介绍了工程概况及隧道结构,讨论了无损检测方案的设计,分析了无损检测技术图像,指出地质雷达无损检测技术应用于公路隧道具有高效、快捷的特点,探测结果图像清晰,探测精度高。

科技情报开发与经济文章编号： 0— 0 3 2 1 )2 0 2 - 2 1 5 6 3 ( 0 13 - 27 0 0

S I E HIF R A IND V L P E T&E O O Y C— C O M TO E E O M N T N CN M

21年第 2卷 01 1

第 3期 2

收稿日 2 1- 9 2期：0 1— 7 0

地质雷达无损检测技术在公路隧道中的应用刘志蒙(山西省煤炭规划设计院，山西太原，3 o 5 o0 4 )

摘

要：绍了工程概况及隧道结构，介讨论了无损检测方案的设计，分析了无损检测技

术图像，出地质雷达无损检测技术应用于公路隧道具有高效、指快捷的特点，测结果探图像清晰，测精度高。探关键词：地质雷达无损检测技术；公路隧道；探测精度中图分类号： 4 U5文献标识码： A

1工程概况及隧道结构某高速公路隧道已贯通，二衬与初期支护混合施工，现场检

局部可达 2 0条，, m,白云岩较为破碎；风化的白云岩节理裂隙微发育程度主要依靠钻孔内岩芯破碎或完整程度定性确定，根据现阶段钻探与物探结果，微风化岩体的岩芯长度一般在 2 0c m~ 3 m, 0平均长度约 2 l左右，芯普遍较为完整， c 5CI T岩多呈长柱状，

测环境相对较差。利用地质雷达主要是对初期支护和二衬内部进行缺陷、厚度钢拱架间距及数量等检测，为提高隧道施工质量提供依据。 该高速公路隧道所穿越的山体为六棱山南麓的厚层黄土覆

节理裂隙以高角度为主，节理裂隙密度总体积数约为 1条，, 0 m,岩体较完整~较破碎。隧道围岩岩土力学指标可参考表 1微风化 (指标 )。表 1岩土物理力学指标表岩土物理力密度，饱和极限抗压泊松比弹性模量内摩撙 名称学指标 ( )强度 R l P c c a M白云岩试验值 .~ . 2 52 8 7 7采用值

盖的基岩残丘区，隧道设计为左右线分离式。左线隧道：K 7 L 5+8 5 L 7 8 5、 8 9 1~ K5+ 7 I K5+1 0~ L 8+ 3 L 8+ 7 L 8+ 8、 K5 2 4、 K5 2 4￣ K5 3 0

L 5+ 5~L 5+ 2 K 8 5 0 K 8 6 5里程范围内为Ⅱ类围岩，K 7 85 L 5+7~L 5+ 9、 K 8 3 0 L(8 5 0里程范围内为Ⅳ类围岩，K 8 K 8 10 L 5+ 8一 I+ 2 5 L 5+

, P 角， ) Ma ( o

5—5 4 85—O 06

0 2 0 5 . l -8 l 4 8 .￣ - 9 f 6 x 4 2 3 1x . f 4 7

24 L 5+ 7、 K 8 50 L 5+ 5 3~ K 8 2 4 L 5+ 2~ K 8 50里程范围内为Ⅲ类围岩； 右线隧道： K 7 8 5 R 5+ 7、 K 8 1 0 R 5+ 4、 K 8 R 5+ 0~ K 7 80 R 5+ 9~ K 8 2 0 R 5+20 R 5+0、 K 850 R 5+5 8~ K 8 4 0 R 5+ 2一 K 8 50里程范围内为Ⅱ类围岩，

2无损检测方案的设计利用 SR 2 I一 0型探地雷达和 9 0MH天线， 0 z对某高速公路段内隧道进行了施工质量检测。其主要目的：一是检验隧道不规则岩面和初衬之间、初衬和二衬之间是否存在空洞或空隙。二是初衬和二衬的衬砌厚度是否符合设计要求。三是钢骨架和钢筋的分布是否符合设计要求。 雷达检测时，天线与隧道衬砌面贴紧，测线连续滑动，沿雷

R 5+4 R 5+8 K 8 2 0~ K 8 2 0里程范围内为Ⅲ类围岩， K 7 8 0 R 5+7一 R 5+ 9、K 840R 5+ 2 K 8 10 R 5+ 0~ K 8 5 0里程范围内为Ⅳ类围岩。隧道起讫里程分别为：线 L 5+ 1~ K 8 6 5全长 8 0左 K 7 85 L 5+2, 1

m;右线 R 5+ 0一 K 8 50全长 7 5m, K 7 85 R 5+5, 4断面净宽 97限 . m, 5

高 5 。隧道围岩主要由第四系中更新统冲洪积( )一 .m 0 Q硬可塑黄土(粉质黏土 )及震旦系高于庄组( l ) Z g白云岩组成，以松软土和软质岩为主，地质构造较为稳定，水文地质条件较为简单，两端洞口围岩稳定性较差。

达主机发射高频脉冲信号，匀速连续采集，进行雷达时间剖面上各测点的位置和隧道里程互相对应。为保证点位的精确，在隧道测线上每 5I打标， l l标上准确的里程。当天线与标记起始点对齐

区域构造在隧址区地基岩层中表现为稳定的单斜构造，由隧道顶部基岩残丘至洞口附近零星分布的基岩残丘整体量测， 岩层产状十分稳定，变化很小，产状为 2 0/2。岩层产状对洞 3。_ 0, _

时，由操作仪器的工作人员同步向仪器发送指令，设定雷达记录中相应每 5r作一个标记，0m或 10r的整数里程打一个大 l f

5 0 l f标。整理内业资料时，依照记录和标记的起、止标及采集过程中复核的里程，在雷达的时间剖面图上标明里程。测试专用车辆应

体顶板稳定性影响较小。本隧道围岩由震旦系高于庄组 ( l ) Z g白云岩及第四系中更

使用专门为隧道检测设计的检测车，这样就基本上解决了对于施工或是运营中隧道的拱、腰部进行检测时天线与衬砌表面密贴不严密的问题。现场采集数据时的具体流程如下：() I天线的选择。针对具体检测隧道的实际情况，主要从分

新统 ( ) Q冲洪积型巨厚层黄土 (质黏土 )成，硬~粉组为可塑状。白云岩属微晶或粉粒晶质结构，块状构造。岩体为中厚层状，

地表强风化岩体裂隙发育~发育，很露头测量的节理裂隙密度体积数一般超过 2条，。 0 m以上，岩体破碎；中风化岩节理裂隙较为发育，露头测量的节理裂隙密度体积数一般 l m~5 , 0条/31条，

辨率、穿透力、质吸收系数和稳定性等 4介个方面综合考量，选取了 90 H天线 (0 H天线作为备用 )90 H天线的特 0 z M 5o z M。0 z M27 2