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。     

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。     

隧道衬砌质量全断面检测台车研究与应用

为解决人工手持雷达天线进行隧道衬砌质量无损检测存在的测线偏移、仪器脱离隧道表面、往复作业检测效率低、安全隐患多等问题，研制一款可实现单次全断面机械化作业的隧道衬砌质量检测台车。该台车集成多级伸缩机械臂及九通道隧道质量检测系统，具有单次多线机械化同步检测、多通道雷达天线数据采集控制、雷达天线与隧道壁自适应、里程综合定位及视频采集等关键技术，并已在湖北郑万高铁某隧道使用，检测效果良好。相较于传统单次单线检测方式，检测效率由15 h/km提高至1 h/km；雷达天线自适应功能保证仪器紧贴隧道表面，检测连续可靠；同时，九通道隧道质量检测系统的应用，一定程度上实现了衬砌质量检测的信息化。     

盾构隧道壁后注浆步进频率式雷达开发与现场测试

针对盾构隧道壁后注浆检测需求,通过对比分析时域雷达和步进频率式雷达的优劣,开发了步进频率式天线及雷达系统。通过开展天线设计及测试,并结合现场试验对天线的检测频带和后处理方式进行了探索。认为天线检测频带在300～900MHz有利于壁后注浆的检测,同时后期处理采用去除背景及直达波消除有助于提升壁后注浆体的识别。     

公路隧道病害检测中地质雷达的应用

通过病害隧道雷达检测实例,分析影响雷达数据判读的因素,并探讨其解决办法,从而达到提高雷达检测数据识别能力;贴近隧道工程实际状况的目的,为进一步设计处治病害隧道提供较可靠隧道质量信息。     

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。     

岩溶区富水破碎带探地雷达频谱特征研究

受到地质条件、施工条件以及施工控制等因素的影响,隧道在岩溶地区施工建设过程中会存在一定的风险。超前地质预报能够为隧道安全提供重要保证,当前研究成果主要为岩溶区富水破碎带反射波形的定性特征分析,缺乏振幅及频率大小分布的定量性特征研究。基于此,以广西六河高速公路瑶寨隧道为工程依托,基于电磁波传播特性,结合探地雷达探测原理,开展了大量的现场探测。从振幅与频率的最值及振幅一定取值范围的比例特征出发,对实测数据进行了系统的统计分析,直观、详细地描述并定量揭示了岩溶区富水破碎带的探地雷达频谱特征,为探地雷达判读提供了新的参考方法。现场探测数据分析结果表明:雷达反射振幅的最小值和最大值基本在0. 25和0. 96左右波动,振幅最大值逼近于满幅值1. 0,表现出极其显著的强反射;反射频率的最大值不超过110 MHz,最大反射频率平均值为105 MHz;反射振幅的最大值达到0. 8的扫描点比例高达约95%,而其最小值达到0. 4却较难,体现了反射振幅的强烈性。将研究结果应用于实际工程的判读,通过对比验证,判读结论与隧道的实际开挖结果吻合较好,说明研究结果能有效地为雷达判读提供指导,为保证隧道的施工与建设安全提供了重要支撑。     

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.     

地质雷达在隧道施工中的综合应用

结合工程实例介绍地质雷达在隧道工程中的综合应用:①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;②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;③使用中高频天线进行隧道围岩松动圈测定的方法。     

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。     

地质雷达在隧道岩溶超前预报中的试验研究

以圆梁山隧道岩溶病害地段进行的地质雷达探测实验研究为基础，论述采用三种不同频率天线对隧道岩溶病害区进行探测实验研究，对其效果进行对比验证分析，阐述了地质雷达探测技术在岩溶隧道超前预报应用的有效性和可靠性。     

地质雷达在隧道衬砌厚度检测中的准确度分析

从隧道衬砌检测为切入点,论述了地质雷达在隧道衬砌厚度检测中,由于忽略或不够重视介电常数的修正、里程标注、天线操控等环节,造成检测结果准确度不高;针对这些环节逐一地进行分析,证实其对检测准确度的影响很大;强调了在检测工作中应认真掌握这些环节的技术要点,提高检测工作的准确度。     

