基于GPRMAX正演模拟的关于探地雷达空气耦合天线在隧道衬砌质量检测中的可行性研究

为了研究空气耦合天线进行隧道衬砌的质量检测,采用GPRMAX正演模拟方法,分别对不同厚度的钢筋混凝土衬砌、素混凝土衬砌及衬砌内部的空洞进行建模,正演分析了空气耦合天线电磁波的传播特性及衰减特性,得出采用空气耦合天线探地雷达完成隧道衬砌质量检测理论上是可行的,并为后期的空气耦合天线在衬砌质量检测工作中的实际试验研究工作提出指导和建议,可解决地面耦合天线探地雷达检测衬砌质量存在效率低、安全风险高、结果准确率低等问题。     

基于分时复用原理的多通道探地雷达时序控制模块设计及应用

为实现对隧道衬砌空洞和地质病害的无损、高效检测，基于分时复用原理，通过FPGA编程和时序电路设计实现一种瞬态脉冲型多通道探地雷达时序控制模块，并应用于多频多通道隧道病害检测探地雷达系统。该时序控制模块可以产生多路同频等相位差时钟，分时触发各个通道脉冲信号的单次收发，从时间上分离通道间串扰信号和有效雷达回波，实现探地雷达多频段多通道的高效工作。试验测试和实地验证结果表明： 该时序控制模块在脉冲重复频率为500 kHz时，能实现8通道雷达测试系统相邻通道间240 ns左右的触发时差，并在触发时差范围内保证观察时窗内雷达回波信号的稳定性； 同时，该模块也能应用于3频段6通道隧道病害检测探地雷达系统，并在距离介质分界面65 cm时反映出实际隧道预埋病害的深度和尺寸信息。     

提高地质雷达隧道衬砌质量检测效果的几点措施

地质雷达已成为隧道施工质量检查和运行期间隧道病害检测的重要手段,然而在采用地质雷达进行隧道衬砌质量检测时也暴露出一些问题。为提高采用地质雷达进行隧道衬砌质量检测的效果,简述了地质雷达隧道衬砌质量检测基本工作原理,从现场检测过程中的增益设置、病害识别、干扰图像辨识、衬砌厚度检测和里程定位几方面,讨论提高地质雷达检测隧道衬砌效果的几点措施。得出:1)增益设置应尽量在边墙喷射混凝土密实度较好的地段进行,并应远离隧道内干扰物;2)病害和干扰图像的识别需在现场检测和室内分析工作中不断积累经验;3)衬砌厚度的检测可用平均波速法,并辅以微电测深法,采用平均波速法探测隧道衬砌厚度的绝对误差可控制在5 cm;4)隧道衬砌质量检测宜采用时间触发方式,尽可能保证雷达天线匀速移动,并做好记录工作。     

基于探地雷达的隧道衬砌空洞高精度正演识别研究

隧道衬砌空洞易引发衬砌破坏、渗漏水等工程问题,但因衬砌内部金属(如钢筋、钢拱架)对雷达波的屏蔽作用,会增加雷达剖面的复杂性,进而影响检测效果。依托MATLAB软件平台,采用高阶时域有限差分法分别对400 MHz天线和900 MHz天线时隧道衬砌矩形空洞和三角形空洞进行正演模拟。结果表明:高阶时域有限差分法能高精度模拟雷达波在衬砌中的传播特性,展示衬砌中钢筋、空洞、工字钢的反射波、绕射波的能量、振幅、相位特征;900 MHz天线可分辨出长度在0.3 m及以上的界面,远高于400MHz天线的检测精度,但检测界面相对于真实界面小。     

地质雷达在长坞岭隧道施工中的综合应用

本文结合工程实例介绍地质雷达在隧道工程中的综合应用：a．使用低频天线进行隧道超前地质预报和洞顶覆盖层探测的方法；b．使用中高频天线进行隧道初期支护和二次衬砌缺陷检测的方法；c．使用中高频天线进行隧道围岩松动圈测定的方法。     

