隧道地质雷达实测数据处理与判释

隧道断面测量管理办法

隧道施工测量管理办法 1、为了加强隧道工程测量管理，确保隧道开挖的平面、高程和断面几尺寸符合设计要求,使工程测量规化，制度化，防止测量事故发生，特制定本办法，请各分部测量班以及隧道施工队伍格按照本办法执行，否则将肃处理。 3、工程测量工作是一项艰苦、细致的集体活动。每一个从事工程测量的工作人员，都要具备良好的身体素质，有吃苦耐劳、肃认真、实事、团结协作的工作作风。要做到爱护仪器、定期保养设备，随时观察仪器使用状态，避免因测量仪器设备发生故障而发生测量误差或者错误的存在。 4、机构人员职责分工和仪器配置 一分部英明主要负责尖山隧道进口、卢家山隧道施工放样、监控量测、断面测量、沉降观测的工作，监督、指导隧道施工队的测量工作。整理分析测量数据，并上报测量监理工程师复查。 二分部贾志贤主要负责尖山隧道出口、尖山隧道横洞、高寨隧道、新屯隧道、放马田隧道施工放样、监控量测、断面测量、沉降观测的工作，监督、指导隧道施工队的测量工作。整理分析测量数据，并上报测量监理工程师复查。 四分部江伟主要负责保家隧道、西山隧道、施工放样、监控量测、断面测量、沉降观测的工作，监督、指导隧道施工队的测量工作。整理分析测量数据，并上报测量监理工程师复查。

五分部明明主要负责野火芽隧道进口、施工放样、监控量测、断面测量、沉降观测的工作，监督、指导隧道施工队的测量工作。整理分析测量数据，并上报测量监理工程师复查。 六分部军锋主要负责野火芽隧道出口、施工放样、监控量测、断面测量、沉降观测的工作，监督、指导隧道施工队的测量工作。整理分析测量数据，并上报测量监理工程师复查。 项目部仪器设备配备表 仪器均鉴定合格，并安装隧道断面软件。 5、中线控制测量 隧道施工队所属的全站仪长期在高粉尘环境下作业，会导致仪器出现故障频率很高，各分部测量班要定期对隧道施工队的全站仪进行常规的2c检查。在隧道每掘进20m时，各分部测量班要对隧道中线进行检查，记录台帐，和原始记录。 6、隧道监控量测工作各分部按照《隧道监控量测实施细则》格执行。 7、隧道断面测量要求

隧道衬砌地质雷达无损检测技术

隧道衬砌质量地质雷达无损检测技术 1 前言 工艺概况 铁路隧道衬砌是隐蔽工程，用传统的目测或钻孔对其质量进行检测有较大的局限性；应用物理勘探的方法对隧道衬砌混凝土进行无损检测，可取得快速、安全、可靠的效果。 工艺原理 电磁反射波法（地质雷达）由主机、天线和配套软件等几部分组成。根据电磁波在有耗介质中的传播特性，当发射天线向被测介质发射高频脉冲电磁波时，电磁波遇到不均匀体(接口)时会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决于被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理，达到探测识别目标物体的目的(图1)。 图1 地质雷达基本原理示意图 电磁波在特定介质中的传播速度是不变的 ，因此根据地质雷达记录的电磁波传播时间ΔT ，即可据下式算出异常介质的埋藏深度H ： H V T =??2 (1) 式中，V 是电磁波在介质中的传播速度，其大小由下式表示： V C =ε (2) 式中，C 是电磁波在大气中的传播速度，约为×108m/s ； ε为相对介电常数，不同的介质其介电常数亦不同。 雷达波反射信号的振幅与反射系统成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数可表示为： 212 1εεεε+-=r (3)

反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差越大，反射信号越强。 雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和波的频率。电导率越高，穿透深度越小；频率越高，穿透深度越小。 2 工艺特点 电磁反射波法（地质雷达）能够预测隧道施工中衬砌的各种质量问题，分辨率高，精度高，探测深度一般在～左右。利用高频电磁脉冲波的反射，中心工作频率 400MHz/900 MHz/1500 MHz； 采用宽带短脉冲和高采样率，分辨率较高； 采用可调程序高次迭加和多波处理等信号恢复技术，大大改善了信噪比和图像显示性能。 （1）操作简单，对工作环境要求不高； （2）对衬砌隐蔽工程质量问题性质判断一般精度较高，分辨率可达到2～5cm，检测的深度、结构尺寸以及里程偏差或误差小于10%，缺陷类型识别准确度达95%以上； （3）通过专业的RADAN 分析软件，专业的技术人员可以迅速的完成数据处理等。 3 适用范围 地质雷达有其适用范围和适用条件，目标体与周围介质是否存在足够的电性差异，是探测工作是否有效的前提，这种电性差异就是介电常数；应根据不同的检测对象和检测要求选用不同的天线类型；适用条件，探测的目标体与周围介质有较大的介电常数差异并具有较好的反射条件；上覆层导电性较弱；目标体具有一定的体积，引起的异常有一定的强度；具有一定的探测对比资料。 该技术适用于隧道衬砌质量施工过程控制和竣工验收的无损检测。 4 主要引用标准 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753-2010） 《铁路隧道工程施工质量验收标准》TBl0417-2003 《铁路隧道衬砌质量无损检测规程施工规范》（TB10223-2004） 《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004） 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）

隧道超前地质预报监测方案

隧道超前地质预报 实施方案 山东正元建设工程有限责任公司 二〇一二年十二月

目录 第一部分隧道超前地质预报实施大纲 (1) 1 超前地质预报的目的 (1) 2 超前地质预报的原则 (1) 3 隧道超前地质预报方案 (2) 3.1 TSP超前地质预报 (2) 3.2 地质雷达超前地质预报 (6) 3.3瞬变电磁法 (9) 3.4复合式激发极化法预报 (10) 3.5超前水平钻探 (12) 4 超前地质预报质量与安全保证措施 (13) 4.1超前地质预报质量保证措施 (13) 4.2 超前地质预报安全保证措施 (15) 第二部分拟投入的主要人员与设备 (18) 第三部分合同报价 (20)

