岩土工程 地质雷达在铁路隧道检测中的应用 孥ｉ功 中铁隧道勘测设计院有限公司 天津３００１ ３１ 【摘要ｌ：介绍了地质雷达的工作原理，及数据处理和解释，并结合实际工程实例，对隧道衬砌有质量缺陷的 雷达特征进行了分析。 【关键词】地质雷达；无损检测；电磁波速 中图分类号： 文献标识号：Ａ 文章编号：２３０６－１４９９（２Ｏ１ ３）０２—００７９—０３ 天线接收，根据电磁波的传播时间、波形特征可以确定地层 中介质（目标体）的空间位置、几何形态等。 电磁波的传播取决于物体的电性，物体的电性主要有电 导率ｕ和介电常数ｅ，前者主要影响电磁波的穿透（探测） 深度，在电导率适中的情况下，后者决定电磁波在该物体中 的传播速度，因此，所谓电性介面也就是电磁波传播的速度 介面。不同的地质体（物体）具有不同的电性，因此，在不 同电性的地质体的分界面上，都会产生回波。 图１中Ｔ为发射天线，Ｒ为接收天线，电磁波在地下介 质中遇到目标体和分界面时发生反射，信号返回地面由天线 随着国家铁路交通的不断发展，隧道的数量也在逐年 增加，同时在运营过程中暴露出来的隧道病害也在连连告急。 这就需要一种高效的能够对隧道衬砌质量进行全面快速的检 测方法来适应这种发展，使隧道病害能够提前得到治理。地 质雷达检测方法可以对隧道衬砌混凝土厚度、密实性、脱空 等进行快速检测，它不仅克服了传统上以点盖面的只靠目测 和打孔抽查来对隧道质量进行不全面检测，而且是一种采用 高科技手段，以其高分辨率和高准确率、能快速、高效的进 行无损检测的方法，在隧道检测中得到广泛的应用。 １．地质雷达原理 地质雷达是利用高频电磁波以宽频带短脉冲的形式，由 地表通过发射天线向地层发射电磁波，当电磁波在介质中传 Ｒ接收并记录，通过主机的回放处理，就可以得到雷达记录 的回波曲线（如图２所示）。 播时，遇到具有电性、物性差异的介质（如空洞、分界面等） 时便会形成反射界面而发生反射，电磁波反射回地面由接收 其中安装避雷材料和现浇女儿墙挑檐避雷带支架安装做法， 扁钢支架在安装时要密切和土建专业配合好，对已经成排的 示清晰。防雷接地引下线的保护管固定牢靠；断线卡子设置 便于检测，接触面镀锌或镀锡完整，螺栓等紧固件齐全。防 腐均匀，无污染建筑物，在设计过程中如果遇见土壤问题引 起的施工影响，就不需对土壤成分加以紧急处理。 ５．结束语 疲累带进行各种形式的检查，以国家标准为基础。２）预制女 儿墙挑檐避雷带支架安装做法。３）女儿墙挑檐避雷带。（３） 金属窗户的等电位连接细部做法：在高层建筑的门窗制作工 艺中要将金属门窗的连接方式以铝合金为主，且要打到防水 的效果。在高层建筑防雷措施之中一般用混凝土柱中连接防 雷装置中的下陷，在外墙的门窗和其他金属物种都预埋防雷 线路，窗框的四条边是互相的，从电气连通的角度来说， 并没有形成个很好的电气连接环形回路。在窗户的设计和制 作过程中，窗户边窗一般都使用塑料绝缘体，而中间设置金 属线路。 总之，防雷与接地是关系建筑物及人身生命安全的头等 大事，在建筑物遭受雷击的过程中，会产生高压电流，不但 破坏建筑的质量问题，更对人体造成伤害。雷击时有强大电 流通过，产生机械力和热效应，破坏建（构）筑物和电气设备。 但是在施工过程中施工人员对防雷接地重视不够，认为其技 术性不强，工艺较简单，范围又窄小，在以往的施工过程中 由于施工的不规范和作业纰漏而忽视了防雷设计问题。现在 防雷问题中主要存在的问题有防雷接地系统设计的不合理。 ４．雷针制作设计 避雷针是防雷施工设计中的重点，防雷针的好坏直接影 响着防雷的效果。按设计要求的材料所需的长度分上、中、 下三节进行下料。建筑物屋顶上有突出物，如金属旗杆，透 气管、金属天沟、铁栏杆、爬梯、冷却水塔、电视天线等， 电气安装关键在于它的安全性、可信性、维修性及可实施性， 建筑物的防雷接地系统是电气安装中的非常重要的一项，值 得重视和关注。 这些部位的金属导体都必须与避雷网焊接成一体。顶层的烟 囱应做避雷带或避雷针。在避雷针的设计中不但要注意其在 防雷过程中性能的高低，更要注重避雷针的腐蚀问题。先将 支座钢板的底板固定在预埋的地脚螺栓上，焊上一块助板， 参考文献 ［１］中国电气工程大典编辑委员会编．中国电气工程 大典．第１４卷，建筑电气工程［Ｍ］北京：中国电力出版社 ２００９ 再将避雷针立起，找直、找正后，进行点焊，然后加以校正， 焊上其它三块肋板。最后将引下线焊在底板上，清除药皮刷 防锈漆。在安装过程中首先要检查各种设备的质量是否达标， 是否有腐蚀性的出现。在避雷针及其他辅助性设备安装的过 程中要做到避雷针安装的稳定性和牢固性，防腐良好；外体 垂直，避雷网规格尺寸和弯曲半径正确；避雷针及支持件的 制作质量符合设计要求。设有标志灯的避雷针灯具完整，显 ［２１张郁芳。浅谈某高层住宅电气设计中的防雷接地设 计［Ｊ］，山西建筑，２００８年２Ｏ期 ［３］陈秋瑜。多高层住宅建筑电气接地设计的分析［Ｊ］， 黑龙江科技信息，２００９年Ｏ３期 ［４］中国航空工业规划设计研究院等编。工业与民用配 电设计手册［Ｍ］（第三版），北京：中国电力出版社２００５ ＢＵＩＬＤＩＮＧＷＯＲＬＤ建筑界冈 ２０１３年１月下２０１３年总第９期 ．ｖＪ