隧道衬砌自动化检测及健康评价技术研究

为进一步提高隧道衬砌的自动化检测及健全度评价技术,基于无损检测技术开展了非可视化高速摄影检测技术和常时微动检测技术研究。非可视化高速摄影检测技术能够实现衬砌表面病害高速检测、自动识别与提取,检测系统行车速度可达到100 km/h,裂缝检测精度可达到0.2 mm (检测车速度100 km/h);常时微动检测技术能够实现提取隧道衬砌内部异常点(包括裂缝和空洞)的自动检测,具有小型化、抗干扰能力强、精度高、无需额外震源等优势。健全度评价方面,提出分形维数、常时微动平均合成谱RAS (resultant average spectrum),结合TCI(tunnel-lining crack index)实现隧道衬砌病害特征的定量化描述,3个指标可以综合考虑裂缝的宽度、长度、方向、数量、交叉分布以及衬砌内部异常等特性,相互结合可以更为准确地确定损伤衬砌段。     

基于数值模拟分析的隧道衬砌质量缺陷影响研究

由于设计、施工等因素导致的我国地铁区间隧道渗漏水,衬砌掉块、厚度不足、开裂、脱空以及不密实等病害频发,严重危及地铁的运营安全。针对地铁区间隧道施工造成的衬砌质量缺陷,在分析缺陷成因基础上,对不同隧道缺陷的形式及缺陷的特性进行了统计分析。基于统计分析,对隧道衬砌施工中存在典型缺陷对隧道结构受力特性的影响进行了数值模拟研究,分析了衬砌背后空洞、不密实、厚度不足以及组合缺陷等条件下隧道衬砌的安全特性。基于数值模拟分析,提出了施工中隧道衬砌缺陷地质雷达无损检测的测线布置方式,指导了区间隧道衬砌质量的检测作业,取得了良好的效果。     

探地雷达检测隧道衬砌质量缺陷判别及工程应用研究

探地雷达检测技术具有高效、快速、无损等优点,广泛应用于隧道衬砌质量检测,本文通过对隧道衬砌质量常见缺陷的类型、成因及缺陷典型雷达图像的识别分析,依托探地雷达技术在某铁路隧道衬砌质量检测工程中的应用实例,对隧道衬砌质量缺陷类型、数量、分布等方面进行统计分析,得出隧道衬砌质量缺陷分布的一般规律,研究结果对指导隧道衬砌施工过程质量控制和缺陷整治,提高隧道建设和运营养护水平具有工程实践意义。     

地质雷达在隧道衬砌质量检测应用中的影响因素及优化措施研究

本文主要从测试环境、参数选取及后期数据处理几个方面研究影响地质雷达在公路隧道衬砌质量检测中的影响因素及优化措施,从而提升地质雷达在隧道衬砌质量检测的准确性。     

咸旬高速公路雷家坡隧道二次衬砌综合检测方法

本文针对二次衬砌质量检测,首先分析了地质雷达和激光断面仪这两套系统的检测原理,以咸旬高速公路雷家坡1号隧道右洞出口右线YK31＋619．9-YK31＋640．6地段为工程实例,介绍了地质雷达和激光断面仪在检测隧道二次衬砌质量（特别是厚度）综合检测方法;其次,通过对比发现这两种检测方法的利弊。针对其弊端建议对二次衬砌厚度采取综合检测方法。     

地质雷达在公路隧道质量检测中的应用

以新疆果子沟口至赛里木湖隧道建设为例,通过对地质雷达的基本原理的论述,介绍了地质雷达在隧道衬砌施工质量检测的一些技术要点及应用,可为类似的高速公路隧道衬砌质量检测提供参考经验。     