第一部分隧道超前地质预报实施大纲1 超前地质预报的目的 隧道超前地质预报技术主要包括常规地质方法、工程物探方法等, 在预报时一定要结合隧道掌子面前方的具体情况进行合理设计, 进一步拓宽隧道超前地质预报概念的含义。特别是在复杂地质条件隧道施工过程中, 在加强工程地质分析的同时, 应结合工程物探对隧道不良地质进行超前地质探测预报研究,为工程设计及施工提供工程地质资料。避免工程地质灾害，从而保证施工安全。超前地质预报的主要目的为： （1）预报开挖掌子面前方的岩性变化或围岩类别； （2）掌子面前方可能出现的地质断层及岩石破碎带的情况； （3）掌子面前方软岩地段的位置和长度； （4）开挖段前方岩体是否含水及可能的涌水情况等。 （5）通过对隧道洞身范围内（特别是掌子面前方）的岩体破碎地段、断层发育等不良地质的预测和分析，给掌子面的开挖提供重要的指导。 2 超前地质预报的原则 根据隧道工程线路长度、地质条件等实际情况，坚持超前地质预报“三结合”和风险靶段划分原则，即“地质与物探、钻探结合，洞内外结合，长短及不同物探方法结合”，在对隧道风险分级的基础上，采用相对应的预报方案。 （1）地质与物探、钻探结合 地质分析工作是超前地质预报工作的基础和重要环节，在较好了解地质情况的基础上，才能使物探的解释结果更接近真实情况，大大减少物探多解性带来的难题，离开了地质的物探极易偏离真实的地质，离开了物探的地质就很难将施工超前地质预报工作细化。 （2）洞内外结合 野外地质调查与洞内地质素描和洞内预报成果相结合，即宏观地质分析与具

各种隧道超前地质预报方法优缺点分析

各种隧道超前地质预报方法优缺点分析 隧道超前地质预报就是在施工前期地质勘查成果的基础上,进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件。超前探测地层岩性、软弱层的位置、岩体完整程度、断裂带位置及宽度、围岩富水性等不良地质以及隐伏的重大地质问题。为隧道信息化设计、支护参数变更及施工方案优化提供依据,指导施工顺利进行,精品文档,超值下载 确保施工安全。中交路桥科技有限公司专业从事隧道超前地质预报,小乔接下来将为您介绍目前工程上主要用到的超前地质预报方法:地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法、数码成像技术等。 1、地质调查法 地质调查法就是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料与隧道内地质素描,通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下与地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等,利用常规地质理论、地质作图与趋势分析等,推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。 优点:地质调查法不占用施工时间,该方法设备简单(地质罗盘)、操作方便、预报效率高、效果好、费用低,且能为整座隧道提供完整的地质资料。 缺点:对与隧道交角较大而又向前倾的结构面容易产生漏报,对操作人员地质知识水平要求较高,一般要求专业地质人员来完成。 2、物探法 2、1 电磁波反射法

电磁波反射法超前地质预报主要采用地质雷达法。中交路桥科技有限公司拥有多套地质雷达,地质雷达探测就是利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播及反射,根据传播速度、反射走时与波形特征进行超前地质预报的一种物探方法。 优点:将发射天线与接收天线集于一体,具有分辨率高、快速、无损、连续检测、实时显示等特点。在地表探测5～30m范围内的地下地层或地质异常体(溶洞、土洞、断裂、空隙等)反射信号还就是比较明显的,也就是一种比较理想的手段。 缺点:仪器密封性差,洞内不易防水、防潮、防尘,易造成仪器损坏,特别就是没有专门的天线,操作起来费时费力,且效果不好;探测距离太短,一次只能探测5～30m。 隧道内的环境条件与地质雷达的理论基础——半无限空间不吻合,加之洞内钢拱架、钢筋网、锚杆、钢轨等金属构件的影响,探测结果一般不太理想。 2、2 地震波反射法 利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧洞掌子面前方及 周围临近区域的地质情况,可以检测出掌子面前方岩性的变化,可以在钻爆法或TBM开挖的隧道中使用,而不必接近掌子面。该法有效预报距离100～200m。 优点:适用范围广,适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况。 预报距离长,能预报掌子面前方100～200m范围内的地质状况,围岩越硬越完整,预报长度就越大。 对隧道施工干扰小,它可在隧道施工间隙进行。

