铁路隧道无损检测新技术

地质雷达在铁路隧道衬砌质量检测中的应用1. 引言1.1 地质雷达技术概述地质雷达技术是一种利用电磁波探测地下结构的无损检测技术。

通过发送电磁波到地下，根据波的反射和传播特性来获取地下结构的信息。

地质雷达技术在地质勘探、环境监测、建筑检测等领域有着广泛的应用。

地质雷达设备一般包括发射器和接收器两部分，发射器向地下发送电磁波，接收器接收反射回来的信号并将数据传输到处理系统进行分析和成像。

地质雷达技术具有高分辨率、快速获取数据、非破坏性检测等优点，能够有效地获取地下结构的信息并用于工程勘测和质量检测等领域。

随着技术的不断发展，地质雷达技术在工程领域的应用将会进一步扩大，为工程建设提供更加可靠的技术支持。

1.2 铁路隧道衬砌质量检测的重要性铁路隧道作为重要的交通设施，在运行过程中需要经常进行维护和检修，其中铁路隧道衬砌质量的检测就显得至关重要。

铁路隧道衬砌是为了增强隧道结构的稳定性和承载能力而设置的，如果衬砌质量存在问题，将直接影响隧道的使用安全和运行效率。

铁路隧道衬砌质量的检测可以保障铁路运输的安全。

不同材质、质量不同的衬砌在承载能力上存在差异，合格的衬砌可以有效提升铁路隧道的安全系数，减少事故发生的概率。

通过地质雷达技术进行衬砌质量检测，可以及时发现衬砌的裂缝、空洞等质量问题，提前采取修复措施，避免发生意外事故。

铁路隧道衬砌质量的检测可以延长隧道的使用寿命。

隧道衬砌作为隧道结构的重要组成部分，质量问题一旦发生将直接影响隧道的使用寿命，甚至引发隧道结构的倒塌。

通过定期使用地质雷达技术进行衬砌质量检测，可以及时发现和修复衬砌的质量问题，延长隧道的使用寿命，节约维修成本，提高铁路设施的整体运行效率。

铁路隧道衬砌质量检测的重要性不言而喻。

地质雷达技术的应用为铁路隧道衬砌质量检测提供了一种高效、准确的方法，对于保障铁路运输安全、延长隧道使用寿命具有重要意义。

2. 正文2.1 地质雷达在铁路隧道衬砌质量检测中的原理地质雷达在铁路隧道衬砌质量检测中的原理是基于其工作原理和特点实现的。

隧道检测中的地质雷达无损探测技术摘要：隧道施工是公路、铁路建造过程中较为常见的重、难点问题，其隐蔽工程量大、作业空间狭窄，部分地区受天然地质条件制约，还可能出现泥石流、滑坡等状况，危险性相对较高，因此必须通过有效的检测手段，实时监控拱顶下沉、围岩支撑等参数，以防安全事故的发生。

本文聚焦隧道检测必要性及难点问题，引入地质雷达检测技术，对其原理、应用及注意事项进行了展开论述。

关键词：隧道检测；地质雷达；无损检测技术前言：雷达技术具有显著的高效性、精准性特征，最早广泛应用于军事领域，并衍生出了脉冲雷达、连续波雷达等多种形式，可以满足不同场景下的探测需求。

当前伴随科技手段的进步，雷达技术融合发展趋势愈发明显，与激光、红外光等探测方案相互协同，应用领域也进一步扩展，地质雷达的出现，更是为交通基建无损检测提供了较为可行、高效的思路，有必要就其应用要点进行深入探究。

1地质雷达无损检测技术工作原理概述隧道工程危险系数高、施工难度大，拱顶、围岩等构造随时可能在不可预见因素的干扰下，出现坍塌、松动等状况，所以实践操作时，通常会结合超前支护、超前灌浆等方法技进行术辅助加固，施工结束后也要经过严谨、细致的检查验收，防止安全事故发生。

在这一过程中，地质雷达无损检测技术尤为关键，它可以在106至109Hz无线电的帮助下，对地下介质分布状况进行客观描述，为超前支护、二次衬砌等的质量、强度分析提供依据，方便后续施工的开展，也为验收工作提供依据。

