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雷達探測技術最早于1985年由美國對已運營80年的紐約地鐵隧道進行了全面的質量檢測，同時取得良好的檢測效果。Holub采用地質雷達對瑞士一條長2km左右的引水隧洞的嚴重滲水段進行了探測，查明了空洞和滲水部位，并經鉆孔得到了證實。Cardarelli使用地質雷達層析成像技術，對意大利中部的一條隧道進行探測，圍巖的不連續性和彈性特性采用200MHz天線和層析資料進行分析，松散區的范圍確定采用450MHz天線進行探測，查明了隧道圍巖坍塌的主要原因為混凝土的廢退和巖石的碎裂。我國探地雷達的研究工作開始于上世紀70年代中期。以煤炭科學研究總院重慶分院高克德教授為首的探地雷達研究小組，針對煤礦生產的特點自主創新，研制開發出了具有自主產權的探地雷達系列產品-KDL系列礦井防爆探地雷達儀，開創了我國在探地雷達技術使用的先河。由鐘世航同志通過分析提出若干提高探地雷達探測精度的措施，周黎明、王法剛同志通過分析認為只要探地雷達波速測定相對精確的情況下，襯砌混凝土厚度檢測誤差的能控制在2~4cm以內，但對脫空寬度和高度只能給一個概值，另外，李晉平、馮慧民、劉東升、葛增超、楊緘鑫等都在探地雷達隧道襯砌檢測中做過理論研究與實際應用。
2地質雷達檢測方法與檢測技術
隧道后期質量檢測應考慮隧洞結構完整性要求，結合隧洞工程檢測目的與工程實際情況，檢測工作應主要以測繪、裂隙調查等方法配合洞外地表與洞內進行地質雷達探測的綜合無損檢測技術。在隧道混凝土襯砌施工質量檢查過程中，由于其隱蔽性較強，屬薄壁結構，施工困難，施工容易造成襯砌混凝土厚度不符合設計要求、襯砌混凝土與巖體結合不密實等質量事故。在后期檢測過程中采用常規的檢驗方法如局部開孔等，其方法效率低下且代表性較差，同時對襯砌混凝土結構的整體性有較大影響。故采用在洞外地表與洞內進行地質雷達探測的綜合無損檢測技術，可以對隧道襯砌混凝土的結構、裂縫分布及延展進行檢測，同時還可對淺部圍巖變形進行檢測。
探地雷達對地下目標體的探測采用的是高頻電磁波，其在地下介質中的傳播過程實際是一個褶積濾波過程，由于地下介質的物性和幾何性質的不均勻性及地下介質的電性的不均一性，電磁波在地下介質中的傳播相當復雜，各種噪聲干擾嚴重，同時，探地雷達在接收地下介質的反射波的同時，也會接收到地面以上的各種噪聲和干擾信號。因此，實際接收的探地雷達信號不再是發射信號的簡單疊加，附帶了一些波形畸變的子波，這些子波都有不同尺度變化使得探地雷達信號具有非平穩性，脈沖信號非線性衰減等特點。探地雷達回波信號不能直接準確清晰地反映目標體，必須經過適當的數據處理，以改善數據質量，為圖像判釋和地質解釋提供清晰的反射波信號。探地雷達數據處理的目的就是壓制各種噪聲和干擾，提高分辨率，使探地雷達圖像剖面上顯示最大分辨率的反射波，收集反射波的各種有用參數（包括電磁波速度，振幅和波形資料），以便對探地雷達圖像做出準確可靠的地質解釋。
3引水隧道襯砌檢測方法
引水隧洞質量控制的關鍵是要控制好開挖及襯砌混凝土的質量。襯砌混凝土施工首先應對原材料、中間產品等的質量進行嚴格的檢測與控制，其次對關鍵工序的施工質量進行嚴格的過程控制。對于襯砌混凝土質量的后期檢測，根據以上分析，可優先采用以測繪、裂隙調查等方法配合洞外地表與洞內進行地質雷達探測的綜合無損檢測技術。隧道襯砌探地雷達檢測時，應先合理布置測線，測線可能布置在遠離電纜線、金屬物等，一般采用縱向布線方式，在左右邊墻、左右拱腰及拱頂位置布置五條測線，特殊情況下可布置環向測線，以輔助縱向測線檢測，初期支護厚度一般較薄，表明不平整，為滿足分辨率要求，保證探測數據質量，一般用800MHz屏蔽天線，若800MHz屏蔽天線探測范圍不足以覆蓋初期支護后的缺陷時需換用500MHz屏蔽天線，對于二次襯砌，由于厚度相對較厚，一般采用500MHz屏蔽天線，初期支護檢測和二次襯砌檢測均按5m或10m一標記打標。探地雷達檢測過程需要注意以下幾點：①檢測前應全面了解檢測任務，充分做好檢測前的準備，如根據需要正確設置探測參數等。②嚴格控制測區內的金屬構件或無線電發射源等產生較強電磁波干擾設備。③應選用絕緣材料為探測天線的支撐器材，天線操作人員不應佩帶含有金屬成分的物件，注意人員和儀器安全。④檢測過程中，應保持工作天線的平面與探測面密貼或基本平行，距離相對一致。⑤做好現場記錄，記錄標記位置，測線范圍內是否有障礙物、障礙物的確切位置，準確的測線位置等。
4結論
1）地質雷達應用于淺埋深小斷面引水隧道具有極其廣闊的前景，地質雷達技術可有效地對隧道混凝土的密實度、與巖體的接觸緊密度等進行連續、全面、快速、精確的無損傷檢測。
2）利用地質雷達進行引水隧道襯砌檢測時，應先合理布置測線，根據襯砌厚度合理選用地質雷達天線。
3）利用地質雷達進行引水隧道襯砌檢測，最重要的壓制各種噪聲和干擾，提高分辨率，通過適當數據處理改善數據質量，為圖像判釋和地質解釋提供清晰的反射波信號。
作者：張偉 單位：山西省水利水電工程建設監理有限公司