隧道断面测量及断面图绘制方法

隧道断面测量及断面图绘制方法 外业数据采集： 1、 外业采集数据时，先根据线路资料把待测断面中桩一一放样出来，标记清楚，并且 记录下该点的实际高程。 如果中桩放样不方便，就放样待测断面的边桩，同样标记清楚，并 且记录下该点的实际高程和依照线路方向看该点与中桩的关系 一主要是看在中桩的右侧还 是左侧和距中桩的距离。 2、 待测断面中桩或边桩放样完毕后，把全站仪搬到刚刚放样并标记的待测断面的中桩 或边桩上去，对中调平，进入全站仪里的测量程序 ，首先输入工作名--最好以测量日期为文 件名，这样便于内业处理时在电脑上迅速找到要处理的断面；然后设站 ，要注意每一个站名 只能测一个断面，如测 K10+ 200右洞，则测站可设为 Y10200;量取并且输入仪器高度，接 下来输入该点X 、Y 、Z 坐标，X —指该点与中桩的偏移值（沿线路前进方向左为负、右为正） 如该点偏离中桩左 2.5m ,则输：—2.5 ; Y —指该点实测高程，如该点实测高程为 330.159 , 则输330.159 , Z —无实际意义统一输为 0即可。然后定向，定向时瞄准小里程时把方位角 设定为0度或瞄准大里程把方位角设定为 180度;然后把仪器转到所测断面的线路法线方向 （即90度或270度方向），此时便可进行测存，测存时，仪器的水平方向不要动，只动仪器的垂 直方向，从一侧最下边向另外一侧开始测 ，直到扫测完整个断面。按照以上步骤测完所有断 面。 外业采集数据的目的是为了得到绘制断面轮廓的必要数据， 这里需要注意的是建站的技 巧。 内业数据处理： 1、 先把全站仪中储存的数据通过徕卡办公软件（中纬全站仪通过 GeoMax PC Tools 软 件）下载到电脑上，下载的时候注意选择自编的数据格式 Dm （中纬全站仪选择txt 格式）， 不是仪器自带的数据格式 GSI 或者IDEX 。并且按照该断面所在里程命名该断面以免混淆。 2、 在AutoCAD 中按照实际尺寸画好隧道设计断面 （可另存一份以备重复利用），值得一 提的是在AutoCAD 中画出设计断面是很简单的事，比用专门的隧道处理软件绘制容易的多， 并通过新建坐标系的方法把隧道断面圆心处的 X 坐标定为0, Y 坐标定为通过理论计算的该 里程断面圆心高程。这一步是为了把设计断面跟外业实测数据联系起来。 3、 用记事本把下载好的存放断面数据的文件打开，全选所有数据，并复制，此时再回 到CAD 中点击多段线命令，然后把光标移动到输入栏中，单击右键再选中粘贴或直接按下 Ctrl+v 敲回车键，此时该断面轮廓便展绘在 CAD 图形中（如图）。 马公祠隧道K10+20C 断面 单位：米 4、接下来，可以用 AutoCAD 中的标注命令对隧道的超欠挖情况进行查看了。因为绘制 "r

铁路隧道断面测试方案全

铁路隧道断面测试方案

一、编制依据 《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121—2007） 《铁路隧道设计规范》（TB1003—2005） 《铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR 9218—2015） 《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002） 二、测试基本规定 1.成立现场监控量测小组，建立相应的质量保证体系，负责及时将监控量测信息反馈与施工和设计。 2.监控量测人员必须保持稳定，达到专人专测，以确保监控量测工作的连续性。 3.监控量测系统应可靠、稳定、持久、在服务期内运转正常。仪器设备应按规定进行检查、校对和率定，并出具相关证明。 4.测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严禁破坏。 5.施工现场必须建立严格的监控量测数据复核、审查制度，保证数据的准确性。监控量测数据应利用计算机系统进行管理，由专人负责。如有监控量测数据缺失或异常，应及时采取补救措施，并详细做出记录。 6.根据监控量测精度要求，应减小系统误差，控制偶然误差，避免人为错误。应经常采用相关方法对误差进行检验分析。 7.施工与监控量测应密切配合，监控量测元件的埋设与监控量测应列入工程施工进度控制计划中，监控量测工作应尽量减少对施工工序的影响。

三、测试内容及项目 (一)监控量测应包括以下内容: 1．确定监控量测项目; 2．确定测点布置原则、监控量测断面及监控量测频率; 3．确定监控量测控制基准。 (二)监控量测项目 监控量测项目分必测项目和选测项目。必测项目是用以判断围岩的变化情况和支护结构工作状态的经常性量测。选测项目是用以判断隧道围岩松动状态、喷锚支护效果和积累资料为目的的量测。通过监控量测，了解隧洞开挖和支护结构施工过程中围岩和结构物的变形情况、相互作用及其规律，掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈、指导施工作业，以保证施工安全，必要时修改支护系统设计、施工工艺和参数，构成一个完整的信息化设计和施工过程。测试项目详见表1和表2。 表1 监控量测必测项目

隧道断面数据处理软件使用说明书

隧道断面数据处理软件使用说明书 上海高科工程咨询监理有限公司

目录 一、程序功能简介 (2) 二、程序安装 (3) 三、程序参数输入 (4) 1、平曲线参数输入 (4) 2、竖曲线参数输入 (5) 3、线路超高参数输入 (6) 4、设计断面参数输入 (8) 5、程序参数的修改 (9) 四、测量数据下载与导入 (9) 1、测量数据下载 (9) 2、坐标数据导入软件 (10) 五、断面数据处理生成断面图及报表 (11) 六、断面图的修改与编辑 (12) 七、工程信息设置 (14) 八、线路计算 (15) 1、线路中、边桩正算 (15) 2、测量坐标反查桩号及偏距 (15) 九、周边眼炮位计算 (16) 1、计算炮位坐标 (16) 2、计算坐标导入软件 (17) 十、洞内附属设施放样检查 (17) 十一、查看已有断面 (17) 十二、保存断面数据 (18) 十三、关于软件注册 (20)

一、程序功能简介 本软件主要面向广大施工一线技术人员开发。开发本软件的目的在于能最大限度地减少施工一线技术人员的工作量，提高工作效率，更好地控制隧道的超欠挖，从而节约资源，提高隧道施工技术控制的经济效益。 本软件主要用于处理全站仪所测隧道断面三维坐标，利用实测三维坐标绘制出隧道断面图，从而直观反映隧道的超欠挖情况，用以指导施工。是施工一线技术人员的一个简单易用的好帮手。 本软件开发团队均由施工一线技术人员组成，有丰富的施工经验，在软件功能设计上紧密结合施工需要，做到输入参数简单，计算准确，功能实用，全面。满足绝大多数用户的各种需求。 本软件特点： 1.功能全面。能处理各种不同断面类型的隧道断面；能按不同间距计算周边眼的炮孔坐标；能计算线路中、边桩三维坐标；能根据实测坐标反算对应的桩号和测点到中线的距离；能计算所测坐标点距隧道断面中心的水平距离和高差。 2.测量断面时不需放样隧道中心点，可在任意位置设站，测量断面时自由灵活，速度快。 3.测量断面时不需每个断面搬动仪器，可在一个测站一次测量多个断面，不需按断面分别存储测量数据。 4.测量断面时不需按指定顺序，可以任意测点，数据处理时软件能自动对测点进行整理，判断测点位置并生成断面图。

