本文關(guān)鍵詞： 地質(zhì)雷達 隧道 超前地質(zhì)預報 工程質(zhì)量 襯砌檢測　出處：《西南交通大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：進入21世紀,隨著國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的實施和鐵路高標準大規(guī)模建設(shè)的順利開展,我國在不斷地加大對鐵路建設(shè)的投入,因此國內(nèi)高速鐵路得到了長足、快速的發(fā)展。在高速鐵路通過地形較為復雜的地區(qū)時,為滿足其較高的技術(shù)要求,需大量修建橋梁、隧道工程。本文針對隧道施工中地質(zhì)雷達的應(yīng)用進行研究,在隧道的修建過程中,需要不斷的進行開挖,這就要求對掌子面前方的地質(zhì)變化情況有詳細的分析,得到準確的地質(zhì)資料,以便在隧道施工中及時合理地調(diào)整施工方案和開挖進度,加強安全預防與保護措施,避免發(fā)生工程事故。除此以外,在施工過程中的質(zhì)量評價和竣工后的質(zhì)量檢測,都需要詳細、準確、全面地掌握隧道是否有質(zhì)量缺陷。地質(zhì)雷達探測屬于地球物理勘探方法,它是應(yīng)用高頻電磁脈沖信號反射來探測前方與地下的介質(zhì)分布規(guī)律。因其具有掃描速度快、分辨率高、重量輕、無損檢測、圖像直觀等優(yōu)點,在隧道的超前地質(zhì)預報和襯砌檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。地質(zhì)雷達的應(yīng)用是基于電磁場理論發(fā)展起來的,電磁場理論和電磁波傳播規(guī)律是地質(zhì)雷達技術(shù)的理論基礎(chǔ)。本文從麥克斯韋方程組入手,了解了電磁場的基本理論,介紹了傳播介質(zhì)下電磁波的傳播特性,探討了不同介質(zhì)下地質(zhì)雷達的探測規(guī)律以及介質(zhì)的電磁特性。通過學習國內(nèi)外有關(guān)地質(zhì)雷達應(yīng)用技術(shù)研究資料,結(jié)合在蘭(蘭州)渝(重慶)鐵路隧道超前地質(zhì)預報和襯砌檢測的廣泛應(yīng)用,積累了應(yīng)用地質(zhì)雷達技術(shù)的豐富經(jīng)驗。本文主要有以下研究內(nèi)容：(1)闡述了電磁波的基本理論,包括麥克斯韋方程組與波動方程、偶極子天線電磁場、電磁波的時間場等。(2)系統(tǒng)總結(jié)了應(yīng)用地質(zhì)雷達的數(shù)據(jù)采集方法和數(shù)據(jù)處理流程,詳細說明了數(shù)據(jù)采集前的準備、采集過程中的注意事項以及采集后數(shù)據(jù)處理流程等。(3)通過對隧道地質(zhì)狀況進行超前檢測預報,驗證了圍巖類別與設(shè)計是否相符,科學地查明隧道地質(zhì)狀況,更好的為后續(xù)施工安全、調(diào)整施工方法和變更設(shè)計提供必要的技術(shù)支持。(4)通過對隧道施工的仰拱及填充、二次襯砌等進行無損檢測,及早地發(fā)現(xiàn)問題,采取整治、整改措施,消除隱患,更好的對隧道施工質(zhì)量進行實時監(jiān)控。
[Abstract]:In 21th century, with the implementation of the National medium and long term Railway Network Plan and the smooth development of the large-scale construction of high railway standards, our country is constantly increasing the investment in railway construction. Therefore, the domestic high-speed railway has been rapid development. In order to meet the higher technical requirements, a large number of bridges need to be built in order to meet the higher technical requirements. Tunnel engineering. The application of geological radar in tunnel construction is studied in this paper. In the process of tunnel construction, it is necessary to excavate continuously, which requires a detailed analysis of the geological changes in front of the face. To obtain accurate geological data in order to adjust the construction plan and excavation schedule in time and reasonably in tunnel construction strengthen the safety prevention and protection measures to avoid engineering accidents. In the process of construction quality evaluation and quality inspection after completion, it is necessary to have a detailed, accurate and comprehensive understanding of whether there are any quality defects in the tunnel. GPR detection is a geophysical exploration method. It is the application of high frequency electromagnetic pulse signal reflection to detect the media distribution law in front and underground. It has the advantages of high scanning speed, high resolution, light weight, non-destructive testing, visual image and so on. It has been widely used in tunnel geological prediction and lining detection. The application of GPR is based on electromagnetic field theory. The theory of electromagnetic field and the law of electromagnetic wave propagation are the theoretical basis of geological radar technology. This paper begins with Maxwell's equations, understands the basic theory of electromagnetic field, and introduces the propagation characteristics of electromagnetic wave in propagating medium. In this paper, the detection law and electromagnetic characteristics of GPR in different media are discussed, and the research data of application technology of GPR at home and abroad are studied. Combined with the extensive application of geological forecast and lining detection in Lanzhou-Chongqing railway tunnel. In this paper, the basic theory of electromagnetic wave is expounded, including Maxwell equations and wave equations, dipole antenna electromagnetic field. The data acquisition method and data processing flow of the application of GPR are summarized, and the preparation before data acquisition is described in detail. Through the advance detection and prediction of the geological condition of the tunnel, it verifies whether the type of surrounding rock is consistent with the design. To find out the geological condition of the tunnel scientifically, to provide the necessary technical support for the safety of the subsequent construction, to adjust the construction method and to change the design, to provide the necessary technical support through the inverted arch and the filling of the tunnel construction. Second lining and other non-destructive testing, early detection of the problem, take remedial measures, eliminate hidden dangers, better real-time monitoring of tunnel construction quality.
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U455

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本文編號：1471013