地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)在隧道檢測(cè)中的應(yīng)用

地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)在隧道檢測(cè)中的應(yīng)用摘要:隧道檢測(cè)過程中將地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)加以科學(xué)應(yīng)用，這對(duì)提高隧道檢測(cè)工作的開展質(zhì)量能起到促進(jìn)作用，技術(shù)應(yīng)用所發(fā)揮的探測(cè)作用，是按照相應(yīng)原理落實(shí)的，地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)的過程是發(fā)射高頻電磁波以及接收的過程，然后對(duì)信息進(jìn)行處理分析。本文主要就地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)在隧道檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。關(guān)鍵詞：地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)；隧道；檢測(cè)引言隧道檢測(cè)工作中為能提高檢測(cè)的質(zhì)量效果，這就要求選擇無損檢測(cè)的技術(shù)，其中地質(zhì)雷達(dá)無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用比較重要，該無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用廣泛，這對(duì)保障隧道檢測(cè)工作的質(zhì)量有著積極意義。1地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)概述地質(zhì)雷達(dá)法是利用電磁波在相對(duì)介電常數(shù)不同的介質(zhì)中傳播時(shí)速度和反射系數(shù)不同的特性，將地層中圍巖的變化情況通過波形圖反映出來，再由觀察者結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況和雷達(dá)波形圖對(duì)前方地質(zhì)情況做出預(yù)報(bào)，起到指導(dǎo)施工的作用。地質(zhì)雷達(dá)在數(shù)據(jù)采集方式和解釋方式方面與經(jīng)典地震勘探技術(shù)具有一定相似性，其屬性是指反射電磁波經(jīng)過數(shù)學(xué)變換，得到的構(gòu)造學(xué)、波動(dòng)學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)特征。相對(duì)介電常數(shù)作為圍巖的一項(xiàng)固有屬性，受巖土體的密度、裂隙大小、含水情況等因素影響。密度越小、裂隙越大，則回填土中空氣占比越大，回填土中含水量越小，圍巖相對(duì)介電常數(shù)越小，反之，圍巖相對(duì)介電常數(shù)越大。地質(zhì)雷達(dá)只有在探測(cè)對(duì)象與周圍介質(zhì)之間存在介電常數(shù)差異的情況下才能檢測(cè)出異常，不良地質(zhì)體一般都會(huì)因含水量變化或巖性變化而與周圍巖體有明顯的電性差異，這是選用地質(zhì)雷達(dá)方法進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的前提。相對(duì)于費(fèi)用高、占用施工時(shí)間長(zhǎng)的超前鉆探法和對(duì)調(diào)查人員要求較高且可能產(chǎn)生漏報(bào)的地質(zhì)調(diào)查法，地質(zhì)雷達(dá)法具有無損檢測(cè)、快速高效、成本較低的優(yōu)勢(shì)，可以減小對(duì)圍巖的擾動(dòng)和對(duì)工期的影響。2地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)在隧道檢測(cè)中的應(yīng)用2.1技術(shù)應(yīng)用準(zhǔn)備保障隧道檢測(cè)中質(zhì)量有效控制，這就需要在地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用方面做好準(zhǔn)備工作，選擇合適的儀器設(shè)備是比較重要的。選擇天線過程中要能和探測(cè)目標(biāo)大小以及深度相結(jié)合，頻率高的天線探測(cè)深度淺，分辨率高，而頻率低的天線探測(cè)深度深，分辨率低，在進(jìn)行對(duì)隧道檢測(cè)的時(shí)候選擇頻率500～800MHz天線是比較重要的，襯砌表面做好二次檢測(cè)的工作，不同頻率天線測(cè)試深度也有著不同之處，所以在選擇一起的時(shí)候能和隧道檢測(cè)工作的需要相適應(yīng)，提高儀器應(yīng)用的質(zhì)量。選擇儀器后在測(cè)線的布置過程中要注重優(yōu)化，按照隧道縱向布線，結(jié)合要求測(cè)線。2.2技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)隧道檢測(cè)中應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)要能把握技術(shù)的要點(diǎn)，不同的檢測(cè)部位操作的時(shí)候要注重質(zhì)量有效控制，以下技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)要加強(qiáng)重視。2.2.1支護(hù)厚度的檢測(cè)中應(yīng)用要點(diǎn)隧道工程檢測(cè)過程中初期支護(hù)的厚度檢測(cè)是比較重要的，發(fā)揮地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在檢測(cè)過程中能夠從創(chuàng)新的角度出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，天線發(fā)射雷達(dá)波速度快最先到達(dá)接收天線的是空氣直達(dá)波，稍晚的接收的是表面直達(dá)波，最終的是反射波。圍巖和混凝土間物性差異直接影響反射波能量，兩者間物性差異和反射波能力是正相關(guān)的關(guān)系，雷達(dá)波通過混凝土以及圍巖界面反射到地質(zhì)雷達(dá)中反射信號(hào)表現(xiàn)圖像中，是比較強(qiáng)的振幅以及連續(xù)的同相軸，和這一特點(diǎn)相結(jié)合，對(duì)混凝土厚度進(jìn)行讀取，在地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)方面加強(qiáng)控制，這對(duì)保障支護(hù)工作的質(zhì)量有著積極意義。