关于隧道二次衬砌断面测量成图的方法

关于隧道二次衬砌断面测量成图的方法 摘要：随着国家基础设施建设步伐的不断加快，铁路隧道工程项目将越来越多。但隧道掘进过程中，为保证隧道的质量和行车安全，建筑限界的控制显得尤为重要。隧道断面限界主要由初期支护和二次衬砌控制，有效地控制这两项是保证隧 道不侵限的根本方法。本文主要通过新建张家口至唐山铁路桃花山隧道来介绍二 次衬砌断面测量及成图的一种成本低、操作简单方便的方法。 关键词：标准断面；二衬衬砌；内轨顶；坐标系；投影 引言 隧道二次衬砌工程的建筑限界是一个红线工程，直接影响到车辆的行驶安全 和人民的生命财产安全。目前，避免二衬侵线最有效的手段就是二衬台车定位。 这样，能在灌注二衬混凝土前通过测量数据检测台车位置是否正确，最终保证浇 筑完混凝土后二衬不侵限。但是，现场由于台车液压横撑固定不良、台车自重及 浇筑混凝土时侧向压力影响等等不确定因素会造成已定位好的台车变形或偏离正 确位置。这时，及时、准确的二衬断面复测和成图是非常重要和必要的。 目前，隧道二衬断面成图主要有两种方法。第一种是用专门的断面软件成图，第二种是对原始数据进行一些简单的处理后人工成图。前者成本高，对图形的编 辑范围有限，但成图效率高。后者只有人工成本，对图形的编辑范围非常大且灵活，但效率相对较低。两种方法都需要全站仪进行现场数据采集，只是对数据格 式的要求不同。两种方法各有优缺点，本文主要介绍第二种比较实用的断面成图 方法。 1准备工作 隧道断面主要分为一般断面、锚段和下锚洞等。本文主要介绍一般断面的成 图方法，其他断面类型的成图方法只需进行一些参数的变换即可，这里不再赘述。成图前的准备工作主要分为以下几点： （1）断面观测原始数据的采集是至关重要的一个环节 用经检定合格的仪器进行现场数据采集。选择好待观测断面进行测量采集数 据时，必须确保测量的数据在同一个里程断面上并要有一定的点密度。 （2）准确的标准设计断面必不可少 根据设计图纸要求，用CAD事先绘出一般断面二次衬砌设计断面图（可以是 设计不含加宽值断面），绘制时以米为单位。 （3）必备的测量工具 在后续进行数据处理时需要一些常用的测量计算软件或可编程计算器进行配合。 2参考坐标系和独立坐标系的建立 在进行数据处理前，需要在CAD上建立一个参考直角坐标系，并选取参考原点。在CAD中建立参考直角坐标系时，以线路水平法线方向为x轴，以线路竖直 方向为y轴，参考坐标原点为（0，0）。

隧道超前地质预报实施细则讲解

渭源至武都建设项目WWSY1标 隧道测超前地质预报实施细则 1、编制依据 1）铁道部《铁路工程物理勘探规程》TB10013—98； 2）交通部《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；3）交通部《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）； 4）交通部《公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）； 5）《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）； 6）《公路工程地质勘察规范》（JTJ064—98）； 7）水利部《水利水电工程物探规程》（SL326—2005）； 8）十天高速公路隧道工程施工图设计资料； 9）十天高速公路隧道工程地质勘察报告； 10）其它国家颁布、国家部门颁布、地方颁布的有关规范和规章。 2、工程概况 2.1隧道概况 烟坡里隧道位于甘肃省定西市漳县的油单沟与漳县三岔镇烟坡里村之间的厥头山西侧，隧道采用分离式，洞高7.5m；起止桩号为ZK173+070~ZK176+910 YK173+073~YK176+905，左线隧道长3840m，洞顶最大埋深250m，右线隧道长3832m，洞顶最大埋深248m；隧道进口平面线型为直线，出口段为圆曲线，左右线半径均为R-1400；左线纵面线型为1.38%（坡长637m）和-2.20%（坡长3195m）的人字坡。隧道进出口均采用削竹式洞门，设置10处行人横洞、4处行车横洞，左右线各设四处紧急

停车带。隧道围岩以IV、V级为主，两端洞口段均为V级围岩。 2.2隧道地质 2.2.1地形地貌 本隧道段位于甘肃省的东南部，处于西北黄土高原边缘与西秦岭山地交汇过渡地带，总体地形北低南高，隧道所经地段地面高程：2084.5~2273.2m，相对最大高差188.7m，隧道进口段，自然坡度38~40°，坡面呈阶梯状的田地，以构造剥蚀低中山地貌为主，山地海拔较高，主峰顶呈棱状，山坡高峻，河谷狭窄，多呈V字形。自白垩系以来，境内地层一直处于间歇性抬升之中，因此形成了多级不同时期、不同高程的剥夷面。 2.2.2地层岩性 根据区域地质资料及本阶段地勘资料，本勘察区隶属于华北区的陕甘宁盆地分区东南部。隧址区主要出露第四系全新统①-1耕植土（Q4pd）、第四系全新统冲洪积②-1粉质粘土(Q4al+pl)、第四系全新统崩滑堆积②-2碎石层（Q4del+c），下伏古近系④-3层强风化砾岩（E）、白垩系上统民和组⑤-1强风化泥质砂岩（K2m）及三叠系上统⑥-1强风化砂岩（T3）、⑥-2中风化砂岩（T3）、⑥-4中风化灰岩（T3）、⑥-4中风化泥质灰岩（T3）和⑥-2中风化钙质砂（T3）。第四系中上更新统黄土（Q2-3）：黄褐色，中密-密实，土质较均，垂直节理少量发育，多分布于洞身段所在地的半山坡，覆盖厚度不大。 2.2.3地质构造与地震

