地质雷达在仰拱检测中的应用实例

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摘 要:本文以武都西隧道某次仰拱检测为例，介绍了地质雷达检测仰拱的原理，方法，判读填充厚度和密实度的关键技术，结果表明运用地质雷达对隧道仰拱的检测是一种快速、无损的检测方法。

关键词:仰拱；检测；原理；方法

中图分类号：U212.22 文献标识码：A

一、引言

隧道仰拱是隧道衬砌的组成部分，是隧道结构承受地应力的关键部位，在静力学上把隧道当作厚壁圆模型来研究的,而厚壁园简只有通过修筑仰拱才得以形成。仰拱在隧道工程中起着重要的作用。仰拱使衬砌结构闭合，提高结构的承载力。仰拱的设置与否，取决于围岩的级别，如果结构设置仰拱，施工的时候不能不做，而且在边墙衬砌之前施作，必须开挖到设计标高，然后选用较好填料对其进行填筑，使衬砌及早闭合形成完整的承载环。

二、概述

武都西隧道位于武都区黑坝里北侧上没水山山体内，该隧道设计为分离式岩质隧道。CW18合同段右线起点里程桩号为YK85+720，终点里程桩号为YK87+612，隧道洞长1892m。右线平面线形为半径R=2800的圆曲线。右线设计纵坡坡度-2.22%。

三、检测原理和方法

（一）仰拱厚度及填充缺陷

1.仰拱厚度及填充缺陷检测内容：检测仰拱厚度是否满足设计要求以及仰拱填充是否存在空洞，确定空洞位置及大小。

2.检测原理

本次检测采用美国GSSI公司生产的SIR-3000型地质雷达（见图1）。其原理是，向地层发射一定强度的高频电磁脉冲波，电磁波传播的过程中遇到不同电磁性介质分界面时，一部分能量会转换成反射波返回地面，另一部分能量透过界面继续传播，再次遇到界面时，又产生反射波返回地面。接收到反射波并利用所带信息加以分析，就可获得被探测介质的层厚、密实性等物理量。

图1 SIR—3000型地质雷达

本文选用比较典型的地质雷达图像，对比说明雷达对仰拱检测的判读：

本段雷达图像较为均匀，分层现象较为明显，没有强反射或绕射信号说明仰拱填充良好，比较均匀。

表2 武都西隧道右线仰拱厚度检测结果汇总表

（二）仰拱填充密实度

本次检测段落内发现的缺陷如下：

表3 武都西隧道左线仰拱填充缺陷情况检测结果汇总表

表4 武都西隧道右线仰拱填充缺陷情况检测结果汇总表

上述不密实段落经注浆处理并复检后密实，检测段落内其余测线位置未发现明显空洞及不密实带。

四、检测过程中需要注意事项及体会

运用地质雷达对隧道仰拱的检测，最好采用400兆天线，在检测进行前，应综合仰拱填充材料的性质、含水量等影响因素，确定相对介电常数，在检测前应通知施工单位对路面进行整平，扫除石块，避免产生杂波影响检测结果的准确性。

参考文献：

[1]华开成.武都西隧道仰拱检测报告.2012.