云南云路工程检测有限公司 云南昆明 650200
摘要：随着时代的发展和技术的进步，传统的以开孔取芯为主的隧道混凝土的仰供检测显然无法满足现代工业的发展。一方面，传统的隧道混凝土仰拱检测具有较大的局限性，不可能精准反映出混凝土填充层以及仰拱的具体情况。另一方面，传统的隧道混凝土仰拱检测无论是在进度还是在效率方面，都无法满足现代建设的需求。因此，结合我国的实际发展情况探地雷达方法和瑞雷面波方法成为现代建设中应用频率最高的隧道混凝土仰拱无损检测方法，但是二者都各有利弊，无法同时保证精度和效率，本文将对这两种新型隧道混凝土仰拱无损检测方法展开具体介绍。
关键词：隧道；混凝土仰拱；无损检测方法；探地雷达；瑞雷面波
引言：现代交通路网的建设一直作为社会主义建设的一大重要内容，对于推动经济发展具有不可替代的作用。近些年来，国家和政府对交通路网建设给予了大量政策扶持，我国交通路网规模以肉眼可见的速度扩增。交通路网建设过程中不乏复杂的地质情况，也正因为如此，隧道这种有效缩短行车里程、实现资源充分利用的手段受到铁路网规划者的青睐。但是，隧道仰拱检测方法的不完善，却致使山区隧道病害问题普遍，耽误了我国现代交通路网的建设进度，这一问题亟待解决。
一、探地雷达方法
（一）工作原理
把探地雷达方法作为一种隧道混凝土仰拱无损检测方法的理念起源于国外，近些年来，随着科技的发展和数据处理能力的提升，从事相关专业的专家学者不断对探地雷达的软件和硬件进行更新升级，经过工程实地探测和模拟试验等方法，在隧道混凝土仰拱无损检测中加以广泛应用，效果显著。总的来说，探地雷达的基本工作原理相对来说比较简单，运用这种方法开展的隧道混凝土仰拱无损检测方法基本要依靠探地雷达所发射的宽频短脉冲形式的高频电磁波来实现。在通过发射天线发射电磁波以后，地下介质会吸收部分电磁波，此时电磁波经过异常体的反射再次回到地面，最终天线接收到包含丰富地下信息的雷达波形。只要相关技术人员对收集到的伟大步行进行相关的专业化处理，就可以得到地下介质和异常体的相关数据，了解地下情况。一般情况下，在采用探地雷达方法开展隧道混凝土仰拱无损检测时，要综合考虑到雷达测得的旅行时、异常体埋深、收发天线的间距、介质中的波速等数据信息，进而对数据进行整合与处理。
（二）方法研究
具体来说，我国利用探地雷达来实现隧道混凝土仰拱无损检测的时间相对来说较短，目前的探究雷达方法也主要是应用在检测隧道衬砌厚度、衬砌原岩破坏、回填土密实度等方面，应用范围相对来说比较受限。但是，我国专家学者却一直坚持对他地雷达方法的探索与优化。比如说，早些年间，专家学者对于探地雷达在公路隧道、混凝土结构中钢筋铺设，质量检测方面的应用效果展开深入研究，并通过对相关数据解译，利用雷达图像具体分析了隧道混凝土仰拱无损检测的各种异常情况。随着时代的发展和技术的进步，这项技术在隧道混凝土仰拱无损检测中的应用愈加完善，已然成为现代交通路网建设中隧道混凝土仰拱结构无损检测重要的技术手段。除此以外，利用探地雷达方法，相关的技术人员完全可以对隧道仰拱混凝土的填充密实情况进行精准判断，通过对比破捡结果和雷达成像结果，实现高效率的隧道仰拱检测，这对于我国现代交通路网的建设具有实践指导意义。近几年来，随着“一带一路”伟大战略的提出，社会对于铁路网的需求达到前所未有的巅峰，相关专家学者对隧道混凝土仰拱无损检测方法深入研究，捷报频传。比如说，吴青等人在探究大埋深重载铁路隧道仰拱雷达检测问题的基础上推断出了不同频率天线对探测效果的影响，并以雷达波谱的形式将其展现出来，解决了探地雷达的精确度问题。与此同时，另有专家学者通过对探地雷达法检测仰拱密实程度的更深层次研究，最终判定探地雷达方法在隧道混凝土仰拱无损检测的深度方面存在准确度不高问题，但是基本能够保障仰拱密实度情况决定性检测方面的准确性。
