地质雷达在公路隧道工程中的应用分析

杨涛涛

摘  要： 社会经济的发展与科技的进步促使规模日益扩张的高速公路在安全质量方面的要求愈发复杂，而公路隧道作为现在穿越山地区域的主要方 式成为了公路工程中的重要部分，公路隧道工程质量直接决定整个运行路段的安全性与使用性能。为进一步保障公路隧道工程的基本质量，通过可靠的 检测技术可以帮助施工单位明确工程中的潜在安全隐患，因此，本文以地质雷达检测技术在公路隧道工程中的应用原理与方式进行合理分析，期望能提 出有效策略来帮助我国隧道工程项目不断优化提升质量。

关键词： 地质雷达;公路隧道工程;应用

地质雷达作为现代信息化产物能在短时间内获取被检事物的三维信 息，在无损伤、精确度等方面都有着极强大的优势，这种高效率的无损检 测技术尤其能适应公路隧道工程的质量检测工作，其检测结果作为具有高 参考性的数据资料能帮助施工单位进一步强化公路隧道工程的建设质量。

1 地质雷达检测技术原理

地质雷达是一种利用高频电磁波技术探测地下物体的电子设备，这种 精密的探测仪器能帮助检测人员确认不同介质的具体分布情况，地质雷达 所发射的高频短脉冲电磁波能在触碰到具有电性差异的物体后反射相应的 数字信号，检测人员就可以据此来分析和掌握被检目标的结构与空间位置 等信息资料。应用地质雷达勘探技术时需要确保被检目标体与周围的介质 存在电性差异，如此才能实现有效检测，所以在一些复杂的地质环境中地 质雷达能更精确地探测出目标体的各项数据信息，帮助检测人员明确目标 体结构完整性及其可能存在的潜在安全风险[1]。

2 公路隧道工程的质量控制难点

2.1  地基质量控制

由于公路隧道工程需要打穿山体内部进行施工建设，山体内部的地质 结构与环境条件显然相较于平地而言更为复杂，公路隧道施工团队不只要 考虑通下部行通道的地基，还要考虑隧道上部地基的稳定性，以防地基质 量控制不到位而引发坍塌等安全事故。所以在开展隧道工程项目活动前需 要对山体及其周围的地质地形条件进行综合性调查和分析，选用更高质量 的建设材料与更合适的地基施工技术后才能有效提升公路隧道工程的安全 质量，稳固地基是维护隧道运行秩序的首要条件[2]。

2.2  地质地形条件

公路隧道工程要对施工路段使用爆破技术来确保能穿过山体结构，但 爆破技术同样也会对周边自然环境造成地质松动、结构开裂等严重的破坏 影响，稍有不慎还容易出现路段塌方的安全事故。这是由于使用爆破技术 时产生的巨大震动影响很容易造成完整地质结构出现损伤，再加之公路隧 道工程周边都是山地地形，如果强大的震动力打破地质环境脆弱的稳定结 构，塌方、山体滑坡等地质灾害将会随之而来。所以，在展开施工活动前 就应当对公路隧道工程建设路段的地质地形條件进行全方位调查与分析研 究，科学评估地质结构对震动冲击力的承受能力，进而在控制范围内采用 爆破技术以降低破坏影响，确保公路隧道工程可以在安稳环境下顺利完成 施工建设。

2.3  施工监督管理

公路隧道工程的监督管理工作同样是保证基本质量与进程的重要环 节，监管工作涵盖了隧道工程的设计方案、施工人员、工艺技术、器械设 施、经济活动、安全质量检测等等内容，如果监管人员数量不足或是安全 质量意识与专业素质缺失，将会给整个公路隧道工程的安全质量埋下较大 的风险隐患。