2.2.2二次襯砌混凝土厚度檢測(cè)中應(yīng)用要點(diǎn)隧道檢測(cè)過程中采用地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)進(jìn)行落實(shí)各項(xiàng)舉措，這就需要在二次襯砌混凝土厚度的檢測(cè)方面進(jìn)行強(qiáng)化，在技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)控制方面能和實(shí)際的操作要求相適應(yīng)，圍巖和一次二次襯砌有著區(qū)別，物理性質(zhì)不同，物質(zhì)成本不同，所以三者的介電常數(shù)不同，襯砌以及圍巖方面的的表現(xiàn)比較突出，反射波振幅發(fā)生明顯增大狀況，視頻率會(huì)大大降低，電磁脈沖各結(jié)構(gòu)層界面發(fā)生反射，不同結(jié)構(gòu)層當(dāng)中電磁脈沖有著不同速度，結(jié)合反射時(shí)間以及速度，運(yùn)用相應(yīng)公式進(jìn)行計(jì)算獲得隧道結(jié)構(gòu)層混凝土厚度。電磁脈沖混凝土當(dāng)中的速度能預(yù)知，檢測(cè)混凝土厚度的時(shí)候要確定電磁脈沖在隧道各結(jié)構(gòu)層反射時(shí)間，然后結(jié)合時(shí)間以及速度能計(jì)算結(jié)構(gòu)層厚度。如果是一二次襯砌間有縫隙，地質(zhì)雷達(dá)圖像上能讀取二次襯砌厚度，襯砌混凝土以及噴射混凝土間結(jié)合度好，電磁脈沖傳播通過兩種結(jié)構(gòu)分界面不會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象，圖像當(dāng)中分界面不會(huì)出現(xiàn)不清晰問題。2.2.3注重對(duì)脫空區(qū)檢測(cè)要點(diǎn)地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)應(yīng)用中在對(duì)脫空區(qū)檢測(cè)的技術(shù)應(yīng)用比較重要，空氣和混凝土是截然不同物質(zhì)，兩者間的物性差異比較大，介電常數(shù)的差別大，隧道工程施工中襯砌混凝土背后回填密度沒有達(dá)到要求，圍巖和混凝土間存有裂縫，電磁波經(jīng)過空氣以及混凝土界面會(huì)有反射信號(hào)，如果是脫空區(qū)比較大，圖像中呈現(xiàn)的圍巖界面會(huì)比較清晰，會(huì)有弧形反射波多次出現(xiàn)，有相同相軸，時(shí)間變化下弧形反射波會(huì)有增大的趨勢(shì)。通過對(duì)脫空區(qū)運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，這對(duì)明確脫空區(qū)的狀況有著積極意義。2.3地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理是雷達(dá)數(shù)據(jù)分析的重要環(huán)節(jié)。地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)過程中，受到很多環(huán)境因素的干擾。干擾信號(hào)降低了雷達(dá)信號(hào)的信噪比，要從原始數(shù)據(jù)中提取有用信號(hào)，必須對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行處理，減少干擾信號(hào)產(chǎn)生的假異常，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。常規(guī)數(shù)據(jù)處理流程主要包含以下幾個(gè)步驟：（1）數(shù)據(jù)預(yù)處理：預(yù)處理的主要目的是實(shí)現(xiàn)最終數(shù)據(jù)與實(shí)際里程的準(zhǔn)確定位，是后續(xù)所有工作的基礎(chǔ)。預(yù)處理工作主要包括數(shù)據(jù)文件處理、文件距離統(tǒng)一、里程校正等。通過人工標(biāo)記與檢測(cè)數(shù)據(jù)道進(jìn)行校正，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的空間同步。（2）能量均衡：能量均衡的主要目的是消除道間能量差異及電磁波吸收擴(kuò)散引起的能量差異，能量均衡工作主要包括振幅增益、道間均衡及道內(nèi)均衡，通過能量均衡，可以對(duì)反射振幅進(jìn)行恢復(fù)，得到地下介質(zhì)真實(shí)反射能量。（3）噪聲壓制：噪聲壓制主要目的是壓制干擾信號(hào)，提高數(shù)據(jù)信噪比。噪聲壓制主要分為時(shí)間域?yàn)V波和頻率域?yàn)V波。通過設(shè)置不同的濾波參數(shù)對(duì)不同屬性噪聲進(jìn)行壓制，提高數(shù)據(jù)信噪比。（4）提高分辨率：提高分辨率的主要目的是提升對(duì)目標(biāo)的分辨能力，主要有2種手段，反褶積是一種濾波方法，通過對(duì)子波進(jìn)行壓縮提高垂直分辨率；偏移處理也是一項(xiàng)針對(duì)分辨率的技術(shù)，主要目的是使繞射波收斂并使反射波歸位，提高橫向分辨率，最終獲得較真實(shí)的地下構(gòu)造圖像。結(jié)束語保障隧道檢測(cè)工作的質(zhì)量，這就需要從創(chuàng)新的角度進(jìn)行考量，注重檢測(cè)方法的有效應(yīng)用，地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用比較重要，在技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)的控制方面能按照操作的要求加以落實(shí)，保障在檢測(cè)技術(shù)的實(shí)踐質(zhì)量，上文中對(duì)地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)應(yīng)用準(zhǔn)備以及具體的應(yīng)用要點(diǎn)的控制進(jìn)行了探究，希望能夠?qū)Φ刭|(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用提供相應(yīng)參考依據(jù)，有助于為隧道檢測(cè)工作的順利開展提供參考依據(jù)。參考文獻(xiàn)：[1]楊小波.地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)在隧道檢測(cè)中的應(yīng)用[J].中華建設(shè),2020(06):130-131.[2]王智博.地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)技術(shù)在隧道檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J].科技與企業(yè),2015(24):151.[3]楊正先.地質(zhì)雷達(dá)無損探測(cè)