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1、 检测报告首页工程名称温泉220kV站110kV切改工程电力隧道初衬地质雷达检测工程地址北京市海淀区施工单位中方元建设工程有限公司委托单位中方元建设工程有限公司检测单位北京智明环宇技术有限公司检测项目隧道衬砌质量/钢架位置工 作 量测线总长302米检测日期2015年04月20日检测仪器LTD-2100型地质雷达（编号：116060400）400MHz天线（编号AN116060400M）检测依据城市工程地球物理探测规范（CJJ7-2007）铁路隧道衬砌质量无损检测规程(TB10223-2004)检测结论根据地质雷达检测数据：在隧道拱顶、拱腰、边墙测线上未发现明显的病害异常，测区内初衬背后注浆密实
2、；实测初衬厚度基本满足设计厚度要求；实测格栅钢架间距基本满足设计间距要求。（以下空白）检测单位(盖章)： 报告日期：2015年04月21日工程负责人： 审核人： 批准人： 目 录1工程概况32执行规范标准33检测目的和任务34测线布置及工作量44.1测线布置44.2工作量统计45地质雷达检测原理56仪器设备67现场检测77.1测线位置与标记77.2现场记录87.3采集参数的选择88内业处理与解释89检测成果1110说明11附表一 隧道初衬厚度雷达检测结果对照表12附表二 隧道初衬背后格栅钢架检测结果对照表12附图一 地质雷达检测初衬厚度分布图13 1 工程概况本工程新建电力隧道起自白家疃110
3、kV变电站西侧110kV隧道甩口，向南至现状安阳南路与变电站10kV隧道甩口相接，然后沿安阳南路北红线以南4.0m向西约50m后折向北，穿过现状绿地后与拟建温泉220kV输变电工程相接。采用断面为2.02.3m暗挖隧道，全长163.3m，其中5.2m三通井2座，含通风亭1座。工程地理位置如图1-1所示。项目场地图1-1项目场地地理位置图受委托，我公司采用地质雷达方法对温泉220kV站110kV切改工程电力隧道初衬进行了检测工作。现场检测工作于2015年04月20日开始，2015年04月20日结束。2015年04月21日完成资料整理、数据判读分析工作，提交相应的成果报告。2 执行规范标准城市工程
4、地球物理探测规范（CJJ7-2007）铁路隧道衬砌质量无损检测规程(TB10223-2004)3 检测目的和任务1） 通过地质雷达方法探查初衬背后是否存在土层不密实、疏松、空洞、水囊等不良地质体，查明不良地质体的位置、大小、埋深等基本参数，为建设、设计、施工等单位提供基础资料，以便采取有效处理措施消除安全隐患，确保该工程涉及区域道路工程和周边环境的安全，为施工单位的处理方案提供依据。2） 检测隧道初衬厚度。3） 检测隧道初衬背后格栅钢架间距是否满足设计要求。4 测线布置及工作量4.1 测线布置在委托方指定的检测范围内沿电力隧道走向布设测线，共布设5条测线，其中拱顶1条，拱腰2条，边墙2条，测线
5、布置见图4-1。图4-1 地质雷达测线布置示意图现场工作时，测线布置还应符合下列要求：1） 测线布置应根据任务要求、检测目标体的空间结构与埋深等因素综合确定。2） 测线主要沿线路走向布置，重点区域进行局部加密并布置交叉测线，测线布置在通道表面障碍物较少的区域。3） 当测区边界附近发现重要异常时，应进行网格式加密检测。4） 在土层结构复杂区域，应使用不同的检测方式，提高检测精度。4.2 工作量统计本次地质雷达检测实测测线汇总见表4-1。表4-1 地质雷达实测测线汇总表探测区域测线位置测线数量(条)测线长度(m)合计(m)起点1#竖井：0+000.00+013.7隧道 拱顶113.7302左拱腰1
6、13.7右拱腰113.7左边墙113.7右边墙113.71#竖井2#竖井：0+018.90+065.6隧道拱顶146.7左拱腰146.7右拱腰146.7左边墙146.7右边墙146.75 地质雷达检测原理地质雷达方法是基于地下介质的电性差异，向地下发射高频电磁波，并接收地下介质反射的电磁波进行处理、分析、解释的一项工程物探技术。其工作过程是由发射天线向地下发射高频电磁脉冲波，当其在地下传播过程中遇到不同的目标体（岩石、土体、混凝土、空洞等）的电性差异界面时，就有部分电磁波反射回来，被接收天线接收，并由主机记录，得到从发射天线经地下界面反射回到接收天线的双程走时。当地下介质的波速已知时，可根据测
7、得的走时求得目标体的位置和埋深（检测原理见图5-1）。根据反射波组的波形与强度特征，通过同相轴的追踪，可研究地下介质特征、地下结构，确定反射波组的地质含义。通过多条测线的检测，可了解场地目标体平面分布情况。 图5-1 地质雷达检测原理示意图反射系数的公式为： 式中：，分别为介质1、介质2的相对介电常数。由上式可知：反射系数的大小，主要取决于界面两侧介质相对介电常数的差异。差异越大反射系数越大，越有利于检测。对于空洞探测而言，为正常地层的相对介电常数（616），空洞等异常体的相对介电常数。，。与差异一般较大，这是采用地质雷达法进行空洞探测的地球物理基础。电磁波速度的估计很重要，它是进行准确时深转
