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关于探地雷达对隧洞初支检测技术的运用【摘要】隧道主体结构位于岩石或者是土层内部，因此对隧道工程每一步施工的质量检测都是非常困难的。
但是为了保证施工和运营的安全，我们必须对隧道的施工质量和运营现状有着认真的检测和评估。
隧道的初期支护是隧道施工中的极其重要的步骤，而在初支中最常见的支护形式就是锚喷支护。
锚喷支护属于隧道结构的主体，是一项极其隐蔽工程，一旦施工得不到很好的监测，或者是施工时超挖部分得不到很好的处理，将会造成加大的工程隐患。
本文从探地雷达的基本的物理概念和基本的工作原理入手，分析了探地雷达对隧道初支检测技术中的应用。
【关键词】探地雷达；隧道初支；空洞；检测技术1. 前言隧道的初期支护中，锚喷支护施工如果得不到很好的处理，将会在钢筋网或者是钢拱架的背后形成空洞，这些空洞在喷砼后很难检测其内部存在的问题，因此施工或者是处理不到位就会形成工程隐患。
例如，隧道初期支护施工中有空洞存在时，就会造成隧道整个支护体系的实际受力与设计时所要求的背道而驰，造成支护的局部有应力集中，导致很多问题就会相继产生，比如裂缝、渗漏水、错台等问题在隧道施工和运营期间出现，甚至还会造成坍塌事故。
因此，对隧道初支背后的空洞进行检测，控制其施工质量是极其有必要的。
本文针对探地雷达对隧道初期支护背后空洞检测的应用，介绍了探地雷达在隧道施工中的重要作用。
2. 探地雷达及其工作原理2.1．概述探地雷达探地雷达(Ground Penetrating Radar ，GPR)，又被称作是透地雷达或者是地质雷达，是用无线电磁波来检测地下介质分布的一种无损探测方法，所使用的电磁波的频率介于691010 HZ 。
探地雷达是通过发射天线将高频电磁波向地下被测物体发射，电磁波在地下介质中遇见物体后会被反射回地面，反射回的电磁波通过接收天线接收，根据接收天线接收到的电磁波的波形、时间的变化和振幅大小等特征来推断地下介质的结构、形态、空间位置和埋藏深度。
公路隧道衬砌质量缺陷及雷达检测技术摘要：在高速公路工程中，为了改善线路线形和克服高程，常采用隧道结构的方式穿越山体，因此在我国高速公路网加密的进程中，修建了大量的隧道工程。
隧道施工过程中，由于欠挖或混凝土灌注不密实等原因，造成的隧道衬砌厚度小于设计厚度，按照“结构受力安全、避免大拆大换，资金节约”的原则，在满足结构基本使用功能的前提下，可对出现的缺陷情况进行类型归纳，再进行整治，创新分析了隧道设计、施工、运行阶段可能导致衬砌质量问题的因素，如材料强度和施工工艺等，并针对以上问题提出了相关处置方法关键词：公路隧道衬砌；质量缺陷；雷达检测引言在公路隧道建设初期，受限于施工工艺落后、施工管理水平低、质量检测技术较为落后等方面因素，导致隧道在建设过程中、现阶段运营过程中出现一些质质量缺陷如：衬砌背后空洞、欠厚、不密实、防水板卷入衬砌等。
导致了隧道运营安全和使用寿命受到影响。
因此，在隧道施工过程中及时进行质量检测并消除质量缺陷对隧道安全运营尤其重要。
现阶段以地质雷达法为代表的无损检测技术在隧道质量检测中得到了广泛应用。
1公路隧道衬砌的病害类型1.1矿山法隧道衬砌的病害类型矿山法施工主要由人工进行，工序复杂，难点较多，因此在施工过程中容易出现各种病害，主要出现在二衬和初支之间。
具体的病害包括：二衬与初支间存在脱空；二衬后存在空洞；二衬混凝土不密实；围岩欠挖及二衬厚度不够。
这些病害问题往往比较隐蔽，从外观上难以发现，必须借助检测手段才能获悉。
1.2盾构隧道衬砌的病害类型随着公路隧道盾构施工经验的不断积累，已经形成了一套非常成熟的公路隧道盾构设计、施工计算理论和操作细则，因此盾构法施工的隧道质量较其他方法更为可靠。
但如果施工人员操作不当、盾构机选型错误，也会出现以下质量问题：（1）盾构管片出现明显错台；（2）盾构管片接缝处渗漏；（3）盾构管片破损、裂缝、螺栓松动等；（4）盾构管片后方充填不密实。
前3项病害问题从外观上便可获悉，一般无需借助检测手段，第4项病害问题外观上难以发现，必须借助检测手段才能获悉。