我国现阶段的隧道建设主要应用在地质状况复杂的山区地段，这也间接表明了隧道混凝土仰拱无损检测的难度之大。客观的说，探地雷达方法在我国山区隧道衬砌检测方面取得喜人效果，尤其是在高寒、富水、地质条件复杂的高海拔地区更是得以广泛应用，但这种隧道混凝土仰拱无损检测方法却在山区隧道仰拱检测方面全面推广，这也是今后地质雷达在隧道仰拱检测中的重要研究方向。
二、瑞雷面波方法
（一）观测系统
所谓瑞雷面波，其实觉得是位于地面和空中交界处的椭圆极化的柱状波。在地球表面附近，瑞雷面波频率低、速度慢、信噪比高、频率分散，具有比较鲜明的特征，而且对地下介质的横波速度具有较高敏感度。也正因为如此，瑞雷面波方法在隧道混凝土仰拱无损检测以及地表探测等领域被大力推广。具体来说，瑞雷面波在隧道混凝土仰拱无损检测中的实际应用主要是依靠其频散特性来实现的。在实际应用过程中，相关技术人员可以选定一点，借助这点激发出频带范围较宽的面波波形记录，并在此基础上将得到的面波波形记录进行数据提取，根据面波数据频散谱绘制频散曲线。除此以外，相关研究人员可以使用遗传算法、蒙特卡洛算法等反演算法来反演面波频散曲线，最终得到所需深度范围的目标体成像，实现隧道混凝土仰拱无损检测。
（二）研究及应用
自瑞雷面波频散特性的神秘面纱被揭开以来，各国的专家学者一直致力于利用其这一特性开展地下介质探测工作。在上个世纪，美国德克萨斯大学的专家学者提出了面波频谱分析方法，并在合理解释面波频三曲线的基础上，构建了地球表面的横波速度剖面模型，利用瑞雷面波方法开展隧道混凝土仰拱无损检测自此外开了帷幕，逐渐形成一系列的理论基础和应用体系。近些年来，专家学者对于瑞雷面波在隧道混凝土仰拱无损检测应用主要集中在其分辨率上。具体来说，其较高的分辨率能够实现对地表信息的探测，这一点奠定了这项方法技术在软土地基加固评价、矿井煤层超前探测、铁路路基强度探测等浅层岩土工程勘探方面的地位。随着现代交通体系的建设步伐加快，人们对于复杂地形中的隧道衬砌仰拱检测精度要求更为严格，有关瑞雷面波方法在检测隧道仰拱情况方面的探索力度逐渐加大。迄今为止，先后有专家学者采用宽屏多道瞬态面波方法检测铁路隧道的混凝土仰拱结构，并对这一技术进行系统全面的阐述。采用宽频多道瞬态面波方法，并对隧道混凝土仰拱无损检测中包括检波器和震源等在内的关键参数进行对比，在辅以恰当的反演算法，基本上能够保障有效率的隧道混凝土仰拱无损检测。但是，就现阶段的瑞雷面波技术的应用而言，虽然能够精准定位隧道混凝土中仰拱中性物分界面，并且能不受到仰拱结构中的钢筋干扰，形成高密度成像。但是，这项技术的应用还未完全脱离传统物探观测系统，具有较大的局限性，检测效率整体来说偏低。除此以外，瑞雷面波方法对于技术人员的综合素质要求较高，在技术推广方面存在制约因素。
三、结束语
综上所述，无论是探地雷达方法还是瑞雷面波方法在隧道混凝土仰拱无损检测都还存在较大局限，因此，在接下来的研究中，相关人员要结合隧道混凝土仰拱的实际探测需求，不断推动技术的发展创新，推动我国铁路事业发展。
参考文献
[1]叶建虎.隧道混凝土仰拱无损检测方法综述[J].公路交通技术,2019,35 (06):100-104.
[2]何健林.公路隧道混凝土衬砌强度的无损检测相关研究[J].建材与装饰,2019(12):265-266.
[3]严佐焕,严江红.公路隧道混凝土衬砌强度的无损检测方法研究[J].中国高新科技,2018(16):63-65.
[4]邓法.混凝土耐久性无损检测技术应用研究[D].广州大学,2014.