从检测原理上看，电磁波是地质雷达探测的主要依托，当天线完成定向发射操作后，电磁波会在目标体、地层中，发生投射、反射作用，进而返回接收天线，在滤波器、解码器等的作用下进行数字化处理，并直接转化、显示为波形结构，技术人员通过波幅、传播时间等，就可以快速获知相关信息，实现参数采集。

需要注意的是，电磁波本身是存在衰减问题的，目标体埋深、电性差异等，均会对其传送过程造成影响，电位差越大，相关界面就会越清晰，分析准确性也就更有保障。

地质雷达在铁路隧道无损检测中的应用和分析摘要：针对铁路隧道施工中可能出现的质量问题,利用地质雷达术进行隧道工程质量检测。

岩土工程介质的电磁学特性决定了应用地质雷达的效果,介质的电磁学性质可用介电数、磁导率和电导率3 个参数来表征。

地质雷达技术探测是一种利用广谱电磁波确定不同介质分布的探测方法。

针对铁路隧道,给出地质雷达在无损检测应用中的工作方法,包括测线布置、采集参数设定、现场检测和后期资料处理解释。

通过对现场数据处理分析,可以精确探测衬砌厚度,确定钢筋及钢架的分布位置及数量,查明衬砌背后特别是拱顶存在的空洞和回填不密实区域。

使用地质雷达对隧道混凝土衬砌结构进行检测,实践证明技术方法是切实可行的。

关键词：地质雷达;无损检测;隧道;混凝土衬砌;工程质量地质雷达(GroundPenetratingRadar,GPR)技术是一种基于电磁波反射原理,用于浅层地质构造探测和工程质量检测的地球物理方法。

地质雷达技术可用于场地勘察[1]和工程质量检测(包括隐蔽工程结构物)两大主要领域[2-4]。

场地勘察包括：工程场地勘察、铁路与公路路基状态探查、基岩风化层探查、地下水探查、地下溶洞和人工洞室探测等。

工程质量检测包括：铁路和公路隧道衬砌、高速公路路面及路基、机场跑道等质量检测和工程结构检测。

针对隧道混凝土衬砌常见的质量问题：衬砌背后回填不密实、衬砌厚度不足、渗漏水、局部裂缝和钢筋布置不足等,利用地质雷达技术进行隧道无损检测,可以达到如下目的：1)探测隧道衬砌背后可能存在的空洞、回填不密实点的位置及范围;2)探测混凝土初衬和二次衬砌厚度;3)探测混凝土衬砌内钢筋及钢格栅的分布;4)探测二次衬砌混凝土内裂缝;5)探测层间积水。

1 探测基本理论1.1 岩土工程介质的电磁学特性雷达探测的基本原理：使用电磁波穿透工程介质,当存在电磁波阻抗差异界面时,电磁波发生反射,根据反射波的走时及介质的电磁学性质确定介质结构。