地质雷达在隧道初期支护质量检测中的应用要：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。
关键词：隧道；地质雷达；超前预报；无损检测；松动圈1 概述隧道工程以其自身具有的改善线形、缩短里程和行车时间、提高运营效益等方面的优势，已经越来越多地为道路建设者和设计者所公认而被大量采纳。
在隧道设计施工中，地质问题是首先要克服的问题。
隧道属线性结构物，穿越山体地质多有变化、岩性、构造、地下水分布都会发生变化。
由于经济技术等原因，在勘察设计阶段往往是难以全面掌握这些地质情况及其变化的。
这就需要在施工阶段开展有效的超前地质预报。
图1 探地雷达原理示意图2 地质雷达探测原理工作原理是：高频电磁波以宽频带脉冲形式,通过发射天线定向发射到介质中。
在介质中传播的入射电磁波，若遇上两种电性不一的介质界面，就会产生反射；界面电性差异越大，即介质中介电常数差异越大，其反射就越强。
反射信号被接收天线接收并处理后，就可以用于判断反射界面的方位与距离，并根据发射电磁波至发射波返回的时间差与介质中电磁波传播的速度来确定反射体距表面的距离。
在隧道工程中，在施工中遇到的掌子面前方的不良地质体，如断层、裂隙带、岩溶、夹层等在已竣工隧道中的各种病害体，如顶部脱空，漏水裂隙等，由于和周围的介质都有很大的电性差异，故都是良好的电磁反射体。
这些介电常数的变化，给地质雷达探测提供了基本条件。
3 工程实例3.1 工程概况长坞岭隧道是安徽省目前为止在建最长的山区三车道隧道，全长769m，为左右分离式曲线隧道。
穿越的地层主要有第四系全新统冲积层(Q42a1)，第四系全新统残坡积(Q4c1+d1)，元古界木坑组(Pt2-3m)千枚岩、泥质粉砂岩，地质条件较差。
施工期间采用了美国劳雷公司的SIR-3000型雷达对其进行了全程超前预报、初期支护与二次衬砌的质量检测，并对局部特征部位进行了爆破后松动圈的确定等。
地质雷达在隧道初支质量检测中的应用地质雷达在隧道初支质量检测中的应用摘要: 本文通过使用地质雷达对武罐高速的麻崖子隧道进行初支质量检测，介绍了地质雷达预报的基本原理, 仪器简介，以及对其图像的关键判读，对于隧道的初支缺陷，采取注浆等补救措施，对确保隧道的施工安全及运营起到了巨大的作用。
关键词: 地质雷达;隧道;初支；质量检测中图分类号： P225.7}文献标识码：A 文章编号：1引言初支质量检测包括：初支的厚度是否合格；初支背后是否密实；背后是否有空洞；当有钢拱架时，拱架间距是否合格。
当隧道的初支不达标时，隧道的支护体系实际受力与设计工况明显不同。
当厚度不够或拱架间距不达标时，初支的承受能力明显降低。
当初支背后有空洞时，支护体系的局部会有应力集中，致使隧道在施工或运营过程中会出现裂缝，错台，渗漏水等问题，严重影响隧道的施工和运营。
因此，初支的质量缺陷对于隧道整个寿命是致命的，对于初支的质量检测是十分必要的。
地质雷达具有扫描速度快、重量轻、分辩率高、屏蔽效果好、图像直观、对施工影响小和可跟踪施工全过程等优点,并积累了大量的工程实测数据和图像分析经验,近年来在施工检测中得到了广泛应用。
本文主要介绍地质雷达在武罐高速公路隧道施工过程中的初支质量检测中的应用。
2地质雷达法的基本原理地质雷达（GroundPenetratingRadar ，简称GPR）方法是一种用于探测地下介质分布的广谱（1MHz―1GHz）电磁技术。
地质雷达用一个天线发射高频电磁脉冲波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。
通过对接收的反射波进行分析就可推断地下地质情况。
探地雷达发射的高频电磁波传播速度主要与介质的介电常数有关。
电磁波在某种介质中传播时，遇到不同的界面（如岩体的脱空、充水等）将会产生反射和透射。
3 工程实例3.1工程概况麻崖子隧道是甘肃省武都（两水）至罐子沟高速公路是一座地质条件复杂的山岭隧道，属于西秦岭山区，所处高程1430.0米，相对高程790米，最大埋深714米。