地质雷达(SIR-20)在某公路隧道中的应用

地质雷达(SIR-20)在某公路隧道中的应用 【摘要】简述了地质雷达的工作原理及其探测方法，采用SIR-20型地质雷达为例进行探测，同时结合掌子面的地质描述对巴郎山公路隧道开挖掌子面进行超前预报。通过预测可及时、详细地了解开挖掌子面前方岩层结构情况,为施工单位合理安排施工进度和减少工程隐患提供依据。 【关键词】SIR-20地质雷达；超前地质预报；掌子面 近年随着我国基础设施建设投入不断增大,全国各地的高速铁路、公路和地铁建设进入一个新的时期,而这当中隧道工程数量巨大。隧道施工时,掌子面前方的断层、软弱岩层、溶洞等不良工程地质条件都是很常见的工程地质问题[1]。这些地质因素不仅影响隧道的掘进速度,甚至会造成严重的工程事故。若能准确地在隧道掘进中提前了解掌子面前方岩性结构的变化情况,就可以根据所掌握到的这些地质构造情况,可及时合理地安排掘进进度、修正施工方案、安排防护措施、避免险情发生. 本文以位于四川省小金的巴郎山公路隧道掘进中所进行的超前预报为例，介绍美国GSSI公司SIR-20型地质雷达的原理和应用，并对隧道超前预报中的常见问题及解决办法进行了一些探讨。 1 地质雷达的工作原理 SIR-20地质雷达系统是美国劳雷工业公司生产的，它的系统包括硬件(主机、天线、传输电缆等)和软件(现场数据采集、预处理、后处理等)两大部分。它利用电磁波信号在物体内部传播时电磁波的运动特点进行探测,发射天线将高频电磁波以宽频带短脉冲形式送入掌子面前方,在电磁波向掌子面前方传播的过程中,当遇到存在电性差异的目标体(如空洞、裂隙、岩溶等)时,电磁波便发生反射,由接收天线接收,并由主机记录。在雷达资料中便会出现明显的特征反射,根据接收到的特征反射,由地质雷达图像判断其地质特征。 2 应用实例 2.1 工程概况 巴郎山隧道位于小金、汶川、宝兴三县交界处的巴朗山，是省道S303线的一段，是连接九环线和卧龙大熊猫自然保护区及东方圣山四姑娘山的唯一道路。该隧道的测区位于川西高原东部，四川盆地西部边缘，地势高差悬殊，西高东略低，温差变化大，植被分布受气温控制，垂直分带明显，测区属深切高中山峡谷冰川地貌。隧址区的地层有新生界第四系全新统崩坡积层、坡洪积层、冰碛、冰水堆积层和中生界三迭系地层。 2.2 现场测线布置及测量方法选择

极坐标法隧道断面测量

简介：隧道施工断面测量工作，不需专用软件，采用立面坐标法也能及时为施工提供可靠测量数据，准确的指导施工。三维坐标段落法，只需测量任意位置的三维坐标即可计算其偏差。 关键字：隧道断面测量立面坐标法三维坐标段落法 前言 隧道施工中各种工序衔接紧凑，平行作业、交叉施工的工程很多，且洞内作业面狭小，如排风不畅，空气质量差，红外线测量仪器反射信号太弱，往往无法进行测量工作。测量工作在隧道开挖施工中非常重要，它控制着隧道开挖的平面、高程和断面几何尺寸，关系到隧道的贯通。为满足测量工作需要，需选择关键工序工作面污染小的时间，停止一些次要工序,提前加大排风来满足测量工作条件。若测量工作占用时间过长，将直接影响工程进度和经济效益。如何及时、准确的提供测量成果，使用的仪器和方法便成了重要因素。花几十万买一台隧道断面仪，仅能用于隧道断面测量，投资太大，为节省投资可采用全站仪配隧道断面测量软件来完成。用全站仪进行外业数据采集后，再对采集的数据进行分析。数据分析可用台式、便携电脑，也可用可编程计算器进行。现将三数据分析方法列于表-1,从表-1可以看出，采用可编程计算器进行分析，内外业用时最少，测量 工作对工程作业时间影响最小。本文将对这种方便、快捷的测量和计算方法进行 分析与介绍。 隧道断面单点测量耗时比较 表表-1 1极坐标断面测量法 1.1极坐标系的建立 图—1是一个隧道断面，垂直方向（高程）为纵轴，用H表示；水平方向（距线路中线的距离）为横轴，用B表示。

图---1 圆心纵坐标等于路线设计高程减设计高程线至隧道中心的距离乘横坡比，加圆心至路面的高度。用公式（1-1）表示。 O=S-b×i+h＝Ｓ－4.11×0.02+1.69 （1--1） 圆心横坐标等于１０m（假定线路中心横坐标为１０米）。加线路中心至隧道中心的距离 1.2数据采集： 1.2.1待测断面站点放样 可放出路中线、隧中线或距路中线任意宽度的点位，记录其地面高程、线路中线至待测断面站点的距离等。 1.2.2断面测量 仪器置于待测断面，(竖直度盘定天顶方向为0度，顺时针注记)望远镜瞄准另一导线点或中线点定向后，转仪器正镜瞄准线路边线法线方向，也就是保证测量的竖直角读数，线路中线一侧为270-360度，线路边线一侧为0-90度。记录仪器高、观测的竖直角、斜距。根据个人习惯，亦可记录水平距离和高差。如隧道内

