地质雷达在铁路隧道工程质量的应用

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1铁路隧道地质雷达探测基础理论

1.1岩土工程介质电磁学特性

地质雷达在铁路隧道工程质量检测中应用依赖于电磁波理论，在使用地质雷达检测技术对铁路隧道工程的质量进行检测时，相关仪器设备会先发射电磁波，使电磁波穿过介质形成反射，而后以这一反射路径作为分析的对象，对电磁场、介质、导电率等多个方面进行深度研究，以此获得相应的数据，为铁路隧道工程质量检测结果精准性的提升打下了良好的基础。其次，在使用地质雷达检测技术进行铁路隧道工程质量检测时，电磁波穿过介质层的介电常数会因为介质层的表面附着物质，具有极化电荷能力，当介电常数受到多种介质成分以及水、孔隙等多种因素的影响后会呈现出导电性特点，使其表面附着的物质具备磁力感应的能力，具备岩土工程界电磁学特征。此外，在对铁路隧道地质雷达探测导电率的分析中，相关工作人员不仅可以获得导电率的传播模式图，还可以获得导电率的相关数据，经过整合与分析最终获得具有实际应用价值的时效检测数据信息，具有较高的参考价值，是铁路隧道地质雷达探测中的重要构成部分[1]。最后，在常规环境下空气存在着一定的阻力，所以介电常数也会随之减小，呈现出较高的电磁波数。但在水介质中介电常数则会得到有效的提升，因此传播阻力会减小，呈现出与前者相反的电磁波数特点。在铁路隧道工程质量实际检测中技术人员以此作为基础可以实现对岩土工程介质的有效检测，判断其中的介电常数，分析铁路隧道工程质量。

1.2地质雷达探测基本原理

在铁路隧道工程质量检测中技术人员可以使用地质雷达检测中的光谱电磁波方法，确定隧道中不同介质的实际分布情况，从而使得工程质量检测结果更具参考价值。在应用地质雷达检测时，检测人员需要严格按照其检测原理开展相应工作。①光谱电磁波发射前需要先搭载相应的天线设备，用以接收和发射不同频率的电磁波，保证信号传播和接收的稳定性。②在传播的过程中部分电磁波会被介质所吸收，进而呈现出电磁波传播逐渐减弱的现象。因此在使用地质雷达进行铁路隧道工程质量检测前技术人员需要先对隧道工程的不同介质进行分析，依据介质的实际种类对电磁波的传播加以调整，使其呈现出合理化的传播规律，降低介质对电磁波传播的影响，让铁路隧道工程质量检测的准确性得到更为可靠的保障。③在铁路隧道工程质量检测的过程中对脉冲波的检测十分重要，技术人员应加强对脉搏波速的追踪，以其发射器和接收器之间的距离差作为分析对象，当发现这一波速的反射深度和接收器以及发射器之间的距离差过大时，要让地质雷达检测下的脉冲深度得到更为有效的控制。④在对铁路隧道工程中较为常见的岩土结构进行分析发现，一般情况下岩土介质多为非磁介质，因此在进行地质雷达检测时应当加强对雷达电磁波传播范围和传播速度的检测控制，依据介质的实际特点和参数间介电常数得到计算，将发射器发射电磁波以及接收器接收电磁波的距离差控制在相对较小的范围之内，设计出更具科学性的电磁波传播路径，让铁路隧道厚度和深度的检测结果更具参考价值，实现地质雷达在铁路隧道工程质量检测中应用的有效性。

1.3电磁波反射

地质雷达在铁路隧道工程质量检测中利用高频脉冲反射可以更为快速和精准地获得探测数据，让铁路隧道工程质量检测结果的应用价值得到了有效的提升。在对电磁波反射原理的实际使用中，技术人员以电磁波反射脉冲信号的强度、吸收程度等作为基础，经过一系列的计算与分析可以获得更具精准性的数值，促进了铁路隧道工程质量检测目标的实现，充分地凸显出了电磁波反射原理和铁路隧道工程质量检测之间的紧密关系。此外，在电磁波反射信号被介质吸收的过程中高频脉冲反射的强大优势特点使其可以更好的完成介质穿透的任务，较为稳定的被接收信号器所接收，这对于铁路隧道工程质量检测效果的提升而言意义深远。另外，技术人员将电磁波反射参数和效果界定常数结合还能够获得更具参考价值的数据信息，利用电磁波反射系数进行地质雷达探测强弱的判断，创造出了多种良性价值，有利于铁路隧道工程在新的时代背景下的长期建设和发展[2]。

2地质雷达在铁路隧道工程质量检测中的应用

2.1完善准备工作，加强对现场检测施工工艺的控制

在现场检测施工中以地质雷达为基础的铁路隧道工程质量检测工作的开展会面临多种影响因素，为保证每一个工作步骤都能够得到准确的落实，相关工作人员还应当积极的加强对准备环节的完善，提前做好前瞻性的计划，以此保证现场检测工作开始后能够有效地克服多重困难，高效地完成地质雷达在铁路隧道工程质量检测中的应用任务。首先，检测人员需要先进行实地勘察，检查铁路隧道工程内的实际情况，分析周围环境对检测工作开展的影响，采集真实的数据信息，整合成完善的资料档案，为地质雷达在铁路隧道工程质量检测中的应用计划的制定和相关防范方案的设计提供可靠的数据支持。其次，技术人员需要在准备环节针对铁路隧道工程的围岩特点展开分析与研究，并且对衬砌厚度、钢拱架所在位置等多个方面进行了解，让检测计划的制定可以更为贴合客观实际，使准备环节可以发挥更多地价值。最后，工作人员需要以检测内容作为基础，依据现场的实际情况进行布线设计，采取纵线为主、横线为辅的方式提高布线的质量，减轻后续工作压力，促进地质雷达在铁路隧道工程质量检测中的应用效率的提升。