检测报告XXXX年XX月XX日一、总述 (1)二、工程概况 (2)2.1概述 (2)2.2工程环境及不良影响 (2)三、检测目的、内容及测线布置 (2)3.1检测目的 (2)3.2检测内容 (2)3.3测线布置 (3)四、仪器设备 (4)5、检测方法及原理 (4)六、现场操作及数据处理 (6)6.1天线中心频率选择 (6)6.2时窗的选取 (7)6.3采样率的选择 (7)6.4雷达分辨率 (8)七、检测结果及建议 (9)二、工程概况2.1概述本工程对地铁进行了初衬雷达抽检。
抽检位置及设计衬砌厚度统计表详见表2-1。
表2-1抽检位置及衬砌设计厚度统计表2.2工程环境及不良影响工程环境及不良影响如下：（1）隧道墙壁上挂有照明用的电缆；（2）隧道初衬的注浆管道；（3）部分隧道初衬表面存在少量积水。
上述不良因素，对雷达检测结果有一定影响。
三、检测目的、内容及测线布置3.1检测目的为了检测某地铁隧道初衬背后缺陷情况和衬砌厚度，我有限公司对上述暗挖隧道初衬进行雷达检测。
3.2检测内容地铁暗挖隧道初衬背后缺陷情况和衬砌厚度。
3.3测线布置本工程对某地铁隧道抽检段初衬拱顶、拱腰及边墙布置测线，具体测线量及布置情况详见表3-1所示。
本工程探地雷达检测有效范围为天线与初衬接触面向后1m，现场探地雷达检测照片见图3-1，本工程地铁隧道断面测线布置图见图3-2〜3-3。
表3-1永安区间测线统计表（以下空白）图3-1现场探地雷达检测照片四、仪器设备本工程我公司投入意大利生产的K2探地雷达主机和雷达天线等主要探测设备，还投入钢直尺和相机等相应的辅助设备，详见表4-1。
表4-1本工程仪器设备一览表图4-1探地雷达主机图4-2雷达天线5、检测方法及原理本工程检测采用探地雷达扫描方式进行，探地雷达利用高频电磁波(主频为数十兆赫至数百兆赫以至千兆赫)以宽频带短脉冲形式，由地面通过天线T送入地下，经地下地层或目的体反射后返回地面，为另一天线R所接收，快速获得相关检测区域的三维详细信息，探测地下介质的分布情况，反射脉冲信号的强度，与界面反射波的反射系数和介质对波吸收程度有关，当电磁波垂直界面入射时，反射系数r的模值和幅角，可分别由下列关系式表示：r =(1(a2 -b2)2 + (2ab sin①)2 /(a2 + b2 + 2ab cos①) (5-1)Argr =5 = tan-i(c /oe )-tan-i(c /oe ) (5-2) 式中” =N 2/片, i' L ，，、 , z~b =、we $ + 9 /3e )2 /\W& yi + 9 /38)2N —介质一的磁导率1N —介质二的磁导率28 —介质一的相对介电常数18 —介质二的相对介电常数2O —介质一的电导率1。
探地雷达波形特征及在隧道质量检测中的应用摘要：探地雷达ＧＰＲ是一种新型的无损检测仪器，是一种利用高频电磁波探测结构工程质量的无损检测方法。
该方法可根据探测的波形记录直接分析混凝土内部缺陷的分布和形态，对隐蔽工程的施工质量具有可视性；可根据探测深度、分辨率的要求选用不同频率的天线；可在结构物表面进行，灵活性较好，在同一部位可进行多次重复测试。
关键词：雷达波形特征；隧道质量检测；应用；探地雷达检测隧道的方法和传统的检测方法相比，具有高效率、高采样率、无损连续检测等优点。
探地雷达用于隧道的检测主要为初期支护和衬砌的检测，通过雷达波分析可发现混凝土内部存在的空洞、不密实等质量缺陷，通过专用软件处理，还可得出衬砌混凝土的层厚数据。
1 探地雷达系统组成及波形特征国内外各种型号的探地雷达组成基本一样，主要包括发射机、接收机、天线、分离器、信号处理机和成像显示设备等，探地雷达系统将高频（100～1 000MHz或更高）电磁波以宽频带脉冲形式由发射天线向被探测物发射，该雷达脉冲在被探测物质中传播遇到不同电性介质交界面时，部分雷达波的能量被反射回来，由接收天线接收。
电磁波在传播过程中，其路径、电磁场强度与波形随所通过介质的电性质及几何形态的变化而产生不同程度的变化。
根据反射波信号的时延、形状及频谱特性等参数，可以解译出目标深度、介质结构及性质。
在数据处理的基础上，应用数字图像的恢复与重建技术，对探测目标进行成像处理，以期达到对探测目标真实和直观的再现。
探地雷达的发射天线。
和接收天线以固定的距离沿测线移动，记录点位于两天线中心，雷达图形在各点上均沿测线的铅垂方向以脉冲反射波的波形形式记录，构成雷达剖面。