隧道衬砌地质雷达无损检测技术

隧道衬砌质量地质雷达无损检测技术 1 前言 1.1工艺概况 铁路隧道衬砌是隐蔽工程，用传统的目测或钻孔对其质量进行检测有较大的局限性；应用物理勘探的方法对隧道衬砌混凝土进行无损检测，可取得快速、安全、可靠的效果。 1.2工艺原理 电磁反射波法（地质雷达）由主机、天线和配套软件等几部分组成。根据电磁波在有耗介质中的传播特性，当发射天线向被测介质发射高频脉冲电磁波时，电磁波遇到不均匀体(接口)时会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决于被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理，达到探测识别目标物体的目的(图 1)。 图1 地质雷达基本原理示意图 电磁波在特定介质中的传播速度是不变的 ，因此根据地质雷达记录的电磁波传播时间ΔT ，即可据下式算出异常介质的埋藏深度H ： H V T =??2 (1) 式中，V 是电磁波在介质中的传播速度，其大小由下式表示： V C =ε (2) 式中，C 是电磁波在大气中的传播速度，约为3.0×108m/s ； ε为相对介电常数，不同的介质其介电常数亦不同。 雷达波反射信号的振幅与反射系统成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数可表示为： 212 1εεεε+-=r (3) 反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差越大，反射信号越强。 雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和波的频率。电导率越高，穿透深度

越小；频率越高，穿透深度越小。 2 工艺特点 电磁反射波法（地质雷达）能够预测隧道施工中衬砌的各种质量问题，分辨率高，精度高，探测深度一般在0.5m～2.0m左右。利用高频电磁脉冲波的反射，中心工作频率400MHz/900 MHz/1500 MHz； 采用宽带短脉冲和高采样率，分辨率较高； 采用可调程序高次迭加和多波处理等信号恢复技术，大大改善了信噪比和图像显示性能。 （1）操作简单，对工作环境要求不高； （2）对衬砌隐蔽工程质量问题性质判断一般精度较高，分辨率可达到2～5cm，检测的深度、结构尺寸以及里程偏差或误差小于10%，缺陷类型识别准确度达95%以上； （3）通过专业的RADAN 6.0分析软件，专业的技术人员可以迅速的完成数据处理等。 3 适用范围 地质雷达有其适用范围和适用条件，目标体与周围介质是否存在足够的电性差异，是探测工作是否有效的前提，这种电性差异就是介电常数；应根据不同的检测对象和检测要求选用不同的天线类型；适用条件，探测的目标体与周围介质有较大的介电常数差异并具有较好的反射条件；上覆层导电性较弱；目标体具有一定的体积，引起的异常有一定的强度；具有一定的探测对比资料。 该技术适用于隧道衬砌质量施工过程控制和竣工验收的无损检测。 4 主要引用标准 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753-2010） 《铁路隧道工程施工质量验收标准》TBl0417-2003 《铁路隧道衬砌质量无损检测规程施工规范》（TB10223-2004） 《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004） 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001） 《云桂铁路石林隧道地质雷达无损检测实施细则》 云桂铁路石林隧道相关设计图纸以及相关施工资料。 5 施工方法 1、检测前的准备工作: 收集隧道工程地质资料、施工图、设计变更资料和施工记录；

基于三维激光扫描数据的地铁隧道断面测量

基于三维激光扫描数据的地铁隧道断面测量 发表时间：2018-05-16T15:14:40.883Z 来源：《基层建设》2018年第2期作者：赵震 [导读] 摘要：随着我国科学技术的发展，三维激光扫描在建筑工程中越来越广。 上海建通工程建设有限公司上海 200030 摘要：随着我国科学技术的发展，三维激光扫描在建筑工程中越来越广。在此，描述了三维激光扫描在地铁隧道调线调坡断面的测量，详细阐述了基于此技术的测量作业流程，包括控制网的测设以及点云数据的采集与处理等。本文以某工程中隧道断面测量工作为例，将三维激光扫描断面测量成果与人工实测成果进行对比，三维激光扫描技术在数据采集效率、测量精度、成果输出方面都较传统方法有较大优势，并且在结构断面提取与成果输出方面实现了自动化，相较于同类测量方法在内业效率上有了较大提高，说明采用三维激光扫描技术能够保证测量精度，可满足地铁隧道调线调坡断面测量的需求。 关键词：三维激光；地铁；断面；调线调坡 引言 三维激光扫描技术是一项迅速发展的高新技术，它的出现为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段。它具有非接触、精度高、速度快等特点，能大幅节省时间与成本，有效解决数字化信息采集的难题。这些优势使其在虚拟现实、数字城市、文物保护、工程测量等领域有着广泛的应用，是目前国内外测绘领域关注的热点之一。结构断面检测作为地铁施工检测的一项重要内容，为后期的调线调坡提供数据支持。地铁盾构区间贯通后，需要根据规范要求进行地下导线点、地下水准点布设及测量，然后进行结构断面测量，并将测量结果作为后续线路调整的依据。本文采用三维激光扫描仪测量代替传统的方法，将其应用于沈阳地铁结构断面检测中，保证测量精度的同时，极大地提高了作业效率。在三维激光扫描仪数据的后处理方面，本文采用了自动化的断面提取方法，对任意里程的结构断面进行批量输出，相对于同类方法的隧道模型断面提取有了较大的改进，既简化了处理流程，也提高了效率。 1.点云数据采集 1.1扫描参数的设定 为了尽可能获取完整的隧道扫描点云数据，对扫描视场角不进行限制，即选择全景扫描模式。扫描分辨率设定为３．１ｍｍ＠１０ｍ，在正常扫描灵敏度下的单站扫描时间约为３分３０秒，可有效兼顾测量精度与效率。 1.2测站与标靶的布设 测站应布设在不受遮挡且较为空旷的隧道中心位置处，单站尽可能扫描到较大的范围，且扫描得到的点云分布均匀。标靶的布设在直线段将测站与标靶间的距离控制在４０－５０ｍ范围内，在曲线段将测站与标靶间的距离控制在３０－４０ｍ范围内，并根据现场情况适当进行调整。在两测站之间布设４个来卡黑白标靶，避免布设在一条直线上并分别采用专用基座或是对中杆布设在隧道内不同高程处。沿江城际站－科教城南站区间右线隧道长约１．２ｋｍ，共布设了１７个测站，在每个控制点上均布设徕卡黑白标靶，前后两测站均对控制点上的标靶进行观测。 2.点云数据处理 断面测量要求每隔４环管片即４．８ｍ测量一个断面，以设计线路中心线为测量基准线。原始的点云数据采用ＬｅｉｃａＣｙｃｌｏｎｅ软件进行处理，设计线路中心线坐标文件通过自主开发的“轨道交通测量数据处理系统”进行生成，最后使用徕卡隧道形变监测系统进行断面提取与处理。数据处理的整体流程如图２所示。 没有点云数据则在１ｃｍ的范围内搜索最近的一个点进行测量并给出对应的成果。 3.成果质量评定 在地铁隧道调线调坡工作中，主要将隧道中心位置处的左右横距与底点高程的实测值与设计值进行对比，判断是否有侵界的情况发

