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1、云南航天质量无损检测站,雷达检测技术在云南高速公路隧道建设中的应用,一、探地雷达技术,基于电磁波反射原理 反映不同介质的电磁物理特征 圈定出被测目标的形态及空间位置 解译地质和工程实践中的具体问题 广泛应用于工程建设的各个领域,探地雷达在隧道衬砌结构检测中的应用,衬砌结构 1、厚度 2、钢支撑、钢筋密度 衬砌缺陷与病害 1、超挖回填密实情况 2、空洞 3、层间脱空 4、衬砌裂缝 5、渗漏水通道及积存水范围 地质问题 1、围岩开挖扰动 2、裂隙 3、溶洞,二、衬砌结构砼层厚度检测,反射系数正负 决定反射界面相位正负,吸收系数决定了电磁波场强在传播过程中的衰减速率,衬砌结构层位划分,衬砌结构层位对
2、比追踪,二次衬砌,初期支护,回填欠实,围 岩,衬砌结构层位雷达图象,三、衬砌结构内的金属构件,典型钢支撑雷达图象,钢支撑检测实例,钢筋密度检测实例,金属锚杆群实例之二,金属锚杆加固松散围岩实例,处理塌方金属管棚加固实例之一,金属排水管（充水）实例,四、空 洞,开挖验证结果,隧道衬砌层内空洞实例,采用模筑泵送混凝土工艺施工二次衬砌 拱顶施工接缝处易出现三角形空洞,二次衬砌层,模筑施工缝,三角形空洞,三角形空洞,三角形空洞,三角形空洞,初期支护层,二次衬砌层内三角形空洞实例,K290+580,K290+590,破孔位置,衬砌砼层间大面积空洞实例之一,二次衬砌,初期支护,围 岩,空洞,空洞,空洞,处
3、理危石且伴生空洞实例,开挖验证：衬砌厚度20cm、空洞 大于150cm,经压水泥砂浆处理后雷达检测图像：其中呈双曲线形态为注浆管,上图中可以清楚地分辨出电磁波在砼和空气两种不同介质中的不同反射特征，从而圈定出衬砌结构内的空洞位置及规模。 下图是该处空洞异常经加固处理后的雷达复测结果图象，图中同一位置处理前的空洞异常已经消失，电磁波反射特征单一，表明空洞已被单一砼介质填满（其中的双曲线反射为滞留在衬砌内的注浆金属管）。,空洞病害处理前后雷达检测对比图象,隧道衬砌结构层间脱空实例之二,六、回填欠实,初期支护回填不实作业现场,初期支护,片石回填,空 洞,围 岩,围 岩,初期支护回填不实检测实例,上图
4、可以清晰地看到衬砌结构层内有明显的电磁波反射异常区，强反射界面反映出异常边界形态，异常区内呈雪花状电磁波漫反射，反映出其中充填有不规则的欠实填充物，经破孔验证为充填黄土。 下图是该处异常区经压注水泥浆处理后雷达复测结果图，原回填欠实区已发生变化，其视频率与砼衬砌背景频率接近，同相轴连续，表明原来松散的黄土经水泥压浆后已形成相对密实的结合体，而异常区形态的存在反映出其黄土、砂石、水泥的结合体与砼结构的物性差异，经再次破孔亦验证了该处缺陷区已基本被固结密实 。,回填欠实处理前后雷达检测对比图象,七、砼层裂缝,砼层裂缝实例,某隧道在加固处理拱顶空洞病害泵送混凝土过程中，因压力过大造成衬砌结构开裂。为
5、了解裂缝纵深发展程度，使用雷达技术对纵向开裂主裂缝进行了检测。 从雷达图象上解译分析，可反映出衬砌裂缝的明显特征：原衬砌层上半部分因环氧树脂填堵，裂缝已被弥合；而下半部分由于环氧树脂填堵不到位，裂缝特征还很明显，主要表现为雷达波的相位不连续。 原衬砌层中部的强反射界面，是因环氧树脂隔水作用而形成的相对富含水层。,原砼层衬砌,后期压注混凝土层,围 岩,初期支护砼层裂缝实例,二次衬砌结构层裂缝实例,八、溶 洞,典型溶洞雷达图象,介质的含水量变化与介电常数值成正比，其衰减系数亦随着介电常数的增加而减小。,九、围岩破碎富水裂隙发育,围岩破碎,围岩富水,渗漏点,积水区及排水通道实例,围岩裂隙实例之一,围岩裂隙实例之二,