地质雷达探测过程中干扰物的图像识别

为了保证施工安全与质量,采用地质雷达进行施工前期地质情况调查和施工质量无损检测。通过对探测过程中外界干扰因素形成的图像进行识别,提高地质雷达探测图像识别的准确率。对地质雷达探测过程中地面高压输电线、隧道衬砌台车、避车洞等干扰物形成的雷达图像进行了分析判别,研究确定了高压输电线、隧道衬砌台车、避车洞等干扰物在雷达图像上的表现形式。该研究成果可为地质雷达、地质勘察和无损检测图像解释提供参考,能有效提高地质雷达探测图像识别的分析效率和准确率。     

锚杆无损检测在隧道建设中的应用

长期以来,对公路隧道中锚杆锚固质量的评判主要依靠锚杆拉拔试验。现在应用一种新型锚杆无损检测技术,能够快速、准确检测出锚杆的锚固质量,在施工过程中及时发现质量隐患,减小施工干扰,对保障隧道工程的顺利建设具有重要意义：     

TBM施工隧道管片衬砌段回填注浆质量检测综合物探方法研究及应用

针对目前无损检测方法应用于管片壁后回填注浆质量检测的局限性，综合地质雷达和地震映像法的优点对注浆质量进行可靠性检测。首先利用有限差分数值模拟方法分别对2种方法在管片后注浆质量的检测进行模拟，验证方法的理论检测效果。在该结果基础上，采用预测反褶积滤波技术对2种方法结果中的多次波进行有效滤除，以提高检测结果的准确性及可靠性。最后根据数值模拟实验结果，将数据滤波技术及最优探测参数在西藏某公路双护盾TBM施工隧道回填注浆质量检测中进行实际应用，并结合钻孔内窥结果对检测结果进行评价。结果表明： 预测反褶积滤波技术能够有效滤除管片内钢筋模所产生的多次反射波，并能提高2种方法的分辨率； 地质雷达法探测结果分辨率高，但受限于管片内钢筋模的影响，400 MHz天线有效探测深度约为1 m，地震映像法探测深度能达到5 m左右，但分辨率低于地质雷达法，2种物探方法优劣互补； 综合利用2种方法能够有效解决管片衬砌段回填注浆质量检测的难题，保障隧道建设安全。     

公路隧道施工质量检测技术分析

随着公路隧道建设的快速发展,隧道施工质量检测技术作为质量管理的重要手段,越来越为人们所重视。针对当前公路隧道建设中涉及到的初期支护及衬砌混凝土的质量检测技术进行论述,并对检测结果进行分析,有关经验可供相关专业人员参考。     

隧道通风系统模糊控制算法研究

针对隧道通风系统存在的控制策略单一、智能化程度较低的问题,将模糊控制应用在隧道通风控制中。考虑与通风系统运行相关的各种影响因素,选取实时检测的CO浓度和能见度值与设定值的差作为模糊控制器的输入,对隧道通风模糊控制算法进行设计和Matlab仿真。通过与传统隧道通风的分档控制方法进行试验比较,发现模糊控制算法可以利用灵活的控制策略,动态调整风机数量,改善隧道空气环境,降低风机的启停频率,并降低设备损耗。     

路面基层厚度探地雷达检测效果分析

对用探地雷达进行公路路面基层厚度的检测，分别研究了不同因素对检测效果的影响，对不同铺筑阶段的基层厚度，采用不同的天线频率，对比了检测结果，并分析横向电磁波速度不均匀对厚度检测效果的影响，以及接触式天线的垂向颠簸对基层厚度检测精度的影响，为道路工程检测提供参考。     

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。     

地质雷达在东山隧道二衬检测中的应用

以张承高速公路东山隧道二衬检测为例,阐述了采用地质雷达对隧道进行检测的原理及方法,对实例检测得到的波形图进行解释并得出结论,以此作为二衬质量评价的依据;再对隧道同一部位采用钻探取芯法进行复测,结果两种方法吻合较好。说明地质雷达检测结果具有较高的可信度。