介质的电磁学性质可用介电常数、磁导率和电导率三个参数来表征。

铁路轨道无损检测技术研究铁路作为现代交通运输的重要组成部分，其安全和稳定性至关重要。

然而，长期以来，由于铁路轨道所处环境的特殊性质和运营时间的长久性等原因，轨道的损耗和磨损十分普遍。

对于这种情况，对于铁路轨道的无损检测技术长期以来一直备受关注。

最初，铁路轨道的无损检测技术主要采用人工检测。

人工检测的缺点是只能检查到轨道表面，无法检查内部的裂纹以及其他隐蔽的问题。

此外，由于人工检测人员的技术水平和口感等因素的影响，检测结果的准确性也存在很大的不确定性。

近年来，随着科技的不断发展和进步，铁路轨道的无损检测技术也实现了极大的进展。

其中，无损检测技术的应用已经成为轨道无损检测领域的重点和热点。

目前，针对铁路轨道的无损检测技术主要包括以下部分。

1、超声波检测技术超声波检测技术是应用超声波在材料内部传播和反射时的物理特性，对铁路轨道的内部结构和损伤进行探测的一种非破坏性检测技术。

该技术主要通过声波的传播速度和信号的反射和折射来判断铁路轨道内部的情况，并通过分析超声波的强度来定位裂纹等损耗部位。

超声波检测技术具有成本低，检测速度快以及检测效果良好等优点。

因此，其广泛应用于铁路轨道的无损检测中，并受到了广泛的认可和采用。

2、磁粉探伤技术磁粉探伤技术是一种应用电磁场的特性检测铁路轨道内部损伤的技术。

该技术主要通过在铁路轨道表面喷涂磁粉和在轨道表面导入电流来造成虚假缺陷，从而与实际的缺陷比较。

磁粉探伤技术的优点主要是适用范围广，检测效果准确可靠，特别是对于一些表面凹凸不平和细小裂缝的检测效果更为显著。

因此，其广泛应用于铁路轨道无损检测中。

3、涡流检测技术涡流检测技术是一种利用感应电流异味铁路轨道内部结构及损伤的非破坏性检测技术。

该技术主要应用于铁路轨道的表面磨损，轨道端面的损坏以及裂纹等情况的检测和排查。

涡流检测技术的优点主要体现在它能检测到轨道内部的残余应力和缺陷裂纹等问题，并且其操作简便易学，设备成本也相对较低。

地质雷达在铁路隧道工程质量检测发布时间：2021-07-21T16:55:08.947Z 来源：《城镇建设》2021年3月（上）7期作者：方欢[导读] 在铁路隧道工程质量监测中，应用地质雷达，可以有效解决出现的相关质量问题。

方欢中铁三局集团桥隧工程有限公司四川成都 610000摘要：在铁路隧道工程质量监测中，应用地质雷达，可以有效解决出现的相关质量问题。

地质雷达技术可以根据岩石介质的特性，分析出介质常数、磁导率以及电导率。

地质雷达探测技术是一种利用广谱电磁波，确定不同介质分布的探测方法。

在针对铁路隧道以及地质雷达无损检测应用中，将具备充足的使用特性。

在测线布置以及采集参数设定中，可以对现场数据进行分析处理，得出精准的衬砌厚度，查明衬砌回填不密实区域。

使用地质雷达对隧道混凝土进行检测，并通过实践证明技术方法切实可行。

因此，本文将就地质雷达在铁路隧道工程质量监测展开讨论。

关键词：地质雷达；铁路隧道；质量检测；研究分析地质雷达技术是一种基于电磁波反射的相关原理，可以在铁路隧道地质结构探测中实现有效的物理探测。

地质雷达具有快速且无损的特征，在探测时，可以最大程度的减少不良干扰，对已建设完毕的区域完成保护。

地质雷达技术在场地勘测以及工程技术质量检测中，可以完成隐蔽工程结构的探测模式。

地质雷达探测结构包含了工程现场勘查以及岩石分化勘察，近年来隧道地质预报作为其地质雷达的一个全新应用方向，具有非常广阔的发展前景。

在建设过程中，需要根据不同的铁路，采取地质雷达技术监测，分析混凝土衬砌的质量。

针对于铁路隧道工程检测方法，可以保证工程体系的使用特性，对铁路工程的应用具有非常重要的现实意义。

一、铁路隧道地质雷达探测基础理论（一）岩土工程介质电磁学特征雷达探测的基本原理非常简单，其通过电磁波穿透相关介质，并分析介质的密度。

当电磁波穿透介质后，发生反射。

根据反射的走位以及介质的电磁场要求，在介质电磁学特性中，可以通过介电常数以及磁导率、电导率三个基本特征进行分析。

隧道无损检测管理办法一、总则为了认真贯彻铁道部《关于开展隧道衬砌等铁路工程质量第三方检测的通知》（铁建设【2011】172号）文件精神,进一步强化和规范铁路客运专线工程隧道无损检测管理，及时消除质量隐患，全面促进和提升本标段施工质量，现结合本项目实际情况，特制订本办法。