8、换的基础，对于确定反射体的深度至关重要，测量中要给予特别的关注。可通过不同方法估算电磁波速：1） 根据地层类型和含水情况使用参考速度值。2） 利用已知埋深物体的反射走时求波速。3） 利用一个孤立反射体，其垂直反射走时为，偏移观测走时为，偏移距为，计算深度和波速： ， 。 4） 作共深度点剖面（CDP），用计算方法求波速。具体做法如下：CDP中心点垂直反射的走时，以中心点为对称的发射与接收天线间距离为2，反射走时为，波速与深度的计算公式如下：，。6 仪器设备本次地质雷达检测采用中国电波传播研究所生产的LTD-2100型地质雷达（仪器编号：116060400）与400MHz天线（天线编号：AN11
9、6060400M）。雷达主机和天线如图6-1所示。雷达主机具有轻便、自动化程度高、信号稳定、检测速度快、分辨率高等优点；可连接使用多种频率的天线，实时显示检测剖面，并可在微机工作站上进行数据的后处理解释工作；数据采集和处理一体化，实现彩显三维立体图像，Windows视窗平台作业，操作界面友好。 图6-1 LTD-2100型探地雷达主机与400MHz屏蔽天线LTD-2100型地质雷达主机性能指标见表6-1。表6-1 LTD-2100型地质雷达主机性能指标操作系统实时数字采集处理器，操作平台为Windows CE 天线频率主机可适配频率范围从16MHz到2.2GHz的高中低频雷达天线。显示方式实时
10、彩显，彩色/灰阶行扫描，变面积/波形显示，线性扫描方式中可使用256种色源来表示信号的幅度和极性扫描速率最高可达128线/秒样点字节16位或32位扫描点数256/512/1024/2048操作模式具备连续检测、测量轮检测、点测三种模式可选 测量范围05000ns自选增益手动或自动，19节点滤波器垂直滤波器、有限、无限低通和高通可调水平滤波器、叠加、背景去除 动态范围160dB7 现场检测7.1 测线位置与标记本次地质雷达检测以隧道里程标志为标志物，在现场选定探测起讫点里程桩号后，严格将测线位置在现场进行实地测量放线，记录每条测线的起讫位置。应用手持测距轮及皮尺等辅助方式进行距离标识，以保证病害
11、检测位置的准确性。7.2 现场记录现场记录很重要，它是资料解释的基础。除了记录测线的起讫里程桩号、检测位置、文件号外，还需要对环境干扰信号进行记录，如电线反射、侧面墙反射、金属物品反射等，如不参考现场记录很容易将干扰信号错判为地下异常体。现场记录的要点是把那些可能产生反射干扰的地物都记录下来，注明它们的性质、与测线的距离、位置关系等。7.3 采集参数的选择本次地质雷达检测采用400MHz屏蔽天线，连续采集，主机时窗选用60ns、AD采样16位、1024扫描样点数、64扫描线/s、9节点自动增益、垂向高通滤波600MHz、低通滤波200MHz、3道水平平滑。8 内业处理与解释地质雷达资料处理的主
12、要任务是根据雷达检测的基本原理和电磁波在介质中的传播规律，采用数字信号处理的方法在计算机上对采集的雷达数据进行有效处理，得到记录中包含的与检测目标的位置、形态、结构和大小等有关的信息，为后期的解释服务。地质雷达在检测过程中，由于受周围环境电磁信号、仪器本身的噪音和地下介质的复杂性等因素的影响，记录的信号除地下介质的信号以外，还会受许多干扰因素的影响，这些干扰因素降低了信号的信噪比，掩盖了真实异常并且经常产生假异常，使检测结果不准确，因此在利用雷达资料进行检测结果解释之前，需要进行数字处理来压制干扰波，提高信号的信噪比。本次的地质雷达资料采用美国GSSI公司研发的地质雷达数据处理软件RADAN7
13、.0和中国电波传播研究所后处理软件IDSP6.0进行处理。处理流程为：数据输入数据编辑能量均衡数值滤波偏移时深转换图形编辑输出剖面图。主要处理方法及功能见表8-1。表8-1 地质雷达主要处理方法及功能处理对象方法波形较平的噪音水平高通滤波、垂直高通滤波空间滤波、背景修复高频噪音（像雪花一样的波形）水平低通滤波、垂直低通滤波、空间滤波展宽了的波形反褶积运算绕射波（压缩了的双曲线）、校正反射层位置偏移增强低振幅波的能见度算法函数、改变显示增益分辨细微异常特征Hilbert 变换、空间滤波生成清晰的显示文件算法函数、层位拾取、静校正对地质雷达检测数据进行处理可以提高信噪比，但是要得到检测结果，还需要结合地质、构筑物结构等信息和现场记录，尽量剔除假异常，得到真正的目标结构信息，使雷达检测信息和土层真实情况相对应；获取真正的异常信息，并对异常信息进行综合解释。处理后正常无异常区域地质雷达剖面图见图8-1；典型异常区域地质雷达剖面图见图8-2；典型钢架地质雷达剖面图见图8-3。图8-1 无异常区域地质雷达剖面图病害区
