摘要：结合地质雷达技术的特点，从自身的公路隧道工程管理经验出发，多角度分析了地质雷达技术在隧道工程中的应用中的隧道检测、超前预报等方面的内容，希望对于全方位提升公路隧道工程管理水平有所帮助。
关键词：地质雷达技术，公路隧道工程，隧道工程检测，超前预报
1 引言
结合我国公路建设发展的实际情况，地质雷达技术表现出在开展浅层地质结构、构造和岩性检测方面的技术优势，能有效地在土木工程、环境、地质、军事等领域中的应用前景。这项技术在工程实践渱，体现出连续检测、无损、快速以及实时等方面的特点，特别是在隧道的病害诊断、质量检测以及地质超前预报等方面有着较好的应用。
2地质雷达技术简介
在进行公路隧道工程建设的过程中，充分发挥好地质雷达技术的优势，则是通过雷达向介质进行电磁波的发射，并能有效进行相关的探测。在具体的传播过程中，电磁波的强度、路径以及波形则是根据介质电性，还有目标体几何形态的情况而出现变化，表现为地下不同介质界面反射的情况，雷达的接受天线则是能够对于发射波来接受。在这样的情况下，操作人员则是结合反射波的波形、强度等情况，有效进行地下层结构以及目标体的特征的分析，从而满足探测的要求。
在具体的地质雷达技术应用过程中，发射天线和目标物距离近比较好，这样也容易进行识别工作。对于探测效果进行分析，其还受到电磁波在介质中传播速度的影响。具体来说，在现实环境的过程中，电磁波在介质中的传播速度受到介质的相对介电常数的影响，另外，还受到相应的含水率、孔隙比等因素的影响。但这部分因素具有比较大的离散性，所以，在进行数据判读的环节，首先应确定电磁波在介质中的传播速度问题。
地质雷达则是在实践过程中进行多套不同频率的天线进行相关的配置，这样能满足不同深度目标物的探测要求。在具体的应用中，高频天线情况下的介质传播能量具有较大的损耗，且波长较短，探测距离有限，但往往具有比较高的探测精度。在应用低频天线的环节，电磁波在介质传播中能量损耗较小，波长比较长，能实现较长距离的探测要求，但精度方面比较低。
3地质雷达技术在隧道工程中的应用
结合隧道工程技术的应用来看，地质雷达技术具有广阔应用空间，电磁波穿透介质主要涉及到围岩、水、空气、钢筋以及混凝土等。从实践中来看，上述几种介质存在着比较大的介质电性情况，电磁波反射效果较为明显，如果衬砌内有脱空或钢筋的情况下，这样则会造成更为强烈的反射情况，能实现较好的探测要求。
3.1在隧道检测中的应用
利用地质雷达技术的优势，能有效开展隧道衬砌的施工质量的检测工作，还能从实际出发，有效对于已经运营隧道衬砌病害及隐患内容进行检查。在应用无损检测到具体的隧道项目中，一般都是从实际情况出发，设置五条测线在隧道单洞内部。其中，一般的拱顶以及拱腰具有最大的施工难度，也是施工质量应该格外关注的内容，在应用雷达监测中应该重点关注。另外，边墙部位的开挖以及支护环节的施工难度比较低，往往能满足质量要求，检测实践中的病害问题较少。在完成隧道检测的基础上，利用专业软件进行后处理，借助于增益调整、滤波、小波分析等数学工具实现预期的优化处理，尽可能排除干扰因素，从而全方位保障雷达数据图像的数据的有效性。
（1）空洞及缺陷检查
针对隧道衬砌空洞或二次衬砌与初期支护间存在的脱空情况来说，如果出现电磁波进入介质内部空腔的情况，则会造成在不规则界面上出现反射的情况，这样自然存在着能量衰减的情况，一直到衰减完成。其中，能量低电磁波成像模糊，能量高而具有较为清晰化的成像，所以，在实践过程中，存在着通过清晰到模糊的同轴多重抛物线的情况。
（2）厚度检查
针对衬砌混凝土、隧道喷射混凝土的厚度的检查环节进行分析，雷达波则是通过混凝土临空界面而进入，这样在进行相应的混凝土和相关另外介质的界面情况时，存在着介电系数改变情况下，出现界面反射情况，这样就会造成明显的干涉图像的产生，也就是容易出现连续的回波影响下而造成较亮的短曲线，能有效实现两种介质的大致分界线的情况。
（3）钢筋检查
针对隧道支护环节中的钢材的检测进行分析，考虑到钢材往往具备较大的密度情况，在进行电磁波的反射方面，存在着较大的情况，考虑到钢筋网对其的屏蔽影响。在这样的情况下，第一层钢筋网反射波则具有较为清晰化的图形，同时，第二层钢筋反射波在之前的影响下，而呈现出较为模糊的情况。结合相关的实际数据，雷达数据剖面较为清晰且整齐的箭头形图像则是属于第一层钢筋网的范畴，同样，第二层钢筋网则是不太明显且呈现灰暗特点的箭头形曲线。
3.2在隧道地质超前预报中的应用
结合隧道施工的具体情况进行分析，考虑到水文地质条件以及工程地质影响，针对工程实践中存在着的岩性变化、断层、充水、溶洞以及地层破碎带等方面的情况，前期的物探勘察依然存在着一定的局限性。在具体的隧道工程实践中，为了有效预防灾害事故问题，在施工环节还应开展地质超前预报方面的工作。在这样的背景下，地质雷达技术能具有一定的应用前景。
在借助于地质雷达技术开展地质超前预报的环节，往往都是通过低频天线的方式来进行探测，能实现较远的目标，但存在着精度较低的问题，大都是适用于地层破碎带、掌子面前方溶洞等较为大型化的地质病害情况。结合实际情况来说，从图形中能够较为清晰化地判断出，掌子面前方大致15米范围之内，存在着杂乱、不同轴以及云雾状的波形情况，结合实际情况来看，这样就可以将其判定为地下富水区域。
4总结
综上所述，考虑到地质雷达技术在应用实践中所体现出来的准确性、高效性，其在隧道工程范围有着广阔的应用前景，当前的地质雷达技术能符合隧道工程的质量检测，并能进行相应的超前预报要求。
第一，相比而言，地质雷达比高频天线方式，能为适用于公路隧道结构无损伤检测的内容，符合相应的精度要求，这样不仅能保障精确地对于隧道结构中空洞、衬砌厚度、二次衬砌与初期支护之间的托空范围进行较为精确的探测，还能有效检测相应的混凝土结构内部的钢筋网以及钢拱架等内容。
第二，利用地质雷达技术能有效对于已运营隧道存在着病害结构缺陷进行快速诊断，能有效提供快速整治的依据，保障工作效率极大提升，有效控制费用成本。
第三，通过地质雷达技术的方式，进行结构附近围岩内空洞的情况进行探测，以及相关在进行围岩开挖过程中存在着塌方回填密实度等情况。
第四，借助于地质雷达技术的优势，能有效准确地开展地质超前预报工作，特别是涉及到相关的断层破碎、岩溶、软弱夹层等方面的探测预报，以及所涉及到相关的地质灾害等内容，这样有利于结合实际来提出具体的防护措施，实现预期的施工安全要求。
总体而言，地质雷达技术能具备连续性好、无损检测、高工作效率以及高分辨度等特点，能有效实现在隧道工程中的应用，有助于推动我国的交通基础建设工作的开展，希望能有助于推动我国的高速城镇化建设工作，符合我国经济社会快速发展的要求。
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