1地質雷達（dá）法檢測（cè）原理
地質雷達（dá）檢測隧道襯砌質量是基（jī）於襯砌混凝土與（yǔ）鋼拱架、鋼（gāng）筋（jīn）、襯砌背後超挖回填空隙、空洞等以（yǐ）及密實的混凝土與襯砌背後圍岩的電性差異來（lái）實（shí）現的。將地（dì）質雷達的發射天（tiān）線（xiàn）和（hé）接收天線密（mì）貼於襯砌表麵，雷達波通過天線向下傳播，當（dāng）經過這些界麵時都會發生不同程度的反射（shè）、折射和散射，並（bìng）產（chǎn）生不同程度的能量吸收和衰減（jiǎn），集中反映（yìng）在波形（xíng）和波阻（zǔ）特（tè）征變化上。分析研究反（fǎn）射波的特征差異來判斷襯砌背後空隙、空洞、鋼筋等的形態，就可以揭示襯砌（qì）結構特征及（jí）病害（hài）缺陷，並計算其埋藏深（shēn）度及確定其位置。地質雷達的（de）探測效果主要取決於不同介質分界麵的電性差異的大小，即介（jiè）質層間介電常數差異越大，則探測（cè）效果（guǒ）越好（hǎo），介質異常在雷（léi）達剖麵上反映也就越明顯（xiǎn），從而（ér）易於識別。
2工程概況
依托工程的隧道最大埋深約33m，內軌頂麵以上淨空麵積為92m2，曲線地段不考慮加寬，全隧線間距（jù）4.6m。隧道進口裏程為（wéi）GDK208+168，出口裏程為GDK208+345，全長177m。隧道內縱坡為單麵坡（pō），坡度為－12.4‰。隧（suì）道進口GDK208+168—GDK208+189.05段位於（yú）Ｒ=20000m的豎曲（qǔ）線上。全隧道暗挖段均為Ⅴ級圍岩，長（zhǎng）106m，采用三台階臨時仰拱法及CＲD法施工和複合式襯砌。進口洞門長27m，明洞長（zhǎng）10m;出口明洞長（zhǎng）5m，洞門（mén）長10m。洞門及明洞采用明挖和複合式襯砌。地質雷達無損檢測的主要內容有隧道的（de）仰拱、襯砌的厚度、背後回填密實情況及鋼架（jià）、鋼筋的分布（bù）情況。本次共完成隧道雷（léi）達檢（jiǎn）測（cè）1140測（cè）線米，代表140成（chéng）洞米。
3隧道（dào）襯砌現場檢測
3．1檢（jiǎn）測儀器
目前，美國GSSI公司生產的（de）SIＲ－3000型便攜式探地雷達［3］應用範圍較廣，可以應用於高速公（gōng）路快速檢測、鋼筋（jīn）、混凝土缺陷（xiàn）檢測、深層地質水文探測、市政管線及地下空洞調查及隧道襯砌及超前預報（bào）探測等。檢（jiǎn）測儀器即采用SIＲ－3000型便攜式（shì）探（tàn）地雷（léi）達。
3．2測線布置
根據《鐵路隧道（dào）襯砌質量無損檢測規程》規定，結合現場實際作業條件（jiàn），本次檢測沿隧道縱向（xiàng）連（lián）續檢測，共布設3條測（cè）線:隧道左右底板、右邊牆各1條。
3．3現場檢測步驟
(1)天線的選擇:針對本次隧道襯砌檢測的具體情況，從（cóng）分辨（biàn）率、穿透力等方麵綜合衡量，確定（dìng）使用400MHz天線。(2)對現場（chǎng）襯砌混（hún）凝土的介電參數(或電磁波速)進行標定，並確定時間窗、掃描樣點數等采集參數。(3)天線緊貼襯砌表麵，並沿測線連續滑動。(4)檢測天線滑行應移動平穩，速度均勻，移動速度控製在3～5km/h之間。(5)每隔10m打一個標記，每50m打（dǎ）雙標。(6)隨時記錄可能對檢測產生電磁影響的物體(滲水、電纜、鐵（tiě）架等)及其位置。
