地质雷达正演在隧洞衬砌病害识别中的应用

水工隧洞衬砌病害会影响其正常使用,进而影响水利工程的安全性和耐久性。文章基于时域有限差分法(FDTD),建立了隧洞衬砌的二维GPR正演模型,研究了衬砌空洞形状、衬砌空洞填充介质、初期支护与二次衬砌脱空、不均匀衬砌和钢筋与衬砌混凝土脱离五种隧洞衬砌病害的GPR响应特征,总结出每种衬砌缺陷的识别特征,结合某水库泄洪排沙洞工程实例,利用得到的水工隧洞不同衬砌缺陷类型的地质雷达频谱响应特征,识别了该泄洪排沙洞内的多种缺陷,进而评价其衬砌结构和功能。研究结果表明:时域有限差分法法可建立有效的GPR模型,为地质雷达的图像解释、水工隧洞中衬砌缺陷类型判定提供可靠依据。