曹吉学将台路二衬报告.doc

工程编号：2015JM001团结湖酒仙桥220kV送电工程(第三标段)（2+361.4-3+542.1） (二 衬)地质雷达探测成果报告北京智明环宇技术有限公司二一五年一月工程编号：2015JM001团结湖酒仙桥220kV送电工程(第三标段)地质雷达探测成果报告工程主持人： 审 核： 审 定： 团结湖酒仙桥220KV送电工程(第三标段)地质雷达探测成果报告 目 录报告首页21 工程概况32 执行规范标准33 地质雷达探测目的及探测范围33.1 探测目的33.2 探测范围34 测线布置及工作量统计34.1 测线布置34.2 工作量统计45 地质雷达探测原理56 仪器设备67 外业探测78 内业处理与解释79 雷达异常的划分与处理建议1010 探测成果1111 说明11 北京智明环宇技术有限公司 tel第11页 共11页报 告 首 页工程名称团结湖酒仙桥220KV送电工程(第三标段)工程地址将台路委托单位北京市市政三建设工程有限责任公司检测项目隧道初、二衬之间是否存在间隙及二衬混凝土钢筋间距。检测里程委托方指定桩号：2+361.4-3+542.1共1180.7米检测数量沿隧道拱顶3条；隧道拱墙2条检测日期2014年12月31日检测仪器美国GSSI公司SIR-3000型地质雷达检测依据城市工程地球物理探测规范(CJJ7-2007)岩土工程勘察规范(GB50021-2001)铁路隧道衬砌质量无损检测规程（TB10223-2004）铁路工程物理勘探规程（TB10013-2004）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）检测结论地质雷达探测数据表明：团结湖酒仙桥220KV送电工程(第三标段)隧道测区内初衬与二衬之间未发现不密实异常，混凝土厚度符合设计要求。（以下空白） 北京智明环宇技术有限公司(印章) 报告日期：2015年1月5日1 工程概况受委托，北京智明环宇技术有限公司采用地质雷达方法对团结湖酒仙桥220KV送电工程（第三标段）2+361.4-3+542.1工程隧道二衬拱顶及拱腰进行探测。现场探测工作于2014年12月31日进行， 2015年1月5日完成资料整理、数据判读分析工作，提交相应的成果报告。本次探测工作中得到了委托方的大力协助，在此表示感谢。2 执行规范标准(1) 城市工程地球物理探测规范(CJJ7-2007)(2) 岩土工程勘察规范(GB50021-2001) (3)铁路隧道衬砌质量无损检测规程（TB10223-2004）(4)铁路工程物理勘探规程（TB10013-2004）(5)地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）3 地质雷达探测目的及探测范围3.1 探测目的依据委托方要求及场地实际情况，通过对在建团结湖酒仙桥220KV送电工程(第三标段)2+361.4-3+542.1的隧道拱顶及拱腰进行地质雷达探测，探明测区内初、二衬之间是否存在空洞，以及二衬混凝土厚度是否合格，给出异常线位的位置、空洞等异常参数，对异常地段提出是否需要进行处理的建议。3.2 探测范围 本次工作探测范围为：团结湖酒仙桥220KV送电工程(第三标段)2+361.4-3+542.1长1180.7米的隧道拱顶、拱腰及拱墙。4 测线布置及工作量统计4.1 测线布置地质雷达检测时沿隧道拱顶上方及两边拱腰共布设5条测线，如图所示；根据技术要求：地质雷达检测时沿隧道拱顶采用连续测量方式。经现场试验，确定雷达测量参数，主要为采样点数为512个、记录长度为20ns，以及扫描速率、增益、滤波等参数。在室内将野外测量数据传输到计算机中，采用专用软件进行资料处理、分析和解释。 图4.1 隧道拱顶及拱腰地质雷达测线布置示意图实际工作时，测线布置应符合以下要求：(1) 测线布置应根据任务要求、探测目标体的空间结构与埋深等因素综合确定。(2) 重点探测区域进行局部加密并布置交叉测线。(3) 当测区边界附近发现重要异常时，应进行网格式加密探测。4.2 工作量统计根据委托方技术要求及工作目的，团结湖酒仙桥220KV送电工程(第三标段)2+361.4-3+542.1地质雷达探测共布置测线5903.5米，工作量及测线布置见表4.1。表4.1 工作量及测线布置探测区域测线位置/数量桩号/长度（m）测线长度(m)合计(m)隧道2+361.4-3+542.