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雷达探测技术最早于1985年由美国对已运营80年的纽约地铁隧道进行了全面的质量检测，同时取得良好的检测效果。Holub采用地质雷达对瑞士一条长2km左右的引水隧洞的严重渗水段进行了探测，查明了空洞和渗水部位，并经钻孔得到了证实。Cardarelli使用地质雷达层析成像技术，对意大利中部的一条隧道进行探测，围岩的不连续性和弹性特性采用200MHz天线和层析资料进行分析，松散区的范围确定采用450MHz天线进行探测，查明了隧道围岩坍塌的主要原因为混凝土的废退和岩石的碎裂。我国探地雷达的研究工作开始于上世纪70年代中期。以煤炭科学研究总院重庆分院高克德教授为首的探地雷达研究小组，针对煤矿生产的特点自主创新，研制开发出了具有自主产权的探地雷达系列产品-KDL系列矿井防爆探地雷达仪，开创了我国在探地雷达技术使用的先河。由钟世航同志通过分析提出若干提高探地雷达探测精度的措施，周黎明、王法刚同志通过分析认为只要探地雷达波速测定相对精确的情况下，衬砌混凝土厚度检测误差的能控制在2~4cm以内，但对脱空宽度和高度只能给一个概值，另外，李晋平、冯慧民、刘东升、葛增超、杨缄鑫等都在探地雷达隧道衬砌检测中做过理论研究与实际应用。
2地质雷达检测方法与检测技术
隧道后期质量检测应考虑隧洞结构完整性要求，结合隧洞工程检测目的与工程实际情况，检测工作应主要以测绘、裂隙调查等方法配合洞外地表与洞内进行地质雷达探测的综合无损检测技术。在隧道混凝土衬砌施工质量检查过程中，由于其隐蔽性较强，属薄壁结构，施工困难，施工容易造成衬砌混凝土厚度不符合设计要求、衬砌混凝土与岩体结合不密实等质量事故。在后期检测过程中采用常规的检验方法如局部开孔等，其方法效率低下且代表性较差，同时对衬砌混凝土结构的整体性有较大影响。故采用在洞外地表与洞内进行地质雷达探测的综合无损检测技术，可以对隧道衬砌混凝土的结构、裂缝分布及延展进行检测，同时还可对浅部围岩变形进行检测。
探地雷达对地下目标体的探测采用的是高频电磁波，其在地下介质中的传播过程实际是一个褶积滤波过程，由于地下介质的物性和几何性质的不均匀性及地下介质的电性的不均一性，电磁波在地下介质中的传播相当复杂，各种噪声干扰严重，同时，探地雷达在接收地下介质的反射波的同时，也会接收到地面以上的各种噪声和干扰信号。因此，实际接收的探地雷达信号不再是发射信号的简单叠加，附带了一些波形畸变的子波，这些子波都有不同尺度变化使得探地雷达信号具有非平稳性，脉冲信号非线性衰减等特点。探地雷达回波信号不能直接准确清晰地反映目标体，必须经过适当的数据处理，以改善数据质量，为图像判释和地质解释提供清晰的反射波信号。探地雷达数据处理的目的就是压制各种噪声和干扰，提高分辨率，使探地雷达图像剖面上显示最大分辨率的反射波，收集反射波的各种有用参数（包括电磁波速度，振幅和波形资料），以便对探地雷达图像做出准确可靠的地质解释。
3引水隧道衬砌检测方法
引水隧洞质量控制的关键是要控制好开挖及衬砌混凝土的质量。衬砌混凝土施工首先应对原材料、中间产品等的质量进行严格的检测与控制，其次对关键工序的施工质量进行严格的过程控制。对于衬砌混凝土质量的后期检测，根据以上分析，可优先采用以测绘、裂隙调查等方法配合洞外地表与洞内进行地质雷达探测的综合无损检测技术。隧道衬砌探地雷达检测时，应先合理布置测线，测线可能布置在远离电缆线、金属物等，一般采用纵向布线方式，在左右边墙、左右拱腰及拱顶位置布置五条测线，特殊情况下可布置环向测线，以辅助纵向测线检测，初期支护厚度一般较薄，表明不平整，为满足分辨率要求，保证探测数据质量，一般用800MHz屏蔽天线，若800MHz屏蔽天线探测范围不足以覆盖初期支护后的缺陷时需换用500MHz屏蔽天线，对于二次衬砌，由于厚度相对较厚，一般采用500MHz屏蔽天线，初期支护检测和二次衬砌检测均按5m或10m一标记打标。探地雷达检测过程需要注意以下几点：①检测前应全面了解检测任务，充分做好检测前的准备，如根据需要正确设置探测参数等。②严格控制测区内的金属构件或无线电发射源等产生较强电磁波干扰设备。③应选用绝缘材料为探测天线的支撑器材，天线操作人员不应佩带含有金属成分的物件，注意人员和仪器安全。④检测过程中，应保持工作天线的平面与探测面密贴或基本平行，距离相对一致。⑤做好现场记录，记录标记位置，测线范围内是否有障碍物、障碍物的确切位置，准确的测线位置等。
4结论
1）地质雷达应用于浅埋深小断面引水隧道具有极其广阔的前景，地质雷达技术可有效地对隧道混凝土的密实度、与岩体的接触紧密度等进行连续、全面、快速、精确的无损伤检测。
2）利用地质雷达进行引水隧道衬砌检测时，应先合理布置测线，根据衬砌厚度合理选用地质雷达天线。
3）利用地质雷达进行引水隧道衬砌检测，最重要的压制各种噪声和干扰，提高分辨率，通过适当数据处理改善数据质量，为图像判释和地质解释提供清晰的反射波信号。
作者：张伟 单位：山西省水利水电工程建设监理有限公司