探地雷达发射的电磁波在介质中传播时会随传播距离的增加而发生衰减，因此在对采集数据分析时，首先要对电磁波信号进行增益处理，将其损失的能量补上，不同介质的介电常数存在一定的差异，当电磁波在不同介质中传播时，会在其界面发生反射和入射现象，介质的介电常数差异越大，反射越强烈，探地雷达正是利用这一原理进行质量缺陷或目标体进行探测．空气的介电常数为1，混凝土的介电常数约为8～10，水的介电常数为81，金属的介电常数为无穷大，电磁波与金属发生全反射，以上4种物质在工程中最常用，其介电常数差异也较大，正好满足探地雷达探测目标的要求，因此，探地雷达非常适用于混凝土隐蔽工程缺陷探测。
隧道衬砌质量地质雷达法检测论析隧道工程的地质条件一般情况下较为复杂，其施工难度大、环境恶劣，对施工工艺和施工工序要求较为严格，一旦卡控不严就很容易导致隧道质量缺陷。
铁路建设单位为保证行车安全，越来越重视隧道的施工质量，由于地质雷达无损检测技术，具有操作简便、检测效率高、检测结果准确等优点，被广泛地应用于铁路隧道衬砌质量检测中。
本文首先介绍了地质雷达无损检测的基本原理，然后结合隧道施工、检测的实际情况给出了几种常见的隧道衬砌缺陷类型，并从施工角度分析了衬砌缺陷的形成原因，同时针对每种缺陷类型给出了对应的典型的地质雷达检测图像，分析了缺陷图像特征，为隧道衬砌质量检测数据分析工作提供指导，最后给出了地质雷达应用于隧道衬砌检测的实例。
1 地质雷达缺陷检测的基本原理1.1 地质雷达隧道检测理论基础地质雷达检测隧道衬砌质量是利用工程介质不同介质的电性差异来实现的。
地质雷达系统将高频电磁波向工程介质发射，当电磁波穿透工程介质时，由于不同的工程介质或者工程介质与缺陷介质存在着电性差异，电磁波将在电性不同的介质界面发生反射。
地质雷达就是根据介质的反射波特性以及电磁学性质来揭示工程介质内部结构和缺陷的，地质雷达的工作原理如图1所示：1.2 电磁波在衬砌不同介质中的反射特性电磁波在传播过程中遵循波的反射和折射定律，一般雷达电磁波被认为是近垂直入射，对于非磁性介质而言（如混凝土等），反射系数R可简化为：式中，、为反射界面两侧介质的相对介电常数，由式（1）可知，相邻介质的介电常数差异越大，则反射信号超强烈。
而对于金属良导体（如钢筋、钢架等），反射系数R则简化为另一种形式：式中，为电磁波的角频率；为金属的电导率。
从式（2）可以看出，由于金属的电导率趋于，即当电磁波传播至钢筋、钢架时，电磁波将发生全反射。
2 衬砌缺陷的形成机制及雷达图像形态特征分析隧道衬砌缺陷形成原因，研究不同缺陷在地质雷达图像中的形态特征，对于隧道衬砌缺陷的辨识有很大的帮助，下面就四种常见的隧道缺陷进行分析：2.1 各种衬砌空洞衬砌空洞可能存在于隧道衬砌的任何部位，衬砌空洞不仅会造成衬砌混凝土开裂，严重者还会使衬砌产生掉块，危及行车安全，更有甚者会使围岩失稳。
■标准与检测2019 年隧道树砌缺陷的地质雷达，像特征分析李文弟(福州铁建工程质量检测有限公司，福建福州350014)摘要地质雷达检测是一种分辨率较高的无损检测方法，对隧道衬H 中存在的具有明显电性差异的局部脱空、厚度不足、钢筋缺失等缺陷有明显的异常反应。
通过分析地质雷达的探测原理，在研究缺陷与周围介质间介电差异的基 础上，对各缺陷的典型雷达图像特征进行分析，总结了隧道衬砌中各缺陷在雷达图像上的信号特征，可为隧道衬砌质量检测的雷达数据解译提供参考。
关键词地质雷达；隧道衬砌；雷达图像〇引言隧道衬砲作为隧道的主要受力结构，是影响隧道正常使 用的关键部位，受施工工艺及管理水平的限制，施工过程中 隧道衬砲或多或少存在些质量问题。
随着近几年隧道质量问 题的逐渐暴露，各方面都加强了隧道衬砲的检测、监管。
为 此，中国铁路总公司还将隧道衬砲质量问题列入《铁路建设 项目质量安全红线管理规定》中，严格隧道衬砲质量。
1此，加强隧道衬砲质量检测方法研究，提高检测的准确性格要。
探地雷达法作为一种较为成熟的物探方法，具有分辨率 高、检测速度快、无损及雷达图像直观等优点，已成为隧道衬 砲质量检测的最主要方法。
对隧道衬砲中存在的具有明显电 性差异的局部不密实、空洞、厚度不足、钢显的异常反应。
不同缺陷在雷达图像具有不同的反映，此为 雷达图像解译的关键。
