應(yīng)用背景：

　　隧道施工主要在兩個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)：

　　1.施工過(guò)程中的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

　　2.施工完成后對(duì)襯砌進(jìn)行檢測(cè)。

　　地質(zhì)雷達(dá)原理：

　　利用高頻電磁波以寬頻帶短脈沖的形式，由掌子面通過(guò)發(fā)射天線向前發(fā)射，當(dāng)遇到異常地質(zhì)體或介質(zhì)分界面時(shí)發(fā)生反射并返回，被接收天線接收，并由主機(jī)記錄下來(lái)，形成雷達(dá)剖面圖。由于電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)，其路徑、電磁波場(chǎng)強(qiáng)度以及波形將隨所通過(guò)介質(zhì)的電磁特性及其幾何形態(tài)而發(fā)生變化。因此，根據(jù)接收到的電磁波特征，既波的旅行時(shí)間、幅度、頻率和波形等，通過(guò)雷達(dá)圖像的處理和分析，可確定掌子面前方界面或目標(biāo)體的空間位置或結(jié)構(gòu)特征。

　　1.1、何為地質(zhì)超前預(yù)報(bào)？超期預(yù)報(bào)的目的是什么？

　　超前預(yù)報(bào)是通過(guò)鉆探或物探設(shè)備對(duì)掌子面前方的圍巖完整性進(jìn)行預(yù)判，了解前方圍巖巖性、完整性、有無(wú)地下水、不良地質(zhì)構(gòu)造等。

　　目的是為了預(yù)報(bào)工程地質(zhì)（圍巖完整性）和水文地質(zhì)（有無(wú)突水、涌水風(fēng)險(xiǎn)）條件，指導(dǎo)工程施工的順利進(jìn)行。降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率和危害程度。為優(yōu)化工程設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。 

　　1.2、地質(zhì)超前預(yù)報(bào)天線配置

　　掌子面地質(zhì)超前預(yù)報(bào)檢測(cè)推薦使用100MHz天線，由于超前預(yù)報(bào)需要保證探測(cè)深度，主要目的是預(yù)報(bào)前方圍巖狀況、辨別大的構(gòu)造和前方水文狀況，該天線屬于低頻天線可以很好地在兼顧探測(cè)精度的情況下保證深度。探測(cè)深度在15到30米左右（深度視介質(zhì)情況而定，硬質(zhì)完整圍巖深度更大）。 

　　1.3、測(cè)線布設(shè)

　　測(cè)線布設(shè)盡量靠近隧道軸心位置，根據(jù)掌子面大小適當(dāng)決定測(cè)線數(shù)量，保證測(cè)線貫穿整個(gè)掌子面，保障后續(xù)數(shù)據(jù)處理資料完整，由于掌子面凹凸不平測(cè)線采用點(diǎn)測(cè)的方式等距測(cè)量。測(cè)線可根據(jù)掌子面實(shí)際情況盡量選擇平整巖面布設(shè)，保證雷達(dá)天線與掌子面耦合。 

       襯砌檢查

　　2.1、隧道開挖后為保證施工安全需對(duì)新鮮巖面布設(shè)鋼筋網(wǎng)片、打錨桿固定、架設(shè)鋼拱架、噴射混凝土等措施防止圍巖風(fēng)化并加強(qiáng)圍巖整體性，該施工程序叫初支，初支是隨隧道掘進(jìn)工程同時(shí)進(jìn)行的。

　　隧道掘進(jìn)竣工后在初支的基礎(chǔ)上架設(shè)臺(tái)車，灌注混凝土或安裝預(yù)制砌塊、預(yù)制管片等永久支護(hù)方式稱為二次襯砌。 

　　2.2、 探地雷達(dá)襯砌檢測(cè)內(nèi)容

　　隧道檢測(cè)評(píng)價(jià)主要是通過(guò)對(duì)隧道襯砌、仰拱(或鋪底)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，查清隧道既有病害的規(guī)模，查找隱伏病害，查找可能造成病害的施工質(zhì)量缺陷及災(zāi)害性地質(zhì)病害。

　　包括：

　　 1 、 襯砌質(zhì)量檢測(cè)。具體內(nèi)容包括:初期支護(hù)檢測(cè)拱頂、拱腰、拱腳及邊墻位置襯砌厚度，及道床仰拱的厚度，必要時(shí)還可以沿隧道的橫新面進(jìn)行襯砌層厚度探測(cè);查明初期支護(hù)中的鋼拱架及格柵鋼架等的數(shù)量及布設(shè)情況，并準(zhǔn)確定位。二次襯砌檢測(cè):初襯與二次襯砌之間的密實(shí)狀況及初襯與二次襯砌之間脫空區(qū)的分布情況、二次襯砌厚度及鋼筋數(shù)量等。

　　 2 、查明襯砌層與圍巖之間的耦合狀況:包括襯砌層與圍巖之間密實(shí)、有無(wú)空隙或空穴存在;襯砌層背后一定深度范圍內(nèi)圍巖中是否有溶洞或裂隙帶存在;

　　 3 、探明隧道內(nèi)圍巖超挖部分的位置、超挖空間和回填情況  ;通過(guò)襯砌厚度確定隧道欠挖情況; 

　　2.3、襯砌檢測(cè)雷達(dá)天線配置

　　襯砌檢測(cè)推薦搭配使用500MHz和1000MHz屏蔽式天線，500MHz天線探測(cè)深度相對(duì)較大，可探測(cè)初支厚度、隧道超欠挖情況以及檢測(cè)襯砌層背后一定深度范圍內(nèi)圍巖完整狀況。1000MHz精度高可用于鋼筋拱架定位、檢測(cè)初支二襯間耦合情況以及襯砌中的病害情況。 

1000MHz/ 500MHz

　　2.4、測(cè)線布設(shè)

　　襯砌檢測(cè)測(cè)線布置在頂拱（1）、洞肩（2 3）、洞腰（4 5）、仰拱（6 7）位置。仰拱測(cè)線可根據(jù)隧道洞徑?jīng)r布設(shè)1到2條。 

        雷達(dá)圖譜判別特征

　　1 、密實(shí)：襯砌信號(hào)幅度較弱，波形均勻、甚至沒(méi)有界面反射

　　 2 、不密實(shí)：襯砌面反射信號(hào)強(qiáng)，信號(hào)為強(qiáng)反射信號(hào)，同相軸不連續(xù)錯(cuò)斷，一般區(qū)域化分布。

　　 3 、 空洞：襯砌界面反射信號(hào)強(qiáng)，呈典型的孤立體相位特征，通常為規(guī)整或者不規(guī)整的雙曲線波形特征，三振相明顯，在其下部仍有強(qiáng)反射界面信號(hào)，兩組信號(hào)時(shí)程差較大

　　 4 、脫空：襯砌面反射信號(hào)強(qiáng)，呈帶狀長(zhǎng)方形或三角形分布，三振相明顯，通常有多次反射信號(hào)。

　　 5 、鋼筋網(wǎng)：有規(guī)律的連續(xù)小月牙形強(qiáng)反射信號(hào)，月牙波幅較窄

　　 6 、鋼拱架：?jiǎn)蝹€(gè)月牙形強(qiáng)反射信號(hào)，月牙形波幅較寬。

　　 7、 鋼格柵：連續(xù)的兩個(gè)雙曲線強(qiáng)反射信號(hào)。 

鋼筋反應(yīng)

不密實(shí)、脫空反應(yīng)

二次襯砌與初支界面

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