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作 业 指 导 书
（隧道结构及病害检测）
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受控状态： 持有者姓名：
分 发 号： 持有者部门：
江苏省交通科学研究院股份有限公司
目 录
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合用于隧道衬砌厚度及缺陷检测、桥梁的无损检测评估等。
（1）《公路工程质量检查评估标准》（JTG F80/1-2023）；
（2）《铁路隧道衬砌无损检测规程》（TB10223－2023）。
（3）《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2023）
标准名称
型号规格
天线
测量范围
垂直分辨率
地质雷达
TerraSIRch SIR-3000
900MHz
（混凝土）
14cm
隧道衬砌厚度检测重要是检测顶线3号测线，左拱腰线2号测线和右拱腰线4号测线三条测线的衬砌厚度，纵向在隧道衬砌表面连续检测，具体检测位置见下面示意图：
检测采用美国生产的便携式地质探测仪（型号：TerraSIRch SIR-3000），以下简称“地质雷达”。该仪器具有携带方便、采集速度快、水平和垂直位置精度高等优点。
地质雷达检测原理是运用高频电磁波（主频为数十至数百乃至数千兆赫）以宽频带短脉冲形式，由地面通过天线传入地下，经地下地层或目的物反射后返回地面，被天线接受（对于叠加的不同介质，脉冲原理类似），发射天线和接受天线合成在一起。如下图所示。
以上过程在仪器显示界面上形成以横坐标为扫描或者距离(用时间模式测量显示的距离不对的，需要以扫描进行距离归一化)，纵坐标为时间（这里显示的时间是电磁波从发射到接受的总时间）或者距离（以时间和介电常数相应的波速计算得来）的图像。由于不同介质之间，不同属性（湿润限度等）的同种介质的介电常数的差异使得其反射波的相位和振幅
的差异形成不同的图像。我们通过反射波的相位，振幅，波的同向轴形态特性，以及波的频谱特性，并结合目的结构中的各种已知结构来分析判断地质结构等，如图所示。
雷达扫描图像的清楚度和测量范围与天线关系最为密切。不同频率天线的测深能力不同，频率越低，探测深度越大，但分辨率越小。应根据实际探测的目的，选择频率合适的天线，使得探测深度和精度都能满足规定。
检查所有部件是否带齐，涉及：电池、雷达主机、数据线、解决器电源线、信号线、工具箱、备件、固定用绑扎带、记录本；
（1）测试连接。将地质雷达天线通过支架安装。
（2）在扫描前调试主机并对主机进行参数设立。
（3）打开电源，控制天线移动的人员根据操作主机的人员口令，将天线紧贴待测界面上匀速移动。
（4）测试结束。按下stop结束测试点，保存文献并退出；
（5）拆除信号线，拆除天线，支架。
（1）菜单系统—>设立—>调用，选择所用的天线。
（2）系统—>单位 垂直刻度设为时间，单位为ns
（3）测程：900M天线探测混凝土的量程约为15纳秒，为使所有有效信号完全显示，一般设立为20ns
（4）采样点数：一般设为512或1024
采样点数越多，扫描曲线越光滑，垂直分辨率越好。但是采样点数增大，使得扫描速率下降
（5）每秒扫描数：64
（6）增益点数：2
（7）垂向高通滤波器：225MHz
（8）垂向低通滤波器：2500MHz
（9）数据位：16位
（10）发射率：100 KHz，发射功率越高，采集速度越快，但若采集过高，易损坏雷达系统
（11）信号位置设为手动
（12）表面设为0
（13）调出完整的直达波（首波），调整延时参数
若检测结构与上次相同，可不再次设立以上参数，系统默认上次检测参数。
（14）增益设立为自动，增益函数手动设立，可以改变增益点数多少、并且可以调整各增益点的函数大小，进而调整信号强度。增益函数调整过大，在探测资料中也许人为导致假象。设立方法为先设为手动，再设为自动。
（1）打开软件RADAN，选择文献。
（2）编辑文献属性，去除只读属性。打开文献文献à打开(*.dzt)
（3）扫描信息预编辑：运用图标编辑à选择, 选择一段扫描剖面，切除多余扫描信息剪切，或者保存特定扫描剖面 保存。若检测时方向是由大里程到小里程，则需要将文献测量方向掉转。
注意：进行反转操作时，系统不会将剪切后的文献自动保存，需要自己保存。
（4）添加距离信息。连续测量方式加距离需要三步A) 编辑文献头内的距离信息编辑à文献头, 扫描/米, 米/标记，B)编辑用户标记，C)并运用距离归一化函数进行解决
C环节操作时应当先计算每两个标记之间的扫描数，取平均，再除以每个标记之间的距离，即为扫描/米中应当填写的数字。然后右击界面最左空白处，选择，显示水平刻度为扫描，然后进行距离归一化。
（5）)编辑à文献头 à3D 选项àX起点输入里程起点坐标，如K35＋280就填写35280
（6）水平刻度调整。根据需要选择叠加、抽道、加密。一般设立为3或5
（7）拟定地面反射波信号位置编辑à文献头à信号位置(ns)。
调整信号延时信息，找到地面
（8）若有明确目的体的深度，则据此调整介电常数，若无则以估计值代入。混凝土为5-8，一般取6。水会增大介质的介电常数，视情况自行调整。
（9）信号振幅自动增益调整。选择参数：增益类型为自动增益，增益点数为5。
（10）水平相关分析，消除雪花噪音干扰。选择水平叠加为3或5。
（11）背景去除，显示构造特性。 FIR滤波，选择背景去除为1023 。背景去除会消除直达波。
（12）频谱分析，一维频率滤波 ，IIR低通取2500，高通取225。
（1） 发现仪器信号不好或怀疑仪器工作不正常，先关闭主机电源再检查电缆两端接头（电缆与主机的接头、电缆与天线的接头是否连接对的），检查完毕确认无误再接通电源开机。若天线与电缆和主机都连接好，选择采集模式时，主机上显示回放，说明电缆或者天线没有连好。
（2）雷达电源电池是否连接；电池是否有电。
（3）仪器使用、搬运转移过程中，主机与天线注意防震。避免设备内部部件接触不良。仪器主机要装箱运送，天线用泡沫保护好。
（4）避免雨天操作。工区有水的情况下，天线、电缆接头要做防水解决，运用防水布保护天线。
（5）在工地现场注意保护仪器，避免人为损坏。电缆线应避免长期在地面磨损。
雷达电缆为同轴电缆，不能被重车压。电缆不能受到重物压损。
（6）整套雷达仪器系统应注意防水防尘防震。
（7）整套仪器系统保持整洁干净。使用完毕清除仪器表面附着的灰尘泥土。
隧道实体雷达检测相关参数登记表
日期： 施工协议段（项目名称）： 施工负责人签字： 第 页 共 页
序号
隧道名称、检测段落桩号
衬砌类型
设计
厚度
（cm）
测线类别
波形文献名
相关情况调查
含钢筋
不含钢筋
施工预留孔洞位置
存在的超挖或欠挖位置
重要钢筋规格
具有其它金属结构或预埋件的规格、位置