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2、钢支撑:检查是否按设计要求布置。3、拱背空洞:检测空洞提供起止桩号、深度和充填情况。4、衬砌混凝土:检查衬砌混凝土厚度和密实情况。5、拱背含水:检查围岩渗流水或地下水对衬砌的侵害。
214、检测仪器与检测原理检测采用了美国地球物理探测设备公司GSSI生产的SIR3000型地质雷达。由于
衬砌围岩之间存在着物性差异缺陷部位混凝土被水或空气充填时,与密实的混凝土的物性也有明显差异。因此,可以采用地质雷达法对隧道的支护和衬砌混凝土质量进行检测。
图2SIR3000型地质雷达
检测原理:探地雷达是通过天线将脉冲雷达波发射入被测物体,由接收天线接收不同物理性质物体的界面反射的雷达波,据此进行探查。
实测时将探地雷达的发射和接收天线密贴于衬砌表面,雷达波通过天线进入混凝
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f贵州高速公路
土衬砌中,遇到钢筋、钢质拱架、材质有差别的混凝土、混凝土中间的不连续面、混凝土与空气分界面、混凝土与岩石分界面、岩石中的裂面等产生反射,接收天线接收到反射波,测出反射波的入射、反射双向走时,就可计算出反射波走过的路程长度,从而求出天线距反射面的距离D。
DV△t2式中:D为天线到反射面的距离;V为雷达波的行走速度;Δt为雷达波从发射至接收到反射波的走时,用
s纳秒,1
s109秒计;可以用几何光学的概念来看待直线传播的雷达波的透射和反射。
VC0ε12其中:C0为雷达波在空气中的传播速度─30cm
s;ε为介电常数,由波所通过的物质决定。即物体中的雷达波速由其介电常数决定。如空气的ε空气1,水的ε水81,混凝土的ε在4~6之间。实际上,雷达波之所以会在物体界面产生反射,是因为界面两侧物质介电常数不同。
图3雷达探测原理示意图
雷达天线可沿所测测线连续滑动,所测的每个测点的时间曲线可以汇成时间剖面图像。从一个测点的反射波时间曲线上去判别哪一个波反映什么是困难的,但多个测点资料汇成的时间剖面,各测点接收到的同一反射面的反射波汇成一定图像,就能直观地反映出各种不同的反射面。例如,一个与测量平面近于平行的反射面,如衬砌的外缘面,在时间剖面上就是与时间0基线近于平行的线;衬砌与岩体交界面的起伏(反映了衬砌厚薄变化)表现为有起伏的图像;钢质拱架的反射图像可能是一双曲线,在彩色或黑白灰度的图上也可能呈现一个个圆点;突入衬砌中的小块岩石、衬砌背后的
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空洞、两层衬砌间的空隙则多呈双曲线图像。根据这些图像即可辩别不同的物体。时间剖面图像是探地雷r
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