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摘要：在铁路隧道衬砌质量检测当中采用地质雷达技术，可以提高检测精度和检测效率，同时还可以实现实时显示与实时处理。基于此，本文首先简单概述地质雷达在铁路隧道检测中的应用，进而对典型图像进行分析。
关键词：地质雷达；铁路隧道检测；典型图像；解析
引言
随着我国铁路事业不断发展，我国铁路网也变得更加完善，特别是高速铁路的出现，对隧道质量提出了更高要求。这就需要施工单位、建设单位而、监理单位加强对隧道质量的管控。从高速铁路隧道工程发现现状来看，由于隧道工程逐渐朝向深埋、长度大的方向发展，这也为后期的整治和检测工作带来了极大的困难。为了确保铁路隧道质量、确保后期运行安全，可以充分发挥地质雷达的作用进行质量检测，从而为推动铁路事业发展奠定基础。
1、地质雷达在铁路隧道检测中的应用
1.1应用原理
地质雷达在使用中会发射高频率脉冲，电磁波在不同介质中传递、反射、散射，之后接收到信号，通过分析电磁波接受的差异，即可判定不同介质的特性以及缺陷。在实际应用中，主要是结合衬砌内部结构图以及周围岩体电性差异来判断。隧道衬砌结构当中包含了固体、液体、气体，综合结构中的接触面、材质内部不连续面，都可以反射雷达波。在雷达波穿过衬砌当中，会产生折射、反射、散射，雷达波会被砌体吸收并逐渐衰减。通过分析不同雷达波特点，即可找出隧道衬砌构造形态、围岩特性以及缺陷。
1.2准备工作
（1）做好周围检测环境调查工作，收集施工、地质、工程资料；（2）充分掌握隧道以及周边特性，明确目标体具体深度、电性、几何结构；（3）隧道质量控制检测需要以纵向分布为主、横向分布为辅，在检测中严格按照相关标准布设侧线；（4）在选择测量参数过程中，要结合具体的检测要求，选择天线中心频率、测点距离、时间窗口、天线方向、采样率。
1.3现场检测流程
（1）科学选定试验测线，测线要求可以客观显示易产生断定的部位，通常都是在避车洞、隧道口位置开展测线试验工作；（2）正确的选择测量工艺；（3）明确测网形式以及剖面结构；（4）检测天线的适用性（沿着测线方向进行）；（5）试验测线二次测量；（6）明确检测部位的深埋深度，并分析电磁波在隧道围岩中的传输速度；（7）正式开展隧道检测工作。
1.4数据处理流程
先将地质雷达所检测出的数据传输到计算机当中，之后采用RANDN软件将首位废段切除，按照5m标记对记录进行水平均衡处理，将测量方向调整做到一致，展开零点校正、水平、垂直滤波，识别界面和其中有效信号，将介电常数输入系统中，从而即可获得衬砌厚度界面，将数据存储到Excel表格当中，采用打印机打印出来。数据解释原则为：
（1）衬砌界面判断。由于地质雷达上部振幅更强一些，所以同轴相比连续性较强的波形作为第一组衬砌界面反应信号。在反应信号当中识别介电常数值，即可采用计算机软件计算出衬砌厚度值。
（2）衬砌混凝土缺陷、钢筋钢架判断衬砌回填密实度，需要满足下列标准：
1）密实。信号弱，甚至是无信号；
2）不密实。信号强，呈现为绕射弧形，整体较分散、不连续；
3）钢架。月牙形强雷反射信号；
4）钢筋。连续双曲线反射信号。
2、典型图像分析
下文以赣龙铁路经典图像为例，对地质雷达应用情况进行分析。
2.1衬砌界面追踪
如图1，作为扩能改造工程隧道局部地段拱顶雷达剖面图，纵坐标为时间（ns）、横坐标为隧道里程（m）。该工程检测应用了400MHz天线展开检测、时间窗为35ns。工程二次衬砌厚度为40cm，并采用了追踪法展开了追踪。并且根据图1可以清楚看到面线实际情况。
图2 钢筋分布
2.3拱架分布
图3为隧道工程地段边墙（左侧墙）拱架分布雷达检测图。采用了400MHz天线进行检测。本隧道工程围岩等级为Ⅵ级，工程最初支护是加强拱架，间距为80cm，图中拱架信号即为月牙弧形反射信号。结合实际设计标准，结合工程实际设计要求，需要2标（间隔5m）内布置6榀，图3中也可以清晰的看到实际数量，符合设计标准。
结束语
综上所述，在地质雷达多年使用当中，该项技术可以用作于隧道工程数据采集与损害判断，在衬砌质量检测中，特备是衬砌厚度、钢筋、拱架等领域，可以发挥该项技术快捷、精准、科学的特性。可以通过地质雷达第一时间找出衬砌质量问题，及时进行正式，为隧道工程安全提供坚实的信息基础。
参考文献：
[1]景胜.地质雷达在铁路隧道检测中的应用及典型图像分析[J].西部探矿工程，2015，27（4）：188-191.
[2]李青燕，曾召田，张锦锦.地质雷达在广西铁路隧道质量检测中的应用[J].铁道运营技术，2011，17（3）：46-47.
论文作者:高军1，2,林晓3
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第14期
论文发表时间:2019/1/25
标签：隧道论文; 地质论文; 信号论文; 铁路论文; 工程论文; 反射论文; 围岩论文; 《建筑细部》2018年第14期论文;