本文通过对已验证的衬砲雷达图像进 行分析，总结了典型衬砲缺陷的雷达图像特征，对隧道衬砲测的具有一定的。
1地质雷达探测基本原理1.1工作原理质是 用线将中，面，线， 过理，雷达图像，通过雷达图像进行分析处理，在此基础上进行数 据的解译，从而达到对衬砲质量进行无损检测，如图1。
地质雷达发射的电磁波在存在介电常数差异的两种介 质界面上将产生和折射。
和折射符合反射与折射定律，反射波能量和折射波能量的大小取决于反射系数！和折T：R#&T #(1)式中:！$、!&分别为界面上、下介质的相常数。
宜张高速公路隧道地质雷达检测报告宜张高速公路总监办中心试验室二○一四年十一月根据宜张高速公路总监办及合同要求,中心试验室于5日～7日对土建2标的丁家坪隧道、灯盏窝隧道、长岭岗隧道砼衬砌质量采用地质雷达仪进行了质量抽检.一、检测内容根据隧道结构受力的特点,本次隧道砼衬砌质量检测采用对两侧拱腰及拱顶三条线检测,检测内容为：砼衬砌(二衬)质量、厚度及初衬后缺陷情况.二、检测仪器设备本次工作使用仪器设备如下：雷达：瑞典产RA米AC/GPR地质雷达,选用500米Hz屏蔽天线.采集软件：RA米AC GroundVision V1.4.4版1、仪器介绍RA米AC/GPR地质雷达是一种宽带高频电磁波信号探测方法,它是利用电磁波信号在物体内部传播时电磁波的运动特点进行探测的.雷达组成及探测方法如下：地质雷达系统主要由以下几部分组成(如下图所示)：雷达系统组成示意图①、控制单元：控制单元是整个雷达系统的管理器,计算机(32位处理器)对如何测量给出详细的指令.系统由控制单元控制着发射机和接收机,同时跟踪当前的位置和时间.②、发射机：发射机根据控制单元的指令,产生相应频率的电信号并由发射天线将一定频率的电信号转换为电磁波信号向地下发射,其中电磁信号主要能量集中于被研究的介质方向传播.③、接收机：接收机把接收天线接收到的电磁波信号转换成电信号并以数字信息方式进行存贮.④、电源、光缆、通讯电缆、触发盒、测量轮等辅助元件.2、雷达检测基本原理探地雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)依据电磁波脉冲在地下传播的原理进行工作.发射天线将高频(106~109Hz或更高)的电磁波以宽带短脉冲形式送入检测层,被检测层介质(或埋藏物)反射,然后由接收天线接收(如下图). 探地雷达主要利用宽带高频时域电磁脉冲波的 反射探测目的 体.由公式v x z t 224+=雷达根据测得的 雷达波走时,自动求出反射物的深度 z 和范围.雷达的 测试原理及其探测方法根据电磁波理论,当雷达脉冲在地下传播过程中,遇到不同电性介质交界面时,由于上下介质的 电磁特性不同而产生折射和反射.使用相应雷达数据处理软件,进行资料处理.对数据文件进行了 预处理、增益调整、滤波和成图等方法的 处理.最终得到各测线的 成果图,以此对隧道内部砼质量、厚度 等指标进行分析评价工作.三、检测依据1、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004);2、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009);3、《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004);4、相关设计图纸、文件.四、检测情况1、检测部位由于隧道结构受力的特点,本次检测以对最不利位置进行检测为原则,选取检测部位为左拱腰(测线A)、拱顶(测线B)、右拱腰(测线C)三条线纵向连续检测.检测位置断面图如下：2、检测工作情况中心试验室于5日~7日,采用地质雷达仪圆满完成了对丁家坪隧道、灯盏窝隧道、长岭岗隧道砼衬砌质量抽检工作.具体检测工作完成情况如下：丁家坪隧道：ZK63+020-ZK63+320、ZK63+970-ZK64+170、YK62+900-YK63+200、YK64+030-YK64+230段灯盏窝隧道：ZK62+100-ZK64+400、YK62+150-YK62+450段长岭岗隧道：ZK74+230-ZK74+530、YK74+355-YK74+555段五、检测结果(一)、对厚度检测本次检测依照《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1－2004)要求,砼衬砌厚度按不小于设计值评判,每测线每10米检测一点,计算合格率,具体检测结果如下(单点检测记录附后)：二衬厚度检测情况汇总表从检测结果来看,丁家坪隧道、灯盏窝隧道、长岭岗隧道砼衬砌(二衬)厚度合格率均不足90%.