发展体现之一,我国的铁路与公路建设发展速度非常快,在一些地质条件相对困难的地区,尤其是山地等地区,隧道工程是交通线路修建的一项重要部分。但是我国的隧道衬砌工程中所存在的问题也随着工程数量的增多而不断的展现在人们面前。因此我们就需要通过精确勘测的方式来解决这些问题,通过快速的对地质中的物体进行检测,同时根据检测结果选择相对应的举措。地质雷达技术就充分的满足的我们的需求,通过地质雷达,我们可以精确的对隧道的质量进行检测。我们也因此可以避免通过目测、打孔方法的数据不准确的问题。这种高精确性的勘测技术的效率非常高,同时不需要对隧道导成损伤,在我国许多隧道衬砌工程中收到了广泛使用。
1地质雷达和隧道衬砌的相关介绍
1.1地质雷达
地质雷达主要是英语对工程地区的地质条件调查,建筑构造损伤程度检测,与对地质生态的勘测这些领域之中。这项技术的主要工作原理是通过能够发出高频电磁波的设备,来实现地下物体的勘测,在工作中通过发出特定频率的脉冲电磁波讯号,经过发射天线,利用脉冲电磁波信号勘测目标区域地下的岩石等物质,接收机在接受到反射信号之后,根据反馈的信号来判断目标的存在与否,同时勘测出同目标之间的距离,最后将这些勘测内容以数据形式储存在服务器当中,以便日后对工程进行施工时的分析安排。由于地质雷达采用的是脉冲电磁波信号的方式,因此具备极高的穿透力,同时还能够准确的对目标进行分辨。这是其他同类以电磁波作为勘探技术设备所不具备的精确性与准确性,所以在许多隧道的衬砌工程中受到了施工者的钟爱。
1.2隧道衬砌
隧道衬砌是指为了防止围岩变形或坍弛,施工者通过采用钢筋混凝土材料,对隧道的全部主体结构修建一个保护性结构,确保隧道的在长期内不会发生变形或者坍弛,隧道衬砌主要使用在隧道或者水利工程之中。通俗的来讲,隧道衬砌就是隧道内衬,一般使用的隧道衬砌主要是采用砌块的方式,也可以使用高压灌浆素混凝土衬砌的方式。隧道衬砌工程的主要目的是为了确保隧道构造能够长期性的包谷隧道的结构,并且要确保随着隧道的使用期限不断增加,隧道仍然具备足够的稳定性与耐用性。隧道衬砌能够有效的确保隧道稳定,同时有效的避免围岩坍塌等对隧道的影响,保证隧道的正常使用与列车安全通行。这就需要隧道衬砌拥有极高的耐久性,同时具备优秀的抗冻、抗渗性能,能够有效的减小对隧道结构的侵蚀。
2地质雷达对隧道衬砌检验测试的目的
隧道衬砌的主要检测目标是隧道衬砌的厚度,,以及对衬砌背部空余空间的检测,同时还需要对隧道内外两层的空段,以及容易发生施工坍方的地区,同时注定相对应的解决措施,除此之外,我们还需要对衬砌混凝土的回填排列紧密程度以及围岩与地下水渗入隧道的途径进行检测。地质雷达由于其高性能与极高的准确性,已经成为隧道衬砌的主要勘测技术。同其他勘探方式相比,地质雷达的扫描检验测效率是非常优秀的。由于隧道工程的质量安全性要求是非常高的,所以我们需要在初步支护完成后对隧道衬砌开展全面性的的检测,确保隧道衬砌喷射混凝土的质量,我们可以采用回弹仪法或者超声回弹综合法等方式来检测衬砌混凝土强度。
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3地质雷达在隧道衬砌中的检验测试原理
