施 工 技 术
C0NSTRUCT10N TECHNOLOGY
2017年 1月上
第 46卷 第 1期
DOI：10．7672／s自s2O17010066
隧 道 衬 砌 背 后 空 洞 的 地 质 雷 达 检 测 试 验 与 模 拟 研 究
梁 国 卿 ，耿 大 新 ，胡 方 小 ，周 昌
(1．江西省天驰高速科技发展有限公司，江西 南昌 330103；
2．华东交通大学土木与建筑学院岩土研究所，江西 南昌 330013)
[摘要]衬砌背后空洞作为隧道常见的一种病害，对隧道支护结构的承载性能有较严重影响。然而 ，由于探地雷达
检测的图像辨析程度及分辨率精度限制，隧道衬砌背后空洞辨识存在一定主观缺陷，且小尺寸空洞更难于辨识，为
检测人员所忽视。针对隧道衬砌背后空洞这一特征病害，运用配有 600MHz屏蔽天线的地质雷达检测隧道二次衬
砌素混凝土区的空洞状况，研究空洞的形状、尺寸、埋深及积水对空洞反射波组特征的影响，并且基于时间域有限
差分法(FDTD)采用 GPRMAX2D软件对试验模型进行数值模拟分析，将数值模拟的结果与试验模型检测的雷达波
组图进行对 比验证并加以分析。
[关键词]隧道工程；衬砌；地质雷达 ；试验；数值模拟
[中图分类号]U456 [文献标识码]A [文章编号]1002—8498(2017)O1—0066—04
G eological Radar Detection Testing and Num erical Sim ulation
Research on Voids Behind the Tunnel Lining
Liang Guoqing。，Geng Daxin ，Hu Fangxiao ，Zhou Chang
(1．Jiangxi Province Tianchi Highway Technology Development Co．，Ltd．，Nanchang，Jiangxi 330103，China；
2．Geo—technical Institute，School of Civil Engineering and Architecture，East China
Jiaotong University，Nanchang，Jiangxi 330013，China)
Abstract：Tunnel lining cavity is a common disease，which has a serious impact on the bearing capacity
of the tunnel supporting structure． However， since the limit of image resolution accuracy and
discrimination degree of ground penetrating radar，there are some subjective defects for identification of
tunnel lining cavity．And the small size of the voids ignored by testing personnel easily are difficult to be
found．In view of the fact that the tunnel lining cavity is one of the characteristics disease，the geological
radar with a 600MHz shielding antenna is used in this paper to detect concrete cavity status of tunnel
secondary lining and research the influence of its shape，size，buried depth and seeper on cavity
reflection wave．Based on the finite difference time domain method(FDTD)，GPRMAX2D is used for
numerical simulation analysis．Then it verifies and analyzes results between numerical simulation and
model experimental of radar wave photos．
Key words：tunnels；lining；geological radar；testing；simulation
0 引言
地 质雷 达 (GPR)是 一 种 利 用 地 下 介 质 对 广 谱
电磁 波的 不 同 响 应 来 确 定 地 下介 质 分 布 特 征 的 地
球 物理 技 术 。 鉴 于 既 有 线 隧 道 正 常 交 通 的 时 间 限
制 ，地 质雷 达检 测 因其 无 损 、高 效 、快速 及 直 观 等 特
国家自然科学基金科技项目研究(51509092)；江西省交通厅重点 科技项目研究(2011H0019) [作者简介]梁国卿，工程师，E-mail：184821309@qq．corn [通讯作者]胡方小，硕士研究生，E-mail：250583237@qq．tom [收稿日期]2015—11-09；[修订日期]2016-03—15
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隧道衬砌背后空洞的地质雷达检测试验与模拟研究（论文）.pdf
