金属网反射波形,与钢筋类似,只是一系列反射弧彼此相接很紧密,形成波浪形状。
衬砌厚度和脱空的波形特征
衬砌与围岩之间的脱空区为空气,与混凝土和围岩的波阻抗差异很大,反射波正反相间,波相先兰后红,反射很强,脱空区断续蜿蜒,位置清晰明显,极易辨别。下列2张图是南昆铁路隧道衬砌检测图象。衬砌与围岩之间分布有大小脱空区。
隧道围岩结构的波相特征
灰岩是一种节理、裂隙比较发育的岩体,雷达波可将这种岩体结构清晰的显现出来。节理裂隙
断断续续,反射波高频成分较多,时强时弱,断断续续,反映岩体结构、产状的特征。
7.7 雷达记录表面反射波相的追踪
表面反射振相的辨认与追踪很重要,它关系到深度/厚度的计算,不可忽视。下图是铁路运行
隧道拱顶检测的图像。隧道拱顶检测时,雷达天线移动到接触电网拉线附近时,天线必须下降躲开横拉线,天线与拱顶距离拉大,表面反射波走时也随之变大,形成下凹弧形,弧形的第一个振相就
是表面反射波,向两侧可连续追踪。
7.8 隧道检测中干扰波的识别
隧道的检测条件是十分复杂的,除了电器设备的干扰外,隧道墙壁、路基铁轨、检测台车等都会产生反射干扰信号。只有可靠地辨认出衬砌与围岩之间的反射信号与各类干扰信号,才能准确无误的确定砌的厚度。当天线在移动中与衬砌表面距离变化时,衬砌与围岩之间的反射信号与表面反射信号同步变化,而隧道内的各种反射波是反向变化,形成明显的反差,依此可判定反射波是来自于衬砌内还是隧道内。下列3幅图像就是用来表明不同反射波出现的特征。图3是隧道拱顶检测的图像,使用900MHZ天线。图中20ns处出现一个较强的连续反射波,与表面反射波变化相反,明显是隧道内的反射波。隧道内电磁波速按0.3m/ns计,推算距离应为距拱顶3m左右,正好是工作台车升起的台面,材料是金属板的,反射较强。图像的下部30-40ns的位置,隐约可以看到台车箱底和路基的反射波,在天线下移时表现的特别清楚。
多次波的识
别
在雷达检测中多次波出现的是常见的,在前一个图像(图3)中20ns附近,实际上是两种波的叠加,一个是天线发射的电磁波直接射到台面上,反射回天线;另一个是天线发的电磁波先照射到衬砌表面上,然后反射到台车上,经台车再反射回天线。当天线接近拱顶时,这两路波的走时接近,当天线下移,与衬砌的距离拉大时,两路波的走时差拉大,一个变大,一个变小,图中看得很清楚。 图5中二次波的显现更清楚,位置在120ns附近。天线发射的电磁波射到衬砌表面反射到路基上,路基上有水,然后再返回天线。多次波的识别要点一是看反射波的形态,与界面反射波形态变化的关系,二是计算多次波的走时,根据走时分析反射波路径,
多次波路径示意图
衬砌 工作台 台车 路基