3 地质雷达在公路隧道工程中的具体应用分析

3.1  检测内容

公路隧道工程的检测工作需要明确开挖坑道的礃子面与不良地质之间 的距离、性质等数据信息，同时在较为复杂的地质环境中还要掌握开挖通 道附近的水文地质条件，在完整数据资料的基础上及时调整隧道工程施工 方案与施用技术，尽可能降低地质灾害和施工安全事故的发生概率。地质 雷达在公路隧道工程检测工作中的应用可以帮助检测人员提前收集地质变 化信息，帮助施工队伍避开不良地带或设置预案来保证施工质量。正式开 展隧道工程的建设初期需要喷射水泥混凝土和增设金属锚杆以形成支护结 构，加固岩层能降低坍塌等安全事故的概率，然后再采用衬砌技术利用混 凝土材料搭建更为稳定的受力支护结构。在这一环节中运用地质雷达勘探技术可以对整个支护结构实现连续不断的、高质高效的无损检测，能很好 地满足公路隧道工程的复杂检测需求。

3.2  检测流程与应用分析

3.2.1  前期准备

应用地质雷达勘探技术之前需要合理选用器械设施并布置好测线，  地质雷达设备要确保能满足高精度要求且能适应连续监测整段隧道工程 的需求，在天线的选用上也要注意根据被测目标体深度确定不同的型号 规格，而布置测线则要沿着公路隧道路段并在顺应工程要求的情况下进 行纵向布线。

3.2.2  数据采集

应用地质雷达勘探技术时首先要将天线与被测结构的表层紧密贴合，  然后再沿着测线匀速滑动以实现连续收集数据信息，而采集数据时要确保 相关参数的设置符合隧道工程检测需求，以免出现成像模糊导致检测结果 可信度低的情况。连续扫描探测的方式也需要提前针对公路隧道工程的具 体建设情况进行合理选用，对一些结构进行探测时可以使用透视探测等方 法。而处理信号的滤波器通常采用自动化方式进行操作，必要情况下可以 手动介入并适当调整使用高通滤波和低通滤波，利用两种方式来处理应对 成像不清晰、检测结果出现干扰信号等问题。另外在使用地质雷达勘探技 术时，一些参数的增益调节通常采用手动操作，同时还要注意调控参数以 确保直达波等波段所呈现出的数据资料具有较高参考性，保证回波图的绘 制完整性与可信度。地质雷达勘探技术中所有获取的数据资料都要进行反 复核验与校对，使用滤波分析技术过滤检测结果中的噪声信号以探寻出其 中有用的数据信息。

3.2.3  地质雷达应用分析

在分析地质雷达检测结果时可以借助相关软件来处理波形图并进行图 像解释，地质雷达勘探技术可以检测出多种质量问题，第一是衬砌结构厚 度的检测，由于衬砌结构与其他支护结构存在不同的介电常数，再加之地 质雷达的检测结果是通过判断电性差异所得出的，所以地质雷达设备所释 放出的电磁波会沿着隧道方向来获取到初衬、二次衬砌、围岩等不同结构 层的电性数据，所得出的反射图像就可以作为分析衬砌结构厚度的主要参 考资料。第二，应用地质雷达勘探技术也可以判断混凝土层是否出现结构 不完整等质量问题，电磁波在经过脱空部位时会由于电性差异而反射出明 显信号，检测人员就可以初步判断混凝土结构脱空部位的位置与深度;倘 若公路隧道工程中出现了混凝土密度不高或回填不到位等质量问题，电磁 波所反射出的信号就会出现杂乱无章等异常问题。第三，地质雷达可以帮 助检测人员发现挖掘不足的问题，地质雷达检测结果中显示出的反射截面 图如果出现不平整的情况，则说明混凝土结构的厚度不均匀，很有可能是 由于公路隧道工程在采用光面爆破技术时没有控制好精准度，这就需要施 工单位重新挖填以确保混凝土结构的厚度基本一致。

4 结语

总而言之，地质雷达勘探技术在公路隧道工程中能充分利用其无损伤、 高效率、连续不断等优势对其进行全方位检测，地质雷达的扫描结果可以帮 助勘探人员提前获悉地质预报并发现隧道工程中的安全隐患，以精确信息资 料来为公路隧道工程的质量控制和施工技术的应用提供数据支撑。

参考文献：

[1]谭春腾 .地质雷达在隧道工程质量检测中的应用——以常德至安化（梅 城）高速公路隧道工程为例[J].江西建材，2021（05）：32-33.

[2]王进.地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用[J].建筑技术开发，2020， 47（24）：68-69.