二、隧道无损检测范围及检测方法1、隧道无损检测范围包括隧道衬砌强度、厚度、背后回填密实度、隧底虚碴、二衬钢筋及初支钢架分布等施工质量的无损检测。

2、隧道无损检测方法（1）回弹法回弹法适用于隧道二衬结构混凝土强度检测，必要时可用钻芯法进行验证。

检测与评定方法应符合《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426—2004）、《铁路混凝土强度检验评定标准》（TB10425—94)、《混凝土强度检验评定标准》（GB/T 50107—2010）的规定.（2）地质雷达法地质雷达法适用于检测隧道衬砌厚度、背后回填密实度、隧道虚碴、衬砌内部钢架、钢筋分布检测。

按照《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223—2004）进行检测。

三、隧道无损检测频次1、由建设单位组织的第三方检测单位，不定期进行隧道衬砌质量无损检测,分施工过程检测和隧道竣工验收时全隧道检测,时间根据建设单位确定2、在施工过程中,由项目部委托具有相应检测资质的检测单位对隧道衬砌质量采用无损检测进行排查检测，原则上隧道每完成二衬浇筑300m无损检测一次；不足300m长度的隧道,待贯通后一次性进行无损检测。

3、采用回弹法检测隧道二衬结构混凝土强度，必要时可用钻芯法进行验证，全隧道100%检测.4、检测评定方法应符合《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223—2004）、《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426—2004）、《铁路混凝土强度检验评定标准》（TB10425—94）、《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107—2010）的规定要求。

四、隧道无损检测现场准备1、回弹法无损检测现场准备，按照《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426-2004)相关条款执行。

隧道无损检测管理办法一、总则为了认真贯彻铁道部《关于开展隧道衬砌等铁路工程质量第三方检测的通知》（铁建设【2011】172号）文件精神，进一步强化和规范铁路客运专线工程隧道无损检测管理，及时消除质量隐患，全面促进和提升本标段施工质量，现结合本项目实际情况，特制订本办法。

二、隧道无损检测范围及检测方法1、隧道无损检测范围包括隧道衬砌强度、厚度、背后回填密实度、隧底虚碴、二衬钢筋及初支钢架分布等施工质量的无损检测。

2、隧道无损检测方法（1）回弹法回弹法适用于隧道二衬结构混凝土强度检测，必要时可用钻芯法进行验证。

检测与评定方法应符合《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426-2004）、《铁路混凝土强度检验评定标准》（TB10425-94）、《混凝土强度检验评定标准》（GB/T 50107-2010）的规定。

（2）地质雷达法地质雷达法适用于检测隧道衬砌厚度、背后回填密实度、隧道虚碴、衬砌内部钢架、钢筋分布检测。

按照《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）进行检测。

三、隧道无损检测频次1、由建设单位组织的第三方检测单位，不定期进行隧道衬砌质量无损检测，分施工过程检测和隧道竣工验收时全隧道检测，时间根据建设单位确定2、在施工过程中，由项目部委托具有相应检测资质的检测单位对隧道衬砌质量采用无损检测进行排查检测，原则上隧道每完成二衬浇筑300m无损检测一次；不足300m长度的隧道，待贯通后一次性进行无损检测。

3、采用回弹法检测隧道二衬结构混凝土强度，必要时可用钻芯法进行验证，全隧道100%检测。

4、检测评定方法应符合《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）、《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426-2004）、《铁路混凝土强度检验评定标准》（TB10425-94）、《混凝土强度检验评定标准》（GB/T 50107-2010）的规定要求。

四、隧道无损检测现场准备1、回弹法无损检测现场准备，按照《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426-2004）相关条款执行。

