地表雷达检测技术方案.doc

贵州道兴建设工程检测有限责任公司 贵阳市轨道交通贵阳市轨道交通 2 2 号线号线兴筑西路站兴筑西路站- -水井坡站区间水井坡站区间 地地表表雷雷达达探探 测测技技术术方方案案 方案编制： 技术审核： 方案批准： 贵州道兴建设工程建设工程检测有限责任公司 2016 年 3 月 15 日 目目 录录 1 工程概况.1 2 探测项目和方法.1 3 编制依据.2 4 雷达探测的基本原理.2 5 探测流程.3 6 检测仪器和设备.4 7 需有关单位配合的事项.4 7 质量和安全保证措施.4 8 预期成果.5 9 本工程项目安排.5 - 1 - 1 工程概况工程概况 贵阳市轨道交通 2 号线兴筑西路站-水井坡站区间长 1234.974m，其中水井坡站 （长 189.6m），为本一站一区间的土建工程施工。 水井坡站是贵阳市轨道交通 2 号线的一个中间站，位于主干道金阳南路的下方， 周围交通较为繁忙。车站起止里程 YDK19+978.193YDK20+167.819，总长 189.6m， 为地下两层岛式车站，车站结构为明挖地下两层单柱双跨矩形结构。标准段宽 19.9m， 基坑深约 15-21m，主体建筑面积 7941.8m2，总建筑面积 11936m2。顶板覆土约 3.6m，轨面埋深 15.35m。本站共设 4 个出入口、2 组风亭。1、4 号出入口过街段采用 暗挖外其余均为明挖法施工。车站两端均为矿山法区间。 兴筑西路站-水井坡站区间，本区间线路出兴筑西路站后，穿过诚信南路东侧的一 个小山包及金阳客站公交停车场（侧穿加气站），再穿过翠柳路后，进入喀斯特公园 内，在公园内线路继续往东南，穿出公园东南角、石村东路后，到达金阳南路水井坡 站，区间设计里程为：YDK18+741.914YDK19+976.888，区间隧道全长 1234.974m。 采用矿山法施工。隧道拱顶埋深 14.539.6m，线间距为 12m17m。 本工程项目为城市交通通道，工程地质条件复杂，为了保证施工安全，必须须对 开挖段落的工程地质地质条件弄清楚，防止工安全施工大发生，故根据贵阳市城市轨 道交通有限公司文件“筑轨道201596 号” “贵阳市城市轨道交通有限公司关于印发 贵阳市城市轨道交通工程地表地质雷达探测管理办法（试行） 的通知”的要求，根 据本段的具体情况，对该标段的开挖站台和暗挖区间隧道地表进行了雷达探测，雷达 测线布置严格按办法进行。其具体探测方案如下： 2 探测项目和方法探测项目和方法 根据本工程的实际和相关规范要求，采用技术成熟地质雷达法，对施工站台的周 围，以及暗挖区间的地表的空洞、脱空、水囊、疏松堆积体等进行探测，防止施工过 程中的坍塌、涌泥、涌水等事故发生。 - 2 - 3 编制依据编制依据 铁路隧道超前地质预报技术指南 （铁建设【2008】105） ； 铁路隧道工程施工技术指南 （TZ 2042008） ； 铁路隧道设计施工有关标准补充规定 （铁建设【2007】88） ； 贵阳市城市轨道交通工程地表地质雷达探测管理办法（试行） 的通知” ； 国家以及贵州省有关规范、规程等。 4 雷达探测的基本原理雷达探测的基本原理 探地雷达是利用高频电磁波（1MHZ1GHZ）， 以宽频带短脉冲的形式，在地面 通过发射天线（T）将信号送入地下，经地层界面或目的体反射后回到地面，再由接收 天线（R）接收电磁波反射信号，通过对电磁波反射信号的时域特征和振幅特征进行分 析来了解地层或目的体特征信息的方法。当发射天线向地下发射高频宽频带短脉冲电 磁波时，遇到不同介电特性的介质就会有部分电磁波能量返回，接收天线接收反射回 波并记录反射时间。电磁波在岩土介质中的传播速度为： r c V E 式中：c 为电磁波在真空中的传播速度，约为 0.3mns；Er为相对介电常数。 电磁波在介质中传播时，其路径-波形将随所通过的介质的电性质及几何形态而变 化，根据接收到波的旅行时间（亦即双程走时）、幅度、频率与波形变化资料，可以 推断介质的内部结构以及目标的深度、形状等，利用电磁波在介质中的波速和旅行时 间可以计算介面深度。当发射天线沿欲探测物表面移动时就能得到其内部介质 2 tV h 剖面图像。其工作原理见图 1。 - 3 - 图图 1 雷达探测原理示意图雷达探测原理示意图 检测时采用的地质雷达为Zond-12e（拉脱维亚）。根据测试技术要求和现场实际情 况，选择天线点测方式，设置和联接选用 150 MHz 频率天线（天线的间距 1.52.0m 可 调）和 900MHz 高频天线进行综合测试，信号数字迭加可进行每秒 16128 次，增益根 据探测深度变化进行指数放大。数据处理和反演解释使用仪器生产厂家配备的雷达处 理软件对雷达信号进行处理、解释和计算。 （2）雷达测线的布置：沿基础环向测 3 条测线。 5 探测流程探测流程 图 3.1 检测流程框图 试 验 试验数据分析、整 理 提交试验报告 制定试验方案 人员组织 试验设备 技术交底 现场试验 接受委托 地表表面 空洞等不良地质 体 探测界限 - 4 - 6 检测仪器和设备检测仪器和设备 试验仪器设备及机械见表 3。 表表 3 3 试验仪器设备试验仪器设备 试验项目设备名称数量单位规格备注 地质雷达1套Zond-12e包括雷达天线及软件 雷达检测 笔记本电脑1台联想数据采集及数据处理 外观检测相机、钢直尺、钢卷尺1套 7 需有关单位配合的事项需有关单位配合的事项 (1) 清理试验场地； (2) 当施工现场出现交叉作业而影响试验进度时，请委托方出面进行协调解决。 (3) 因试验设备操作复杂，须人工进行现场移动，请委托方协调； 7 质量和安全保证措施质量和安全保证措施 为保证试验工作能科学、安全、有序的进行，依据我公司质量保证体系文件，现制 订保证措施如下： (1) 严格按照国家有关规范的要求进行试验 (包括设备组装、测试仪器仪表的安装 及数据读取方式等等)； (2) 所有计量试验设备、仪器，使用时必须在有效计量周期内； (3) 实施岗位责任制，各项试验工作及其配套服务有专人负责，保证试验的有序性； (4) 建立项目质量保证体系，落实质量管理责任制，明确岗位职责、岗位技术要求 及质量要求，做到质量责任落实到人； (5) 积极配合甲方、设计、监理对试验质量的检查，认真听取意见和建议，发现问 - 5 - 题及时纠正； (6) 设立现场试验安全技术管理机构，落实安全生产责任制，保证安全责任落实到 人；现场实行分级配电管理，使用符合要求的配电箱，对试验用电和临时生活用电实 行专人负责，保证试验人员安全； (7) 现场实行安全保卫制度，以保证现场人员、设备的安全； (8) 为保证试验顺利进行，试验现场设立警戒线，防止非试验人员进入试验区对基 准设施产生影响； (9) 为保证试验数据的准确性，防止外界环境因素的干扰，对有可能产生的振动、 温湿度影响采取先期预防措施（如采用蓬布遮挡以