地质雷达是勘察目标和地质条件主要是通过高频电磁脉冲波在地下的反射,通过对接受的反射进行分析来实现对目标地质的探查。它通过发射天线将电磁脉冲波到地址之中,然后将接受的反射电磁波进行收集,对地质进行勘探测量。在实际使用时,我们可以将地质雷达的信号收发放置在隧道衬砌的外表,发射天线将雷达波发射进隧道衬砌内部,遇到不同层次的物质,例如间断面、混凝土与岩石的分界面等,通过电磁波的反射,利用接收天线,将反射的电磁波所携带的信息进行接收,然后通过波的双向走时,通过公式,计算出距离,进而计算出电磁波发射点同反射面的间距。在工作中,我们可以将地质雷达平行于测线进行移动,并将不同测试点的时间曲线进行总结,绘制时间剖面图像,也就是地质雷达收效的根本图面。它的横坐标是测试点,利用电磁波反射,以黑白波形图像结合彩色色块显示等形式,绘制时间剖面图像。
4提高检查测试精准程度的举措
4.1详尽了解检验测试区间物理情况
由于不同的衬砌层,电磁波也会随着材质的变化而变化。产生这些变化的原因主要有检验测试面的平整度,除此之外,还包括隧道衬砌层的构造变化与材料比例的改变。我们在进行隧道检验测试时,通常都会有大量的测线,因此,这就需要我们增加检测的次数,确保对每条测线都进行大量检测。
在另一方面,由于衬砌层物理条件不同,我们在进行检测室需要结合记录进行详细的记录。因而我们需要进行尽可能详细的认知相关施工记录并做好相应的笔记,只有保证资料的准确性,才能支持进行下一步的深度分析。
4.2合理安排取芯点位
地质雷达勘测技术在进行实际工程检测时,介电常数很大程度上决定了检测的准确性。这就需要我们在检验时要对取芯点位进行一个科学的安置,方便我们统计不同物理条件,电磁波穿透目标的速度,并将这些数据进行统计,分析速度在不同物理条件下的变化规律,进而达到有效控制地质雷达的勘测误差的目的。这也对隧道衬砌工程的质量有着很大影响。
4.3 判别多次反射信号
由于隧道的衬砌层厚度非常小,同时结构相对复杂,脉冲电磁波信号在金国衬砌层的表层和内部构造层时,电磁波信号会多次反射。而这种情况,经常会导致对这容易错误的判断衬砌厚度。除此之外,由于表层的平整度不高,信号收发天线没有办法紧密的贴合衬砌层,这也会造成信号的多次反射。在这种情况下,就需要加强我们的判断能力,提高分辨多次反射信号与正常反射信号,正确的判断,来提高地质雷达收集到数据的正确性。
总结
隧道工程作为我国交通工程中的一项重点部分,其质量的高低不仅影响到交通事业的发展,同样的对来往车辆的安全具有重大的影响,而隧道衬砌最为一项长久性的保护性结构,对隧道衬砌的检验测量是一项必要的工作环节。地质雷达技术通过对电磁波信号的所反映的详细数据信息进行综合分析,作为隧道衬砌工程检验测量的主要手段,对我国的隧道建设具有非常重大的积极意义,通过这项先进技术,我们能够利用脉冲电磁信号来收集目标地下的各种详细、准确的信息,数据,并通过接收天线收集分析这些信息,作为隧道衬砌工程检验测量的基础。地质雷达技术在我国隧道交通工程的建设过程中中起着非常重要的作用,它不仅为隧道衬砌的检测提供了准确的数据支持,进一步还能确保隧道工程的质量,推进我国交通事业的发展。
参考文献:
[1] 陈锐杰. 地质雷达在隧道衬砌工程检验测量中的应用[J]. 建材与装饰,2019(14):230-231.
[2] 邹正明,王晓形,颜炳杰. 地质雷达在隧道衬砌质量检测中的应用[J]. 西部探矿工程,2008,20(4):147-149.
[3] 李青燕,曾召田,张锦锦. 地质雷达在广西铁路隧道衬砌质量检测中的应用[J]. 铁道建筑,2011(1):33-35.
论文作者:李强善
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/16
标签:隧道论文; 地质论文; 电磁波论文; 工程论文; 反射论文; 信号论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第18期论文;