新兴技术探地雷达在隧道检测的工程应用-开题报告

文献综述

（一）国内研究现状

我国目前采用冲击脉冲体质与国外相同，在性能、探测深度及垂直分辨率基本相当。近几年来，探地雷达技术在公路、铁路和水电工程隧道施工和竣工验收上应用十分普遍，主要用于隧道开挖前地质预报、隧道衬砌厚度检测、隧道衬砌缺陷检测接隧道路基质量检测等方面。特别是在隧道衬砌厚度检测及隧道衬砌缺陷检测上具有其他方法无可比拟的优势，此外在隧道开挖，超前地质预防中，配合进行一些地质反射探测也取得了令人瞩目的超前地质预报效果。

   我国与国外相比较来说，我国的地质雷达技术在隧道探测中的应用与研究相对比较落后。近年来，先后有多家单位吸取国外的经验，引进国外的雷达设备，采用地质雷达探测隧道，取得了很大的成效。

1999年，同济大学铁道建筑系采用地质雷达对东陇海线云台山隧道及两端路长约1000M线路病害进行了检测，查出了病害原因，为整治设计提供了依据。

2000年11月，中国铁路工程总公司物探中心采用地质雷达对宣杭线K199+200-K202+270区段总长计3．07Kin的隧道病害进行了检测。主要采用地质雷达查明上述区段隧道砼厚度情况和砼缺陷情况，根据地质雷达探测结果给出-j,-次衬砌的砼厚度和砼缺陷横断面图。

2005年，云南航天无损检测公司采用地质雷达对昆明市嵩明县白泥井三号隧道

实行定期监测查出病害原因，为整治设计提供了大量可靠的依据。2006年，云南保龙高速公路四标，合计4120m长线路出现以大面积龟裂为主要特征的危害(其中下行K140+450．K141+450为龟裂和坡体外挤综合病害)。昆明理工大学信息与自动化学院采用地质雷达进行了检测，给出了隧道结构分层，砼的厚度，为整治设计提供了依据。

（二）国外研究现状

美国在20世纪70年代末，已经开始讨论用探地雷达探测隧道和探测山体的隐蔽情况。但这项技术当时并没有得到广泛的认可，因为要聘请有经验的技术人员来解释雷达图像并转换为可利用的信息，这对于铁路部分来说，绝对是很困难的。1979年末，美国使用GSSI公司的sir-7雷达系统，对一段老隧道进行了地质探测。探测结果说明探地雷达不但能准确探测出隧道的地质层及每个地质层的厚度而且还能准确的给出隧道浸水异常区的位置及范围。1984年上半年GSSI公司使用sir-8在其他隧道进行的实验证明探地雷达在隧道状况急速转变的情况下也能对隧道进行快速连续的探测。1984年6月该公司使用SIR-8在同一条隧道上对2.13英里长的隧道进行检测，研究目的是通过扫描速度、样本点率、天线距地高度对数据采集结果的影响。

    近期，美国联邦公路总署对无损检测技术提出了一个较大的研究及开发计划。已经研究的项目有：1.先进的隧道面板检测系统，包括双带红外热成像系统、地面渗透雷达技术等2.先进的疲劳裂纹探测和评估磁铁，包括检测桥梁裂纹用的新型超声波和磁分析仪系统、热成像系统、便携式声发射系统、无线应变测量系统、微波探测和定量分析、无源疲劳荷载测量设备和电磁一声发射传感器等。3.先进的隧道测试检测系统，包括全桥检测无线电发送、用精确的差分式全球定位系统测量桥梁变形、用TRIP钢的化学成分，它可以经受与应变峰值成比例的恒定变化在晶体结构中，它可以利用非磁性转换为磁性传感器对桥梁超载进行测量和监测等。4.用强迫振动响应法定量评估隧道下部结构、用激光振动计测量斜索索力及量化的无损检测方法。5.先进的锈蚀探测和评估技术，包括磁漏探测技术、探测先张法压浆空隙的剖击一发射系统、埋入式锈蚀微传感器及以磁为基础的测量系统。

  在欧洲等国家，雷达技术在隧道探测中已经得到了大范围的认可．探地雷达监测的方法已经成为隧道检测的重要方法．在瑞典，有50％的隧道检测工程是由探地雷达完成的．1999年EMPA采用探地雷达系统对三条隧道进行了检测，检测的总长度为15.1KM，检测是将探地雷达安装于检测车上，不避开空气的影响对铁路进行快速，连续地检测。采集的数据通过信号处理技术消空气的影响．试验得出结论：采用探地雷达波对隧道进行检测，产生的道渣厚度误差只有3era；探地雷达可以准确地检测得出翻浆冒泥情况。在德国，1994年开始研究应用探地雷达技术探测隧道，到2000年，已经开发出一个计算机程序，用于处理雷达数据，探地雷达技术已经成为隧道检测中不可或缺的一部分。

二、^范文提纲

1概述

1.1国内探地雷达的发展进程

1.2探地雷达的研究意义

2探地雷达的工作原理

2.1探地雷达的系统组成

2.2探地雷达的数据采集和数据处理

3雷达在土木工程检测中的研究现状

3.1隧道探测的工程实例

3.2探地雷达隧道应用的方法

4探地雷达的优缺点

4.1探地雷达的优越性

4.2探地雷达的局限性

5探地雷达的应用前景

5.1探地雷达存在的问题

5.2对探地雷达技术的展望

三、参考文献

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