探地雷达在隧道支护质量检测中的应用

侯舜① HOU Shun；刘磊① LIU Lei；徐波② XU Bo；李冬月① LI Dong-yue；

陈立① CHEN Li；张儆① ZHANG Jing

（①昆明理工大学国土资源工程学院，昆明 650093；②云南天安化工有限公司，安宁 650300）

摘要： 针对某高速公路隧道检测中，由于受力部分主要是支护结构。因此，针对混凝土层厚度的检测非常重要。通过具体的工程实践检测结果，然后分析隧道支护是否合格。并通过数据分析，得出不合格的支护缺陷。指导施工对不合格的地方进行处理，以便继续对下一段隧道支护进行施工。

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关键词 ： 初期支护；探地雷达；喷层厚度检测；雷达检测

中图分类号：P412.25 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）24-0084-03

作者简介：侯舜（1990-），男，河南三门峡人，硕士研究生，研究方向为爆破工程及安全技术；刘磊（通讯作者）（1981-），男，安徽宿州人，博士，副教授，从事工程爆破、工业炸药的研究工作。

0 引言

随着中国经济的高速发展，国家对基础设施的建设投入越来越大。随着经济的发展，公路铁路的建设是陆地交通的主要方式，公路、铁路的建设随着时间累积越来越多[1]。很多偏远地方和地形条件复杂的地方也开始了公路铁路的建设。同时，为了保证工程质量，检测工程质量的检测手段也必不可少[2]。但传统的手段例如：目测、打钻孔取芯、压水试验和钻孔声波等检测方法已不能满足实际工程的需要[3]，因此，采用先进设备对隧道支护进行是未来发展的趋势，本文就是采用先进设备，对某一隧道的一段进行检测，让读者对这一技术有所了解。对某隧道右幅K50+220～K50+365段进行初期支护质量无损检测。

1 检测设备

选用目前世界上最先进的瑞典MALA探地雷达,800MHz屏蔽天线，采样点512，采集时窗20ns，自动迭加10次，距离触发探测方式，纵向探测时采样间隔为1m，有效检测深度为1m，检测精度和深度可满足工程要求。

2 测线布置

隧道检测线位置及数量，按照相关要求并参照隧道地质雷达检测范例，对所检测地段，沿隧道纵向分别在拱顶、左右拱腰及边墙布置7条纵向测线进行连续探测，从而获取对应纵向测线上的初期厚度数据及其它相关资料[4]。

线路方向（小里程-大里程方向）从左到右各测线依次编号1～7（见图1）。

3 探地雷达检测结果

①喷层厚度检测。

检测段K50+220～K50+230段布置7条测线，有效统计测点49个，其中4个测点厚度小于设计厚度，合格率为91.8%；检测段K50+230～K50+260段布置7条测线，有效统计测点210个，其中16个测点厚度小于设计厚度，合格率为92.3%；检测段K50+260～K50+340段布置7条测线，有效统计测点560个，其中45个测点厚度小于设计厚度，合格率为92.0%；检测段K50+340～K50+365布置7条测线，有效统计测点175个，其中13个测点厚度小于设计厚度，合格率为92.6%；统计成果见表1和2所示。

②初期支护混凝土缺陷检测结果，见表3所示。

4 检测结论

经检测平川隧道右幅K50+220～K50+365段初期支护，得到以下结论：

①初衬厚度：K50+220～K50+230段厚度最大值30.0cm，最小值18.0cm（≥50mm且0.5倍设计值），平均值24.3cm（≥设计值），大于等于设计厚度比例91.8%（≥60%）；满足设计和规范要求，评定为合格；K50+230～K50+260段厚度最大值34.0cm，最小值17.0cm（≥50mm且0.5倍设计值），平均值29.2cm（≥设计值），大于等于设计厚度比例92.3%（≥60%）；满足设计和规范要求，评定为合格；K50+260～K50+340段厚度最大值40.0cm，最小值16.0cm（≥50mm且0.5倍设计值），平均值30.4cm（≥设计值），大于等于设计厚度比例92.0%（≥60%）；满足设计和规范要求，评定为合格；K50+340～K50+365段厚度最大值35.0cm，最小值18.0cm（≥50mm且0.5倍设计值），平均值28.5cm（≥设计值），大于等于设计厚度比例92.6%（≥60%）；满足设计和规范要求，评定为合格。

②K50+220～K50+230段设计钢拱架13榀，实测13榀；K50+230～K50+365段设计钢拱架223榀，实测211榀。

③该段初期支护检测发现：K50+245～K50+248-2线、K50+265～K50+270-4线、K50+286～K50+287.5-3线、K50+311～K50+313-3线共4段围岩与初支脱空；其他位置初期支护质量满足设计及规范要求。

④对围岩与初支脱空地段需要进行处理后复检，经检测合格后才能进行下步施工。

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参考文献：

[1]郭有劲.地质雷达在铁路隧道衬砌质量检测中的应用[J].铁道工程学报，2002，6（74）.

[2]魏超，肖国强，王法刚.地质雷达在混凝土质量检测中的应用研究[J].工程地球物理学报，2004，10.

[3]李大心.地质雷达方法与应用[M].北京：地质出版社，1994.

[4]张成良.刘磊.王国华.隧道现场超前地质预报及工程应用[M].北京：冶金工业出版社，2013.