地质雷达在隧道质量检测中的应用公路继续教育答案

第1题 某隧道采用地质雷达检测时，K0+020处实测二次衬砌双程旅行时间为14ns，K0+020处二衬厚度为70cm，则衬砌混凝土介电常数为（）。 A.6 B.7 C.8 D.9 答案:D 您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第2题 对隧道衬砌质量进行检测时，宜选用的天线为（）。 A.100MHz B.500MHz C.900MHz D.1GHz 答案:B 您的答案：B 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第3题 地质雷达检测隧道衬砌时天线移动速度宜为（）。 A.1~3km/h B.3~5km/h C.5~8km/h D.5~10km/h 答案:B 您的答案：B 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第4题 采用地质雷达检测衬砌混凝土状况，对采集数据质量进行检查时，衬砌混凝土厚度的检查点相对误差小于（）为合格。 A.5%

B.10% C.15% D.20% 答案:C 您的答案：C 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第5题 利用地质雷达对隧道衬砌质量进行检测，当需要分段测量时，相邻测量段接头重复长度不应小于（）。 A.1m B.2m C.5m D.10m 答案:A 您的答案：A 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第6题 地质雷达法采集数据检查应为总工作量的（）。 A.5% B.10% C.15% D.20% 答案:A 您的答案：A 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第7题 公路隧道常见病害有（）。 A.衬砌裂缝 B.衬砌渗水 C.混凝土劣化 D.照明亮度不足 E.附属设施损坏

答案:A,B,C,D,E 您的答案：A,B,C,D,E 题目分数：7 此题得分：7.0 批注： 第8题 某公路隧道采用地质雷达进行衬砌检测，下列关于地质雷达检测结果的相关分析，正确的包括（）。 A.空洞：反射信号强，信号同相轴呈绕射弧形，不连续且分散、杂乱 B.不密实：反射信号强，反射界面明显，下部有多次反射信号，两组信号时程差较大； C.钢架：反射信号强，图像呈分散的月牙状； D.钢筋：反射信号强，图像呈连续的小双曲线形； E.密实：反射信号弱，图像均一且反射信号不明显。 答案:C,D,E 您的答案：C,D,E 题目分数：7 此题得分：7.0 批注： 第9题 地质雷达检测衬砌混凝土前应对混凝土电磁波速做现场标定，标定方法包括：（）。 A.在已知厚度部位或材料与隧道相同的其他预制件上测量； B.在洞口或洞内避车洞处使用双天线直达波法测量； C.钻孔实测； D.通过工程经验确定。 答案:A,B,C 您的答案：A,B,C 题目分数：7 此题得分：7.0 批注： 第10题 地质雷达可用下列隧道的检测项目有（）。 A.衬砌厚度 B.拱架数量； C.喷层与围岩接触状况； D.钢筋搭接长度。

隧道断面测量与设计断面录入方法

隧道断面测量与设计断面录入方法 隧道断面测量方法与数据格式 实测隧道断面时，只需要采集到断面上各点的三维坐标即可，在开始采集数 据时(第一个点)在点属性中写入特定的标记信息。 可按如下方法： (1) 在已知平面坐标和高程的测站上架设全站仪，设置仪器为地形点碎步测 量的方式，记录格式为“点号，X，Y，Z，点属性”； (2) 输入已知坐标和量取的仪器高度设站，后视另一平面已知点定向，然后 使仪器转到隧道横断面方向，任意测量一个点，在点属性中记入“CHA －里程值”。如果里程值不准确，请在里程之前加一个“*”。 提示：最好在表示新断面开始的CHA－记录行中，测点的坐标中输入测站点的坐标。 (3) 以线路前进方向为准，顺时针方向采集断面点，直到本断面测量结束。 如果测量的顺序是逆时针方向，利用GS P软件可以将断面数据逆转过来。 提示：如果仪器面向线路的起始方向（小里程方向），则测量断面的顺序应为逆时针方向。 提示：如果实测断面点的顺序不对，会影响GSP计算超欠挖面积，对于超欠值的计算没有影响。 (4) 在一个测站上不能测量出该断面所有的断面点时，可以分多次测量，利 用GSP软件的断面拼接功能拼接起来即可。 测量完成，下载记录的断面数据文件。 GSP处理的是从全站仪中记录的三维坐标数据。一般的全站仪都有测量地形图的功能，记录地形点的坐标和点属性，文本格式为： 点号，X，Y，Z，点属性 如果您的记录格式不是这样的格式，请在全站仪中设置记录格式，或编辑转换成上述格式。 GSP要求在每一个新的断面开始时，在点属性中记录“CHA－0000”。其中“CHA－”表示新的断面测量开始，“0000”表示断面的中线里程，如果您不知到该断面的里程，请用“*”代替，GSP自动计算。这个点的坐标记录测站点的坐标。对于点号，GSP忽略。