铁路隧道检测技术现状及发展趋势龚彦峰;肖明清;王少锋;唐曌【摘要】传统隧道质量检测方法以人工检查为主,结果依赖于检测人员水平,效率极低,远不能满足现场需求.为了检测设备的研制和保障铁路隧道运营安全,通过调研国内外多种隧道检测新技术和不同类型的综合检测车,分析现有隧道检测技术的特点,结果表明:目前的检测技术存在病害检测指标相对单一、自动识别程度低、检测速度较慢等问题.提出铁路隧道检测环境与公路隧道及城市轨道交通相比存在的一些差别,得出铁路隧道检测技术有以下发展趋势:(1)隧道衬砌质量无接触式检测;(2)激光扫描将成为表面病害主要检测方式;(3)检测设备高度集成化;(4)检测数据采集和处理自动化;(5)铁路隧道检测车需采用专用轨道车辆.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2019(063)005【总页数】6页(P93-98)【关键词】铁路隧道;衬砌质量;检测技术;检测车;发展趋势【作者】龚彦峰;肖明清;王少锋;唐曌【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063;水下隧道技术湖北省工程实验室,武汉430063;中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063;水下隧道技术湖北省工程实验室,武汉430063;中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063;水下隧道技术湖北省工程实验室,武汉430063;中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063;水下隧道技术湖北省工程实验室,武汉430063【正文语种】中文【中图分类】U4561 概述截止2017年底，我国投入运营的铁路隧道达14 547座，总长15 326 km，其中在建铁路隧道3 825座，总长8 125 km，规划隧道5 596座，总长13 331km[1]。

中国已成为世界铁路隧道运营里程最长、在建规模最大的国家。

我国现有运营铁路隧道建设年代不同，建设标准不一，养护维修标准不高，部分隧道建成时就存在质量缺陷，因而隧道总体技术状态较差，据2014年统计资料，全路共有病害隧道5 990座，病害率高达52.4%。

无损检测技术在铁路轨道中的应用随着科技的进步和铁路运输的不断发展，保障铁路轨道的安全性和可靠性成为了一个重要的问题。

无损检测技术作为一种非破坏性的检测手段，可以有效地对铁路轨道进行检测和评估，以确保其正常运行和安全运输。

本文将介绍无损检测技术在铁路轨道中的应用，并着重介绍其原理和优势。

无损检测技术是一种通过对物体进行检测，而不会对物体本身产生破坏或影响的技术。

在铁路轨道中，无损检测技术可以应用于多个方面，包括轨道几何形状检测、缺陷检测和材料性能评估等。

首先，无损检测技术可以应用于轨道几何形状检测。

铁路轨道的几何形状对铁路运输的安全性和舒适性至关重要。

传统的轨道检测方法常常需要停运列车进行检测，而无损检测技术则可以在列车运行的同时进行检测，无需停运。

通过利用激光测量、摄像头和传感器等设备，无损检测技术可以实时检测和评估轨道的几何形状，包括轨道的高低、横向坡度和横向位置等，从而及时发现轨道的偏差和异常情况，保证轨道的规整和安全。

其次，无损检测技术还可以应用于铁路轨道的缺陷检测。

在长期使用和自然环境的影响下，铁路轨道可能会出现各种缺陷，如裂纹、疲劳、腐蚀等。

传统的检测方法往往需要对轨道进行拆除或翻转，而无损检测技术则可以通过利用超声波、磁探伤和红外热像等技术进行非接触式的检测和评估。

无损检测技术可以快速、准确地识别和定位轨道的缺陷，为维修和保养工作提供重要参考，避免由于轨道缺陷引发的事故和故障。

此外，无损检测技术还可以用于铁路轨道材料性能的评估。

铁路轨道材料的性能直接影响着轨道的使用寿命和安全性。

传统的材料性能评估方法需要进行取样和实验，费时费力且对轨道产生破坏。

而无损检测技术可以通过利用声波、磁力和电磁波等技术进行快速的非接触式检测和评估。

通过对轨道材料的强度、硬度、磨损和腐蚀等性能的分析和评估，无损检测技术可以帮助铁路管理部门进行合理的维护和更新计划，延长轨道的使用寿命，提高铁路运输的安全性和可靠性。

无损检测技术在铁路行业中的关键作用与应用随着铁路行业的不断发展，安全和可靠性成为铁路运输系统的重要关键。

无损检测技术作为一种非破坏性检测方法，对于铁路行业的安全维护和运行保障发挥了关键作用。

本文将探讨无损检测技术在铁路行业中的关键作用与应用。

铁路行业中，无损检测技术主要应用于铁轨、轮对与车辆车体等关键组件的检测与评估。

首先，无损检测技术能够帮助铁路企业及时发现铁轨的缺陷和损伤。

铁轨作为铁路运输系统的基础设施，其安全性和可靠性直接影响着列车的运行安全。

通过利用超声波、磁粉探伤、液体渗透等无损检测技术，可以对铁轨进行全面、快速、准确的缺陷检测，及时发现和修复铁轨上的裂纹、疲劳断裂等缺陷，从而预防潜在的灾害隐患，确保列车的行车安全。

