郑生贞

（青海正通土木工程试验检测有限公司 ，青海 西宁 810000）

摘要：在隧道工程建设中，为了保证隧道洞身的稳定性和安全性，经常使用衬砌技术利用钢筋混凝土等材料筑起一个永久性、稳固性的支护结构，但是目前的衬砌施工还存一些问题，容易引发隧洞变形或者坍塌，本文着重阐述关于隧道工程中混凝土的衬砌施工的质量检测方法。

关键词：隧道工程；稳定；衬砌；稳定；问题；方法

一、探地雷达方法概述

1、探地雷达的含义及其工作原理

探地雷达又称为地质雷达，通常用于检测各种砖石、混凝土、沥青等建筑材料的组成和结构问题，在工程建设中使用的极为广泛，对于工程施工的质量检验检测工作有很好的促进作用，也是质量检测工作的重要技术手段。在隧道工程建设过程中，探地雷达方法的运用主要针对混凝土中的钢筋和其它处于地下的材料进行定位和结构层次的分析，在隧道的设计阶段，能够对地下存在的不同岩层的厚度与深度进行全面细致的调研，为开工前做足准备工作提供依据。

探地雷达的工作原理就是通过发射天线的高频率电磁波，在向地下发射的过程中，利用接收端的天线接收来自地面反射发回的电磁波，电磁波在地下发射回传的过程中，如果遇到不同岩层和地质结构，就会产生不同电性属性，电磁波在这种不同结构所反映出的不同分界表面上反射发回的波段就存在较大的不同，天线就会通过接收到的不同的电磁波波形、所体现出的振幅的强弱程度以及反射时间的长短变化等特点，以此来甄别和判断地下的不同岩层分布情况、地质结构与形态。

2、探地雷达检测的优势特点

（1）探地雷达所发射的电磁波由于其波段的宽度较小，因此形成的雷达剖面图像的分辨率就更高，工作人员就可以依据更加清晰的图像处理相关的信息，而且探地雷达方法针对事物无论在水平方向还是垂直方向上的检测，都可以快速的开展不间断的检测工作，更高效的完成各项指标性能的测量，天线所发射的是高频率的电磁波形式，不仅可以探测到地下很深很远的范围，而且其准确度很高，误差较小，这也是很多质量检测人员选择探地雷达方法的重要原因。

（2）探地雷达的质量检测效率很高，高频率的电磁波发射和反射，天线的接受处理速率很快，而且电磁波在地下穿行的速度很快，节省了大量的检测时间。电磁波在地下不同结构的分界面发生反射，不仅速度快，而且反应迅速，精准度高，在各种介质中传播，在反射回到天线，天线接收的速度也很快，将形成的雷达剖面图与一些数据信息同步传回与其连接的计算机中，方便检测工作人员的进一步研究和分析工作。

（3）探地雷达的检测过程避免了繁琐复杂的布线操作程序，检测效率很高。由于检测过程中布置的天线的一端是不需要埋在地下作为接受装置的，都是利用高频率的电磁波在空气和介质中传播反射来接收信号的，所以在施工现场布线时就可以避免很多的线路排布的琐碎程序，也降低了检测工作的安全风险，节约了时间和大量工作人员的工作量。

（4）探地雷达能够与计算机相互连接进行信息数据的传递和保存，提高了分析和判断的准确性和效率。比如隧道工程复杂度高，检测程序和类别较多，尤其是针对衬砌施工技术质量的检测，需要对各种材料的结构分层和缺陷问题进行检测，此时就可以充分发挥计算机强大的数据信息处理能力，快速高效的完成检测工作，及时掌握衬砌施工质量的真实水平。

3、针对衬砌施工的检测方法

隧道工程的衬砌施工一般以混凝土为主要材料，因此探地雷达将对混凝土的结构和质量情况进行检测分析，首先要将天线布置在衬砌施工后的混凝土结构表面，要保障同时满足电磁波的发射以及回收，如此高频率的电磁波在进入衬砌施工结构内部后，就可以根据电磁波的反射波形情况以及传回的时间长短来判断混凝土结构是否存在开裂、缺陷和大量缝隙。

二、探地雷达技术的应用

1、工程概况与检测的先期准备

本文以新岭隧道为例，包括两个双车道分离式隧道，隧道长度约为1423m，隧道的最大埋深约为156m。Ⅱ类围岩地段，混凝土衬砌的设计厚度为45cm，采用钢筋混凝土；Ⅲ类围岩地段，混凝土衬砌的设计厚度为40cm，采用素混凝土；Ⅳ类围岩地段，探地雷达系统采用美国GSSI公司SIR-2型，在拱顶及距拱顶中心线平距为2m的两边位置布设测线，沿混凝土衬砌表面，通过车载天线进行检测。

2、检测结果及验证

（1）K207+100～K207+145，Ⅰ类围岩地段，存在多个小空洞，密实程度不满足要求，混凝土的厚度在20～40cm，空洞的高度在10～25cm，其中部分地段的空洞较大，最大可以达到5m。钻孔检测的混凝土厚度为42cm，空洞的高度为24cm。

（2）K207+150～K207+185，Ⅰ类围岩地段，混凝土厚度在15～25cm，空洞高度在20～25cm。钻孔检测的混凝土厚度为24cm，空洞高度为32cm。

（3）K207+255～K207+270，Ⅱ类围岩地段，混凝土厚度在15～30cm，空洞高度在15～45cm，空洞范围在5～6m之間。钻孔检测的混凝土厚度为17cm，空洞高度为50cm。

（4）K207+285～K207+310，Ⅲ类围岩地段，混凝土厚度在5～20cm，空洞高度在20～60cm，空洞范围在12m左右。钻孔检测的混凝土厚度为8cm，空洞高度为65cm。

三、隧道混凝土衬砌质量问题处理方案

隧道的衬砌施工的厚度要小于5cm，如果拱顶与边拱的混凝土衬底厚度在施工中要超过设计时的70%，要保障拱顶结构的稳定性，可以利用小石子为主的混凝土来铺筑，可以起到提高衬砌密度的作用，边拱要将原有的材料全部清除，重新修筑；如果施工中低于设计时的70%，拱顶再根据不同的围岩地段进行合理施工。

结束语：探地雷达检测法能够高效准确对隧道工程建设中的衬砌施工进行质量检测，希望本文的介绍和相关分析能够为隧道建设提供一些建议，在隧道衬砌的一些细节处理上更加科学合理，防止安全事故突发。

参考文献

[1]秦存昌.隧道病害的探地雷达图像检测方法研究[D].南昌大学，2014.

[2]李道欣.公路隧道支护质量无损检测技术研究[D].长安大学，2014.