拱顶中/11180.71180.75903.52+361.4-3+542.拱腰/21180.72361.42+361.4-3+542.拱墙/21180.72361.4地质雷达探测测线总长度5903.5 m5 地质雷达探测原理地质雷达是基于介质的电性差异，向探测区域发射高频电磁波，通过接收探测面以下介质反射的电磁波进行处理、分析、解释的一项工程物探技术。由发射天线送入地下一高频电磁脉冲波，当其在地下传播过程中遇到不同的目标体（岩石、土体、混凝土、空洞等）的电性介面时，就有部分电磁能量被反射回来，被接收天线所接收，并由主机记录，得到从发射天线经地下界面反射回到接收天线的双程走时t（其原理见图5.1）。地质雷达方法是由已知条件推断未知情况的方法，当地下介质的电磁波速已知时，可根据测到的精确t值求得目标体的位置和埋深。根据反射波组的波形与强度特征，通过同相轴的追踪，可研究地下介质特征、地下结构，确定反射波组的地质含义。通过多条测线的探测，则可了解目标体平面分布情况。由斯奈尔(Snell)定律，反射系数可简写为 （1）式中：，分别为第1层、第2层的相对介电常数。由式（1）可知：反射系数的大小，主要取决于界面两侧介质相对介电常数的差异。差异越大反射系数越大，越有利于探测。对于空洞探测而言，为地层的相对介电常数(616)，为空洞等异常体的相对介电常数，。与差异一般较大，这是用雷达法进行空洞探测的地球物理基础。电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所穿过介质的电性质及几何形态而变化。根据接收到的反射波旅行时间、幅值与波形等资料，可推测异常 图5.1 地质雷达测深原理示意图脉冲波的行程为： 式中：t 脉冲波走时，单位为纳秒（ns，1ns=10-9s）z 反射体深度（m）x T与R的距离（m）v 雷达脉冲波速（m/s）6 仪器设备本次探测采用美国GSSI公司生产的SIR-3000型便携式探地雷达，是目前世界上最先进的瞬态无载波脉冲雷达，不仅系统的数字化程度高，而且探测范围广、分辨率高、穿透能力强，并具有实时数据处理和成像能力，具有连续透视扫描和单点探测这两种工作模式。主要用于浅层地质调查、空洞和裂隙的确定等。本次探测所配天线为900MHz的天线，雷达与天线外观见图6.1和图6.2。 图6.1 GSSI探地雷达SIR-3000图6.2 GSSI探地雷达900MHz天线根据GSSI探地雷达SIR-3000探测效果，并结合现场实际地质条件，确定本次雷达探测的工作参数如下：（1）探测方式：连续测量；（2）探测窗口：20ns；（3）采样点数：512个；（4）增益点数：5点；（5）叠加次数：10次；（6）时移：10ns。7 外业探测本工程控制测量以实际线路隧道里程桩号为准，保证异常探测位置的准确性。实际探测过程中，采用900MHz天线对探测线路进行了地质雷达探测。8 内业处理与解释地质雷达在探测过程中，由于受周围环境电磁信号、仪器本身的噪音和地下介质的复杂性等因素的影响，记录的信号除地下地层的信号以外，还存在许多干扰，这些干扰降低了信号的信噪比，掩盖了真实异常并且产生假异常，使探测结果不准确，因此在利用雷达资料进行探测结果解释之前，还需要进行数字处理来压制干扰波，提高信号的信噪比。地质雷达资料处理的主要任务是利用雷达探测的基本原理及电磁波在介质中的传播规律和数字信号处理的方法，在计算机上对采集的雷达数据进行处理，得到记录中地下信息的位置、形态、结构和大小等有关的信息，为后期的解释服务。在将野外测量数据传输到计算机中，采用美国GSSI公司的地质雷达数据处理软件RADAN6.5和中国电波研究所的IDSP6软件进行资料处理、分析和解释。软件组合后在滤波、叠加、反褶积等处理上能取得良好的效果。地质雷达探测主要处理方法及功能见表8.1。数据处理包括对文件进行预处理、增益调整、滤波和成图等方法的处理，最终得到各测线的成果图。其处理流程为：数据输入数据编辑能量均衡数值滤波偏移时深转换图形编辑输出剖面图。表8.1 地质雷达主要处理方法及功能处理对象方法波形较平的噪音水平高通滤波、垂直高通滤波空间滤波、背景修复高频噪音（像雪花一样的波形）水平高通滤波、垂直高通滤波、空间滤波展宽了的波形反褶积运算绕射波（压缩了的双曲线）、校正反射层位置偏移增强低振幅波的能见度算法函数、改变显示增益分辨细微异常特征Hilbert 变换、空间滤波生成清晰的显示文件算法函数、层位