(二)、砼衬砌(二衬)、初衬及初衬后围岩质量的检测从本次对砼衬砌(二衬)、初期支护及初支后围岩质量的检测结果来看,各隧道砼衬砌及初支总体质量满足设计要求,但存在局部砼衬砌内部不密实、衬砌砼与初衬脱空等问题,具体检测发现的问题如下：1、丁家坪隧道ZK63+083-088拱顶二衬局部砼脱空2、丁家坪隧道ZK63+120-124拱顶二衬局部脱空不密实,且存在夹层3、丁家坪隧道YK62+919-923拱顶二衬与初支局部脱空,砼不密实4、丁家坪隧道YK63+172-178左侧拱腰二衬与初支存在脱空,局部砼不密实5、灯盏窝隧道YK62+425-417拱顶二衬局部脱空,砼不密实6、灯盏窝隧道ZK62+248-252右侧拱腰二衬与初支间局部脱空7、灯盏窝隧道ZK62+291-286拱顶二衬与初支局部脱空.8、灯盏窝隧道ZK62+278-282、ZK62+286-292右侧拱腰二衬与初支局部脱空.9、灯盏窝隧道ZK62+360-363右侧拱腰二衬与初支局部脱空10、长岭岗隧道YK74+371-377右侧拱腰二衬与初支局部脱空11、长岭岗隧道ZK74+279-281拱顶二衬局部空洞,ZK74+285-291砼不密实12、长岭岗隧道ZK74+485-488拱顶二衬局部空洞,ZK74+479-474二衬与初支间脱空13、长岭岗隧道ZK74+514-510拱顶二衬与初支局部脱空,砼不密实(三)、砼衬砌(二衬)局部厚度存在严重不足情况通过对砼衬砌(二衬)、初支及初支雷达检测断面图分析,个别隧道局部存在砼衬砌(二衬)厚度偏薄.具体部位如下：1、丁家坪隧道ZK63+062-071拱顶二衬砼厚度偏薄,平均厚度为：21厘米.2、丁家坪隧道ZK64+025-027右侧拱顶、拱腰二衬砼厚度偏薄,平均厚度为：25厘米.附件：各隧道砼衬砌厚度检测记录丁家坪隧道砼衬砌厚度检测记录表灯盏窝隧道砼衬砌厚度检测记录表长岭岗隧道砼衬砌厚度检测记录表。
隧道衬砌质量检测与雷达探测技术应用隧道施工中的地质、水文情况复杂，不可预见因素较多，且其主体部分为隐蔽工程，工程质量检测较为困难。
衬砌施工质量的检测是隧道工程质量控制的重要环节。
衬砌施工完成后，以常规手段无法进行检验，开挖检测又会对防水、支护系统造成损伤。
探地雷达可以透视隧道衬砌与岩层，测出施工质量检验所需的数据。
目前，该项技术在一些隧道工程中进行了实际应用，取得了较为理想的效果。
一、隧道衬砌施工中最为常见的质量缺陷１．空洞。
一是在开挖中，由于发生超挖、洞顶洞壁塌落等问题，造成围岩表面的凹陷。
按规定应以混凝土进行回填，但有时施工单位为了节省材料和人工，用片石、竹片等填塞，表面再喷以喷射混凝土，由于回填不密实而形成空洞。
二是在二次衬砌模筑混凝土施工时，由于初衬表面凸凹不平和防水板不密贴的影响，会形成空洞。
尤其在拱顶部位，由于混凝土在浇筑中振捣坍落，往往容易出现空洞。
空洞的出现会造成衬砌结构不能有效密贴围岩形成共同承载的结构，从而加大衬砌结构的荷载。
在地下水发育的地区，空洞中存水还会对衬砌结构形成侵蚀，在寒冷地区会造成冻害。
２．锚杆、钢拱架缺失。
由于施工人员疏忽或为降低造价擅自减少锚杆、钢拱架的用量。
其危害是降低了支护、衬砌结构的承载能力，容易发生塌方等事故，并且给业主造成经济损失。
３．衬砌厚度不足。
由于开挖施工中存在欠挖现象，或围岩松动变形较大，超过了预留量，将造成隧道断面尺寸减小。
为保证隧道衬砌完工后的净空，施工单位往往会减小衬砌的厚度。
衬砌厚度不足会影响其承载能力，并且导致防渗水、抗冻能力的降低。
４．模筑混凝土质量缺陷。
包括混凝土拌和、运输及浇筑振捣施工不当造成的蜂窝、离析、混凝土不密实|来源|考试|大|等质量缺陷。
还有由于围岩松动变形等原因造成的衬砌裂缝等。
这些质量缺陷会降低衬砌结构的承载能力，并且引发钢筋锈蚀、漏水等病害。
