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摘要:新时期背景下,我国基础建设成迅猛发展趋势,而在交通领域中,隧道占据着非常大的比例,故强化其质量安全就成为了社会关注的重点问题。地质雷达是一种新型探测技术,优势主要体现于高分辨率、无损性、抗感染性强等方面,被广泛的应用到了公路隧道施工中,为进一步规范现场检测,确保现场数据的质量,加大对地质雷达检测技术的高质量研究就显得尤为重要。本文主要围绕地质雷达检测技术分析标准化进行了探讨、分析,以供参考。
关键词:地质雷达检测技术;标准化;隧道
在隧道工程的勘察中,受工程特点的影响,勘察手段往往存在局限性,而地质雷达凭借高效、工作条件宽松、无损等特点,在工程领域中得到了广泛的应用。同时,为进一步确保探测数据的准确性,就需加大对地质雷达检测技术标准化的研究力度,最大化避免误差问题的发生,以为工程提供更加可靠的数据参考。
1、地质雷达测前准备工作
在进行现场数据采集前,需基于工程实践情况的前提下,完善测前准备工作,首先要对相关资料进行收集,包括市政公路隧道工程地质、水文、设计参数及实际施工参数等。同时,为进一步确保探测的安全性,就需要求探测人员严格遵守相关规范要求,如戴好安全帽、穿反光背心、准备安全绳、手电筒等。另外,也要落实测试架准备工作,确保测试架可稳固的架设在挖机、铲车等机动车上,且当两位员工站在测试架上方的测试台内时,避免摇晃、歪斜情况的发生,以为人员的安全提供保障;为避免异常区无法准确定位问题的发生,就需对测试隧道的里程予以标定处理,明显的标注在隧道量测边墙上,做好测试标记工作;基于收集待测隧道基本资料、现场勘察结果等情况提下,合理的制定测试方案,包括设备仪器的选择、测线布设等方面[1]。
2、隧道布置技术要求
合理的安排隧道现场各测点测线时间和空间,基于各隧道测线的前提下,有针对性的展开测线布置,以确保探测质量。
(1)隧道施工中质量检测
在隧道施工中,质量检测往往是以纵向布线为主,横向布线为辅,其中纵向布线位置需在隧道的拱顶、左右拱腰及仰拱等部位各布置一条,而横向布线则是结合检测内容、要求本测线距的前提下进行,点测过程中,合理布设每断面点,对于不合格的地段,需落实加密测线等处理。
(2)隧道竣工验收质量检测
在展开验收质量检测工作时,需基于纵向布线的前提下进行,如有必要可横向布线。针对纵向布线而言,其位置需设置在隧道拱顶等部位。同时,也要合理的控制横向布线间距,运用点测的过程中,确保每段面有5个点及以上。另外,还需对回填孔洞规模及范围进行明确,落实加密测线[2]。
(3)三线隧道衬砌质量检测
在隧道的施工中,抑或是竣工验收中,测线布设需以上布线为前提,增加测线,位置在隧道拱顶处,并落实每侧测线的增加。针对横向布线而言,以检测内容为基础,合理的控制线距及每个断面的点数,对于不合格地段,需予以加密测线等处理。
3、测试参数设置及采集要求
一般而言,隧道的衬砌材料、结构等参数的准确性较高,但由于内部钢筋网、钢支撑等金属体对电磁波屏蔽的作用较大,故就会在一定程度上对衬砌质量检测效果造成影响。因此,应用雷达技术探测前,需基于现场施工条件下,充分考虑隧道设计,实现对雷达测试参数的合理调整,以促进测试效果、准确率的提高。值得注意的是,检测参数包含的较多,如天线中心频率、采样率等。
(1)天线中心频率选择
在选择天线中心频率的过程中,需充分考虑设计空间分辨率、杂波干扰、深度测量等因素,基于各因素的前提下,有针对性的展开中心频率的计算。同时,在满足分辨率及场地条件许可的前提下,需尽量使用中心频率较低的天线。
(2)时窗的选择