2.2隧道测线布置方式

布线是地质雷达在铁路隧道工程质量检测中的关键应用，技术人员必须对合理化、科学化布线重视起来，以此保证后续各个检测环节的顺利推动，呈现出理想的效果。经过分析与整合以下将对隧道测线布置方式展开研究：①无损检测即在不破坏原有建筑结构的基础上所开展的检测工作，地质雷达检测技术就是其中之一，不仅可以高效地完成铁路隧道工程质量检测任务，还能够让铁路隧道工程整体状态得到有效的保持，这对于铁路隧道工程建设的长期发展而言意义深远。因此，相关工作人员必须做到正确的认识地质雷达检测，明确地质雷达检测对于铁路隧道工程质量检测效果提升的重要性，严格按照地质雷达检测的要求进行规范布线操作，以此保证各个部分工作都能够得到有条不紊的推进，最终高效地完成铁路隧道工程质量检测任务。②地质雷达检测的灵活性较高，依据不同的检测对象采取不同布线方式可以呈现出不同的效果，因此实现了较广范围上的应用。不过想要呈现出理想的效果，还应当对铁路隧道工程质量检测布线方法和检测对象的契合性协调重视起来，在全面掌握检测对象特点和需求的基础上进行铁路隧道工程质量检测方案的制定，使地质雷达检测技术可以在其中发挥最大化的价值，取得理想成果。③在纵横线的布置上，检测人员应当依据工程各个部分的情况进行合理化的调整，并且设置一定的间隔和测线进行补充，以此提升检测的精准性，让检测数据反馈更为全面和具体。

2.3天线以及采样选择

铁路隧道工程质量检测中所使用的天线主要有两种，分别为400MHz天线和500MHz天线，依据不同情况选择不同的天线进行铁路隧道工程质量检测可以获得衬砌厚度等相关参数信息，让铁路隧道工程质量检测结果更具可信度。而想要呈现出上述效果，还需要对天线以及采样的选择重视起来，在铁路隧道工程质量实际检测中加强对地质雷达检测技术的研究和分析，从客观实际入手进行检测手段、技术等多方面的控制，让天线以及采样的选择更具科学性和合理性，最终呈现出理想的成果，以下将对此展开研究：①天线和铁路隧道工程混凝土表面的紧密贴合有助于检测质量的提升，因此检测人员在使用地质雷达检测技术开展具体的铁路隧道工程质量检测工作前需要先对混凝土表面进行检查分析，选择合适的天线让其能够与混凝土表面之间的契合度得到有效的提升，以此保证检测过程的顺利突进，呈现出理想的成果[3]。②天线保持均匀的速度前进可以让检测的质量得到有效地提升，所以在检测工作开始后操作人员应当保持匀速推进天线，并且在这一过程中不能停止，以此提高地质雷达应用下铁路隧道工程质量检测的水平。③在采样的过程中操作人员还应当对记录工作流程的完善重视起来，以客观实际作为基础科学化的设置记录流程和要点，保证铁路隧道工程质量检测中编号、方向性以及间隔具体数值都能够得到清晰且明确的体现，使地质雷达的应用发挥更大的作用和价值。

2.4数据处理以及分析

针对这一情况，相关单位应当及时地采取优化措施，提高数据处理和分析的效率性，并且在此基础上保持数据分析和处理的质量，让地质雷达在铁路隧道工程质量检测中的应用得到更多的认可。①在常规环境下地面电磁波反射极容易被拉长，此时如果电磁波已经经过了一定的处理，相关技术人员则可以选择使用叠加的方式，依据电磁波返回的阶层情况进行合理化处理，完成叠加模糊的任务。②相关工作人员还需要对各个阶层电磁波的传播情况进行监测，及时的进行信息数据的采集和记录，并且对采集到的地质雷达数据进行统一分析与处理，减少电磁波信号中的干扰信号，让地质雷达在铁路隧道工程质量检测中的信号清晰度得到进一步的提升，帮助检测单位更为高效地获取检测数据信息。③在完成定位、移动等任务后，工作人员需要对地质雷达下铁路隧道工程质量检测的数据进行进一步的整合，严格按照规范流程进行划分，完成各个环节的处理，如：去噪、增强信噪比等，进一步提高铁路隧道工程质量检测的质量，满足建筑工程建设的多种需求，让我国的交通运输可以得到更为可靠的支持，呈现出良好的发展状态。

3结语

简而言之，地质雷达在铁路隧道工程质量检测中的应用效果极佳，能够呈现出多种类型影响力，有利于铁路隧道工程建设领域在新时期的蓬勃发展，对城市交通便捷性的提升也有着促进作用。因此，建设单位应当对铁路隧道工程质量检测重视起来，加强对地质雷达检测技术的应用，同时不断地进行地质雷达检测技术的完善和升级，让铁路隧道工程质量检测工作的质量和效率性可以得到持续性的提升，创造出更多的良性影响力。

参考文献

[1]王正成，谭巨刚，孔祥春，等.地质雷达在隧道超前预报中的应用[J].铁道建筑，2005（2）：9-11.

[2]贾志清，张顶立.隧道病害地质雷达检测结果自动处理系统[J].隧道建设，2005（1）：80-84.

[3]郭有劲.地质雷达在铁路隧道衬砌质量检测中的应用[J].铁道工程学报，2002（2）：71-74.

作者：刘东旭 单位：北京铁城检测认证有限公司