4數據處（chù）理分析與解釋
4．1數據處理流程
采（cǎi）用ＲANDAN專（zhuān）用數（shù）據處理軟件對所（suǒ）探測的雷達數據進行處理。
4．2數據分析與（yǔ）解釋
(1)襯（chèn）砌（qì）背後空（kōng）洞及密實度的主（zhǔ）要判定依據［4］。①密（mì）實度:反射波信號幅度較弱，甚（shèn）至沒有界麵反射信號;襯砌（qì）界麵的強反射（shè）信號同（tóng）相軸呈繞射弧形（xíng），且不連續，較分散。②脫空(空洞):襯砌界麵反射信號強，三振相明顯，在其下部仍有強反射界麵信（xìn）號，兩組信號時程差較（jiào）大（dà）。(2)襯砌內部鋼筋、鋼架數量及分布判據:①鋼（gāng）筋:連續的小雙曲線形強反射信號。②鋼架:分（fèn）散的月牙（yá）形強反（fǎn）射信號。
5缺陷等級評定與檢測結果
5．1缺陷等（děng）級
根據《鐵路運營隧道襯砌安全等級評定暫行規定（dìng）》鐵運函（hán）［2004］174號文評定依據:(1)隧道襯砌存（cún）在缺陷及病害時，為了病害整治與工程質（zhì）量評定（dìng）的需要，可按隧道襯砌缺陷與病害項目以及嚴重程度劃分為輕微(1級)、較嚴重(2級)、嚴重(3級)、極嚴重(4級)四個等級。(2)隧道襯砌厚度及混凝土強度（dù）缺（quē）陷的量化指標［5］，應符合表2規定。表2中:q—設計（jì）襯砌（qì）混凝土強度;q1—檢（jiǎn）測斷麵襯砌混凝土測點平均強度;h—設計襯砌（qì）厚度;h1—檢測襯砌厚度，當襯砌混凝土存在內部缺陷（xiàn）時，檢測襯砌厚度換算為有效襯砌厚度，即將檢測襯砌厚度減去內（nèi）部缺（quē）陷削弱的部分厚度;Lc—檢測襯砌厚度不足地段的測線連續長（zhǎng）度;Lq—檢（jiǎn）測襯砌混凝土強度不足地（dì）段的連續長度。檢測（cè）襯（chèn）砌厚度當相鄰（lín）測線三條及以上均連續不足時，其缺陷等（děng）級應提高（gāo）等一級。檢測斷麵襯砌混凝土的最低強度當低於平均值的0.85時，其缺陷等級應提（tí）高一級。(3)隧道襯砌背後有空洞或回填不（bú）密實、基底不密實的量化指標應符（fú）合表3規定。表3中:KLc—襯砌背（bèi）後（hòu）回填有空洞地段測線連續（xù）長度;SLc—襯砌背後回填不（bú）密實地段的測線連（lián）續長度;DLc—基底不密（mì）實地段的（de）測線連續長度。
5．2檢測結果
隧道的雷達掃描圖像對照襯砌設計參數表，經（jīng）數據（jù）分析，該隧道共完成雷（léi）達檢測1140測線米，代（dài）表140成洞（dòng）米。其中有7處存在不密實、空洞現象，襯砌厚度符合設計（jì）要求，9處鋼（gāng）筋（jīn）數量不足。
6結語
通過對地質雷達無損檢測法檢測原理出發，結合某鐵路（lù）隧道闡述了地質雷達技術在隧道仰拱、襯砌檢測中的具體應用，為嚴格控製隧道施工的質量，及早發現隧道隱蔽工程的病害，並采取加固措（cuò）施消除（chú）隱患提供了依據。在具（jù）體進行地質雷達檢測時，要結合具體的工程實（shí）例分析，以便得到更加科學的檢（jiǎn）測結果。
作者：崔景亮 單位：中鐵隧道集團有限公司工程（chéng）試驗中（zhōng）心