隧道地质雷达检测方法

隧道地质雷达法检测 1、目的 检测支护（衬砌）厚度、背部回填密实度、内部钢架、钢筋分布情况。 2、应用范围 检测混凝土与围岩接触面的脱空情况，支护（衬砌）厚度、内部钢架、钢筋分布情况；检测仰拱充填虚渣、虚土并圈定其范围；探查围岩地质情况。 3、依据 参照《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB 10223—2004/J 341—2004）。 4、检测步骤 4.1 地质雷达探测系统组成 地质雷达探测系统由地质雷达主机、天线、便携式计算机、数据采集软件、数据分析处理软件等组成。 地质雷达主机技术指标应符合以下要求：系统增益不低于150dB；信噪比不低于60dB；模/数转换不低于16位；信号叠加次数可选择；采样间隔一般不大于0.5ns；实时滤波功能可选择；具有点测与连续测量功能；具有手动或自动位置标记功能；具有现场数据处理功能。 地质雷达天线可采用不同频率的天线组合，技术指标应符合以下要求：具有屏蔽功能；最大探测深度大于2m；垂直分辨率应高于2cm。

隧道风速检测 1、目的 检测隧道风速。 2、适用范围 隧道施工通风和运营通风风速检测。 3、依据 按照《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1—1999)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004) 、《公路隧道施工技术规范》(JTG 60—2009)等相关规定。 4、检测仪器与方法 4.1 检测仪器 常用的风表有杯式和翼式两种，杯式风表用在检测大于10m/s的高风速；翼式风表用在检测0.5~10m/s的中等风速，具有高灵敏度的翼式风表也可以用在检测0.1~0.5m/s的低风速。 检测时，先回零，待叶轮转动稳定后打开开关，则指针随着转动，同时记录时间。经1~2min后，关闭开关。风表可以测一点的风速，也可以测隧道的平均风速。 用风表检测隧道断面的平均风速时，测风员应该使用风表正对风流，在所测隧道断面上按一定的路线均匀移动风表。通常采用的线路如图2所示。

宜张高速隧道雷达检测报告

宜张高速公路隧道地质雷达 检测报告 宜张高速公路总监办中心试验室 二○一四年十一月

根据宜张高速公路总监办及合同要求，中心试验室于2014年11月5日～7日对土建2标的丁家坪隧道、灯盏窝隧道、长岭岗隧道砼衬砌质量采用地质雷达仪进行了质量抽检。 一、检测内容 根据隧道结构受力的特点，本次隧道砼衬砌质量检测采用对两侧拱腰及拱顶三条线检测，检测内容为：砼衬砌（二衬）质量、厚度及初衬后缺陷情况。 二、检测仪器设备 本次工作使用仪器设备如下： 雷达：瑞典产RAMAC/GPR地质雷达，选用500MHz屏蔽天线。 采集软件：RAMAC GroundVision V1.4.4版 1、仪器介绍 RAMAC/GPR地质雷达是一种宽带高频电磁波信号探测方法，它是利用电磁波信号在物体内部传播时电磁波的运动特点进行探测的。雷达组成及探测方法如下： 地质雷达系统主要由以下几部分组成（如下图所示）：

雷达系统组成示意图 ①、控制单元：控制单元是整个雷达系统的管理器，计算机（32位处理器）对如何测量给出详细的指令。系统由控制单元控制着发射机和接收机，同时跟踪当前的位置和时间。 ②、发射机：发射机根据控制单元的指令，产生相应频率的电信号并由发射天线将一定频率的电信号转换为电磁波信号向地下发射，其中电磁信号主要能量集中于被研究的介质方向传播。 ③、接收机：接收机把接收天线接收到的电磁波信号转换成电信号并以数字信息方式进行存贮。 ④、电源、光缆、通讯电缆、触发盒、测量轮等辅助元件。 2、雷达检测基本原理 探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）依据电磁波脉冲在地下传播的原理进行工作。发射天线将高频（106~109Hz或更高）

隧道超前地质预报方案设计

隧道超前地质预报方案 1编制依据 (1)《公路隧道超前地质预报技术指南》及交通部颁布的其他现行施工规范、安全规程、施工指南等。 (2)工程地质及水文地质》——中国水利水电出版社。 (3)近年来高速公路类似工程施工经验、施工工法、科技成果；国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果。 2隧道工程概况 标段内隧道工程地质复杂，主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成，洞身主要为中～微风化花岗岩。，隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主，部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。施工中必须加强超前地质预报，并采取相应的工程措施，保证安全顺利地通过不良地质段。 根据设计提供风险等级和超前地质预报设计要求，我单位采取加深炮孔探测和超前水平地质钻孔俩种方法进行围岩观测，以提供有效的施工措施保证施工安全、顺利的进行，对于出现地质异常区域，我单位另增加TSP或地质物探手段进行详细的地质分析，并报设计单位进行核对、审批，重新进行隧道风险等级划分。 项目部对标段内隧道作业高度重视，在施工组织设计中已经把超前地质预报列入独立的施工工序进行检测，制定“有预报才施工，不预报坚决不允许施工”的要求发放各施工队执行实施。

为有效的执行超前地质预报的实施，项目部特别成立专职超前地质预测预报实施小组，其中组长1人，副组长2人，组员5人，负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理，对隧道施工起到实施性的指导作用。并聘请专职预报队伍负责标段内的隧道地质超前预报施工。 3隧道工程地质条件 本标段隧道工程地质复杂，主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成，洞身主要为中～微风化花岗岩。，隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主，部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。 4超前地质预测预报目的 地下地质条件复杂，潜在、无法预知的地质因素较多：多变的地形条件，地层破碎带、断层，富水岩层等。 进行隧道地质超前预报的目的是：提供隧道掘进前方的地质情况，包括围岩的完整性、断层破碎带和溶洞的规模和位置、不良地层的富水情况，进而做出对围岩类别的划分和隧道开挖时稳定性的分析，以确定合理的工程措施和合理的施工方法，以确保隧道施工安全顺利的进行。 5超前地质预测预报组织机构和人员设备配置 在项目部设施工地质工作管理办公室，办公室设在工程管理部，负责组织项目部有关人员进行预报培训和学习工作；预报物探设备管理与