其次，无损检测技术在检测和评估轮对磨损和裂纹方面起到重要作用。

轮对是铁路车辆的关键组件之一，承载了列车的重量和运动力。

由于长期的运行和磨损，轮对可能存在疲劳断裂和裂纹等缺陷，如果不及时发现和修复，将会导致列车的安全隐患。

通过采用无损检测技术，如磁粉探伤、超声波测厚等，可以对轮对进行全面、准确的检测和评估，及时发现轮对上的裂纹和磨损，并进行必要的修复和更换工作，确保列车的安全运行。

此外，无损检测技术还被广泛应用于车体的检测与评估。

铁路车辆的车体是保证列车乘客和货物安全运行的重要保护屏障，其完好性和结构强度直接关系着列车的安全和稳定性。

通过利用红外热像仪、超声波测厚仪等无损检测设备，可以对车体进行全方位、快速、准确的检测，发现车体上的裂缝、腐蚀和变形等问题，及时采取相应的修复和加固措施，确保车体的结构完整和强度达到标准要求。

总之，无损检测技术在铁路行业中发挥着不可替代的关键作用。

通过运用无损检测技术，铁路企业可以及时发现和修复铁轨、轮对和车体等关键部件的缺陷和损伤，从而提高铁路运输系统的安全性和可靠性。

此外，无损检测技术的应用还能够降低运营成本和维修周期，提高工作效率和资源利用率，为铁路行业的可持续发展提供有力支撑。

铁道工程施工过程中的质量检测技术铁道工程作为交通运输领域的重要组成部分，其施工质量直接关系到铁路运输的安全与效率。

在铁道工程施工过程中，质量检测技术发挥着至关重要的作用，它能够及时发现问题、保障工程质量，确保铁道线路的稳定与可靠运行。

一、铁道工程施工质量检测的重要性铁道工程的质量不仅影响着列车的运行速度、平稳性和安全性，还关系到铁路运输的经济效益和社会效益。

高质量的铁道工程能够减少维修成本、延长使用寿命，提高铁路运输的竞争力。

而质量检测技术则是保障施工质量的重要手段，通过对施工过程中的各个环节进行检测，可以有效地预防和控制质量问题的发生。

二、铁道工程施工过程中的主要质量检测技术1、轨道几何形位检测轨道几何形位是指轨道的轨距、水平、高低、轨向等参数。

常用的检测方法有轨道检查车检测和人工检测。

轨道检查车能够快速、准确地获取大量的轨道几何数据，并通过数据分析软件对轨道状态进行评估。

人工检测则主要依靠道尺、弦线等工具，适用于局部地段的精细检测。

2、道床质量检测道床是轨道结构的重要组成部分，其质量直接影响轨道的稳定性。

道床质量检测包括道床的厚度、密实度、弹性等参数的检测。

常用的检测方法有地质雷达检测、动力触探检测等。

地质雷达检测可以无损地探测道床的厚度和内部结构，动力触探检测则可以评估道床的密实度和承载能力。

3、钢轨质量检测钢轨是列车运行的直接承载部件，其质量至关重要。

钢轨质量检测包括钢轨的材质、尺寸、表面缺陷等方面的检测。

常用的检测方法有超声波探伤、磁粉探伤、涡流探伤等。

这些方法能够有效地检测出钢轨内部的裂纹、夹杂物等缺陷，保障钢轨的质量安全。

4、桥梁结构检测在铁道工程中，桥梁是常见的结构形式。

桥梁结构检测包括桥梁的外观检查、混凝土强度检测、钢筋锈蚀检测、桥梁振动检测等。

外观检查主要通过目视观察和量具测量，发现桥梁表面的裂缝、剥落等缺陷。

混凝土强度检测可以采用回弹法、超声回弹综合法等。

钢筋锈蚀检测常用的方法有半电池电位法、线性极化法等。