上述衬砌施工质量缺陷如果不能被及时发现并进行处理，都会给隧道的运营埋下安全隐患，产生病害，增加养护工作困难，降低隧道的使用性能，减少使用寿命。
隧道衬砌工程雷达检测质量缺陷整治方案一、编制依据、原则、适用范围 (1)1.1编制依据 (1)1.2编制原则 (2)二、雷达检测情况 (2)三、质量缺陷整治方案 (2)3.1总体整治原则 (2)3.2整治方法 (3)3.2.1脱空缺陷处理 (3)3.2.2厚度不够缺陷处理 (6)四、施工组织方案 (14)4.1施工组织机构 (14)4.2人员安排 (15)4.3施工机具、设备安排 (15)4.4施工材料 (16)4.5施工工期安排 (16)五、管理措施 (16)5.1质量管理措施 (16)5.2工期控制措施 (17)5.3安全保证措施 (18)5.4文明施工措施 (19)5.5安全应急救援预案 (20)一、编制依据、原则、适用范围1.1编制依据1、《xx专线隧道质量缺陷整治设计图》第一册。
2、《xx专线隧道质量缺陷整治设计图》第二册。
3、国家和铁道部现行设计规范、施工技术指南、验收标准。
4、隧道相关设计图纸。
5、新建成渝铁路客运专线站前工程CYSG-6标招标书、施工合同、设计交底纪要。
6、四川正成隧道检测快报。
7、现场调查的相关资料。
1.2编制原则1、全面贯彻执行业主对本建设项目的各项要求和各项有关行业技术标准、技术规范、科学部署，统筹安排、全面负责、确保生态环境，保证工程质量。
2、科学采取先进的标准化管理模式，结合“六位一体”管理的原则，精心组织，平衡、交叉、流水作业，均衡生产。
3、以标准化管理为基础，强化组织指挥，加强管理，确保环境、工期、质量和安全，全面实现“六位一体”管理要求。
4、文明施工，保护环境，保护文物，树立单位科技先导、以人为本的现代化企业形象。
5、施工方案中，坚持施工技术先进、施工方案可行、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患。
二、雷达检测情况xx隧道：脱空29处，不密实13处，厚度不够28处；新中梁山右线隧道：脱空19处，不密实13处，厚度不够19处；重庆北左联络线隧道脱空3处，厚度不够3处；重庆北右联络线隧道脱空4处，不密实3处。
隧道雷达缺陷报告1. 引言本报告旨在对隧道雷达的缺陷进行全面分析和总结。
隧道雷达是一种用于监测隧道内部结构和环境的重要设备，它可以通过无线电波技术来探测和定位隧道内的各种缺陷。
本报告将从以下几个方面对隧道雷达的缺陷进行讨论：背景介绍、常见缺陷问题及其解决方案、技术发展趋势等。
2. 背景介绍隧道雷达是一种利用电磁波进行反射和接收的技术，可以通过反射信号来分析隧道内部的结构和物质。
它广泛应用于地下隧道工程、矿山勘探等领域。
隧道雷达可以帮助工程师及时发现隧道内部的缺陷问题，提高施工的安全性和质量。
3. 常见缺陷问题及解决方案3.1 渗漏问题隧道的结构和涵洞内部常常会遭受到渗漏问题，给施工和运营带来安全隐患。
隧道雷达可以通过探测到的回波信号判断渗漏的位置和程度，帮助工程师及时修复。
解决方案：- 利用隧道雷达扫描隧道内部，找到渗漏点位置。
- 修复渗漏问题，采取防水材料等方法。
3.2 结构裂缝隧道结构裂缝是一种常见的结构缺陷，可能会导致地质灾害和塌方等安全问题。
隧道雷达可以探测到隧道内部的结构裂缝，并及时报警提醒工程师采取相应措施。
解决方案： - 通过隧道雷达扫描隧道内部，找出结构裂缝的位置和尺寸。
- 修复结构裂缝，进行加固补强工作。
3.3 土层变异隧道隧道施工过程中，土层的变异可能会导致隧道的不稳定和安全问题。
隧道雷达可以通过探测信号判断土层的类型和厚度，帮助工程师在施工过程中及时调整施工方案。
解决方案： - 利用隧道雷达对土层进行扫描和分析，找出土层的变异情况。
-根据土层变异情况，采取相应的增加支护工程或者重新设计施工方案。
4. 技术发展趋势随着科技的不断发展，隧道雷达的技术也在逐步提升。
未来隧道雷达的发展趋势主要包括以下几个方面：4.1 高精度探测隧道雷达将会不断提升探测的精度，能够更准确地判断隧道内部的缺陷问题和结构变化。