重载列车作用下隧道衬砌结构动力响应分析

以山西中南部铁路通道某既有隧道为背景，结合现场实测数据进行荷载分析，得到列车激振力函数表达式，并求得80 km/h时30 t轴重列车荷载轮轨激振力时程曲线；运用快速拉格朗日差分软件FLAC3D，建立了重载列车荷载作用下隧道三维地层-结构计算模型，得出了隧道衬砌的动力响应分布，并分析了重载列车作用下，隧道结构的薄弱部位及会车对结构产生的影响。     

新型装配式衬砌技术在地铁隧道的应用研究

为研究新型装配式衬砌技术及其配套施工设备的应用，基于北京地铁6号线西延07标工程，对装配式管片拼装设备的组成、功能进行简述，介绍新型装配式衬砌技术在项目的应用情况，对新型装配式衬砌施工技术及其配套设备的特点进行总结。研究结果表明： 1）采用装配式管片拼装设备，可保证隧道施工质量； 2）采用装配式管片拼装设备，在大幅度提高施工进度的同时，施工人员可减少2/3以上； 3）装配式管片拼装设备可实现小竖井始发，显著提高隧道施工的机械化及自动化水平； 4）新型装配式衬砌技术有待进一步提高并推广应用。     

地质雷达在博莱路隧道衬砌质量检测中的应用

应用地质雷达对博莱路隧道衬砌质量进行了无损检测。介绍了地质雷达工作原理和检测方法，提出了不同衬砌质量问题的识别方法与典型雷达图像，得到了衬砌厚度、空洞、充填不实、积水等情况，为病害治理提供了可靠的依据。     

地质雷达在双碑隧道衬砌检测中的应用

阐述了地质雷达在隧道检测中的原理及方法。以重庆市双碑隧道衬砌检测为例,用地质雷达对双碑隧道初期支护和二次衬砌进行扫描,对实际检测到的波形图进行比较和分析,通过钻芯取样,实际情况与检测结果基本相符,以此作为判断衬砌质量的依据。提出了一些影响地质雷达检测结果的因素。     

隧道衬砌探地雷达检测数值解析及应用

基于时域有限差分法和有限单元法,对隧道衬砌中钢筋网下的脱空和衬砌背后的脱空进行二维正演模拟,并与实例结果进行对比分析。结果表明: 雷达天线的中心频率越高,其分辨率越高,区分的效果越好;钢筋的密度越小,雷达探测脱空区域的效果越好。通过正演模拟和工程实测相结合,可提高采用探地雷达进行隧道衬砌检测的准确性及解释精度。     

地质雷达在山岭隧道质量检测中的应用研究

为保证隧道工程质量,利用地质雷达对山岭隧道支护结构的施工质量进行系统的无损检测,并依据地质雷达工作成像原理,结合应用实例得出:地质雷达在山岭隧道衬砌厚度、拱架数量、间距及背后缺陷等检测过程中具有高效便捷、无损准确等特点,可在山岭隧道质检工作中广泛应用。     

探地雷达在隧道衬砌缺陷及注浆处理效果检测中的应用

介绍了探地雷达的基本原理和在公路隧道衬砌质量检测中的应用，利用探地雷达对经过注浆处理的隧道二次衬砌缺陷部位进行了复测比较，并根据探地雷达的检测结果对注浆处理技术提出了改进建议。     

地质雷达检测技术在隧道衬砌质量检测中的应用

简要介绍了地质雷达检测隧道衬砌质量的基本原理、方法,结合近年在厦门成功大道梧村隧道验收检测的工程实例,对一些典型的隧道衬砌地质雷达图像作出解释说明,并采用取芯法验证了地质雷达的检测结果。     

地质雷达在公路隧道衬砌质量检测中的应用

根据地质雷达在重庆市近几年隧道衬砌质量检测方面的实际应用,介绍地质雷达的应用现状、特点、原理以及典型目标体的雷达图像分析方法和分析判读难点,阐述地质雷达在准确把握隧道衬砌质量状况方面的实用性,提出实测中提高检测精度的几点建议.