在应用地质雷达探测技术时,对于时窗的选择主要基于最大探测深度、地层电磁波速度的前提下进行,一般时窗值增加30%,从而可为介质速度、目标深度的变化留出余量。
(3)采样率、扫描速率
针对采样率而言,其主要是指时间采样间隔,是对反射波样点间时间间隔的记录,基于尼奎斯特的前提下,实现对采样定律的控制,需确保采样率高出记录反射波中最高频率的2倍。同时,扫描速率主要是指对每秒扫描采集的记录,如若扫描速率较大,扫描现呈密集状态,可促进天线运动速度的提高,在明确扫描速率后,需基于探测目标体尺度的前提下,实现对天线移动速度的明确,通过对运动速度圆柱的估算,可为最小探测目标的扫描线提供保障[3]。
4、增益点数
基于增益点数作用的前提下来说,其作用主要体现于使用扫描记录线上不同时段有不同的放大倍数方面,可清晰的显示出各时段的信号,可确保反射信号强度达到满度的2/3。一般而言,在对隧道衬砌质量进行无损检测时,为进一步满足测试深度及精度需要,需合理的设定测试时窗,增益点数3-4各则可满足测试要求。同时,现场数据采集效果直接影响着成果的分析,属于关键环节之一,故为避免测试的失效问题的发生,就需严格的进行遵守操作步骤,主要内容:需有效连接设备,包含了主机、电缆、天线等,加强对设备运行情况的检测,为测试的有效性提供保证,合理的设置测试参数,通过对台车的使用,完成隧道衬砌检测,做好测试数据的打标工作,将打标距离控制在合理范围内,保存数据。同时,做好业务现场记录工作,包括了测试时间、人员、设备、位置方向、测线起始里程、空间变化情况等方面;在标定介电常数的过程中,合理的选择方式,如可在已知厚度部位,抑或是材料与隧道相同的其他预制件上进行测量,也可应用双天线直达波法测量,在洞口位置测量,抑或是标定钻孔。另外,为进一步对标定介电常数的有效性提供保障,就需合理的控制标定目标体的厚度,并清晰、准确的标定记录中的界面反射信号[4]。
5、数据处理
通常情况下,隧道衬砌地质雷达检测原始数据进行处理后,才能获取有助于解释的数据和图像。原始资料中不仅包含了有用信息,且也包含了各种相干和随机噪声,且有用信息往往会受到噪声的干扰,而通过对数据的处理,则可实现对噪声的压制,不仅有利于增强信号,且还可促进资料信噪比的提高,从而为数据的提取速度、振幅等特征信息提供保障,这在地质解释中发挥着积极的意义。值得注意的是,地质雷达的处理流程主要分为数据编辑、常规处理及剖面修饰处理相干加强,其中数据编辑主要包含了数据的连接、废道剔除等方面;常规处理包含了数字滤波、振幅处理、偏移等内容;第三部分处理包含剖面修饰处理相干加强等方面,还包含了对数字图像处理,如图像分割等方法。总之,地质雷达数据的处理,旨在最大化消除干扰数据处理的因素,包括噪声等,有利于信号快速、准确的提取,通过高分辨率,为隧道工程建设提供更加准确、有效的数据的参考。
6、结语
综上所述,地质雷达检测技术是一种新型技术,落实对其标准化的研究,不仅可促进检测效率的提高,且还能为检测的精准度提供保障。近年来,在智能化趋势的发展下,此技术也会得到进一步的优化、改进,增强其效用,从而为工程领域提供帮助。
参考文献
[1]闫立辉,仝冬冬.地质雷达法在市政工程检测中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2019(2):133-134.
[2]王克平,孙红,陈颖,等.无损检测技术在市政道路地下病害体检测中的应用[J].中国科技成果,2018(5):322.
[3]白文博,石艳军.复杂地况条件下地质雷达在城市地铁勘测空洞中的应用[J].黑龙江科学,2019(3):156-157.
[4]杨少青.地质雷达检测技术在公路工程检测中的应用[J].科技尚品,2018(4 :786-787.