4.2 实时监测隧道雷达将朝着实时监测方向发展，能够实时反馈隧道内部的状况和变化，帮助工程师及时采取相应措施。
§4 初期支护施工质量检测初期支护：隧道开挖后，除围岩完全能够自承而无须支护以外，在围岩稳定能力不足时，则须加以支护才能使其进入稳定状态，称为初期支护。
初期支护质量检测包含：锚杆、喷射混凝土、钢拱架。
一、锚杆1、锚杆作用原理①“悬吊”作用。
所谓“悬吊”作用是指为防止个别危岩的掉落或滑落，用锚杆将其同稳定围岩联结起来，悬吊作用主要表现的加固局部失稳的岩体。
②提高层间摩阻力，形成“组合梁”；对于水平或缓倾斜的层状围岩，用锚杆群能把数层岩层连在一起，增大层理间摩阻力，从结构力学观点看就是形成“组合梁”③加固围岩；由于锚杆的加固作用，使围岩中，尤其是松动区中的节理裂隙，破裂面等得以联结，因而增长了锚固区围岩的强度（即c、φ值）；锚杆将节理发育的岩体和松动围岩形成整体，成为隧道外围的道“加固带”2、锚杆质量检测锚杆质量检测包括加工质量、安装尺寸、拉拔力试验、砂浆锚杆注满度等。
①安装尺寸检查锚杆位置；孔位偏差±15mm；孔深偏差±50mm；孔径大小＞15mm。
②锚杆拉拔力试验（拉拔力指锚杆能承受的最大拉力）锚杆拉力试验不是检验锚杆的安装质量，而是检验该类围岩能否用锚杆加固⑴拉拔力设备：中空千斤顶、手动油压泵、油压表、千分表⑵测试方法⑶注意事项：a、防偏心；b、匀加压（10KN/min）；c、尽量不做破坏性试验；d、安全⑷试验要求a、按锚杆数1％且不小于3根；b、F≥F设；c、Fi≥0.9F设③砂浆锚杆注满度检测Thurner 原理：为了检查锚杆周围的砂浆是否均匀、密实。
1978年，瑞典的H.Thurner提出测超声能量损耗来判定砂浆、灌注质量的好坏。
在锚杆体外端发射一个超声波脉冲，它沿杆体钢筋以管道波形式传播，到达钢筋底端反射，在杆体外端可接收此反射波。
如果钢筋外密实、饱满地由水泥砂浆握裹，砂浆又与周围岩体粘结，则超声波在传播过程中，不断从钢筋通过水泥砂浆向岩体扩散，能量损失很大，在杆体外端测得的反射波振幅很小，甚至测不到；如果无砂浆握裹，仅是一根空杆，则超声波仅在钢筋中传播，能量损失不大，接收到的反向波振幅则较大；如果握裹砂浆不密实，中间有空洞或缺失，则得到的反射波振幅的大小介于前二者之间。
地质雷达在隧道初支质量检测中的应用在隧道工程中，隧道初支结构的施工质量直接影响到隧道的安全和使用寿命。
因此，在隧道初支结构施工时，需要进行质量检测和监测。
地质雷达作为一种非破坏检测技术，可以用于隧道初支结构的质量检测和监测。
地质雷达概述地质雷达是利用高频电磁波对地下物质进行成像的技术，可以获得地下结构和地层信息。
其原理是发送一个电磁波脉冲，当波遇到介电常数不同的物质时，会产生反射和折射。
根据波的传播时间和反射强度，可以确定物质的深度、位置和形态。
地质雷达在隧道初支质量检测中的应用隧道初支结构施工质量的检测隧道初支结构包括基础、基础垫层、钢筋网架、锚固等，需要进行各个环节施工质量检测。
地质雷达可以用于检测地层泥位和岩性、基础洞底面情况、基础垫层的厚度和均匀性等。
同时，地质雷达还可以检测钢筋网架的质量，发现结构缺陷和变形等问题。
隧道初支结构的监测隧道初支结构一旦施工完成，还需要进行长期监测，防止结构发生变形和破坏。
地质雷达可以不间断地对结构体进行监测，发现结构变形和异物进入等问题。
同时，地质雷达还可以监测地下水位和地质环境变化，为隧道运营和维修提供数据支持。
地质雷达在隧道初支质量检测中的优势相对于传统的质量检测方法，地质雷达具有以下优势：1.非破坏性检测：地质雷达不需要打洞或者切开结构体，可以不破坏原有结构进行检测和监测，保持结构的完整性。
2.全局检测：地质雷达可以对整个隧道初支结构进行检测，可以全面发现结构质量问题和变形问题。
3.高分辨率：地质雷达可以提供高分辨率的地下成像，可以对隧道初支结构进行精细化的检测和监测。
4.实时监测：地质雷达可以实时监测隧道初支结构的变化，可以及时发现问题并采取措施。
结语地质雷达作为一种非破坏检测技术，可以对隧道初支结构进行质量检测和监测。
隧道初支结构施工质量的检测和长期监测对于隧道的安全和使用寿命至关重要。
地质雷达可以发挥其优势，为隧道初支质量检测和监测提供技术支持。
