如何用結構雷達和陣列超聲排查新建隧道滲水點？

解決方案

巡鷹智檢提出的解決方案是：先采用結構雷達進行大面積盲掃找出可能的滲水區(qū)域，再通過陣列式超聲儀器進行詳細檢測，以確定確切的滲水位置。

檢測結果—A區(qū)

結構雷達GP8100的區(qū)域掃描結果

上圖左側為區(qū)域掃描結果圖，從中可看到橫向鋼筋為箍筋，在垂直方向上近似等間距排列?？v向鋼筋為主筋，在水平方向上中間區(qū)域呈四根為一組排列（緊密），在兩邊區(qū)域呈單根排列（稀疏）。

中、右兩圖為隧道內部結構的掃描結果在現(xiàn)實場景上的對應位置投影。將真實位置與對應掃描結構融合為一體，方便數(shù)據(jù)管理、記錄，可為后續(xù)隧道維護工作做快速、精準定位指導。

從雷達剖面圖上判斷，7～13 cm深度（藍框范圍）的倒置雙曲線形狀主要為雙層鋼筋網(wǎng)信號反射所致；在60 cm深度左右（黃色標記線）出現(xiàn)連續(xù)的板狀反射信號，則主要為混凝土初支（板厚）的信號反射所致；在鋼筋和初支底板深度之間，未見明顯富水（滲水）信號。

接著，我們用PD8050陣列式超聲成像，按黃色箭頭的方向進行掃描。

PD8050線性掃描結果

根據(jù)結果可見，上圖中淺層約7 cm深度處可看到周期性的鋼筋分布信號；在1-15號測線區(qū)域，約59 cm位置處看到清晰的底板反射信號。中間有部份不連續(xù)情況，是由于表層鋼筋反射了一部分超聲信號，導致深層目標物無法被探測所致。

整體而言，初支底板信號能被較清晰的反映出來（超聲成像時，不宜將信號增益調節(jié)過大，否則容易誤判空洞或缺陷）。

對GP8100和PD8050的結果進行分析

對GP8100線性視圖（左）左和PD8050線性視圖（右）進行分析，均可看到淺層鋼筋信號以及60 cm深度處的初支底板較連續(xù)的信號，且鋼筋和底板之間未見明顯富水區(qū)域。

綜上可初步判斷A區(qū)的施工質量較好，未見明顯滲水情況。

檢測結果—B區(qū)

GP8100區(qū)域掃描結果

首先，仍然采用GP8100進行大面積區(qū)域掃描。左圖為區(qū)域掃描結果圖，圖中橫、豎向鋼筋分布和A區(qū)類似，但圖中白圈所示區(qū)域，鋼筋之后存在明顯信號增強的區(qū)域，懷疑是滲水所導致。

中、右兩圖為掃描結果的AR結構投影。通過降低結構圖像的透明度，右圖工程師在懷疑區(qū)域做標記，為后期PD8050的測試做定位標識。

進一步驗證該區(qū)域為何存在滲水情況，我們選取B區(qū)中雷達區(qū)域掃描中的第8道測線和A區(qū)中雷達區(qū)域掃描中的第9道測線進行對比分析。

A區(qū)和B區(qū)雷達線掃對比

左圖為B區(qū)的第8道測線的剖面視圖，右圖為A區(qū)的第9道測線的剖面視圖。從兩幅圖對比來看，A區(qū)未見任何富水和滲水情況，B區(qū)內鋼筋和底板之間存在明顯富水信號。

通過B區(qū)的雷達AR結構觀測，也發(fā)現(xiàn)鋼筋和底板之間存在明顯富水信號和滲水的可能（左圖中紅圈所示），我們進而采用PD8050尋找該區(qū)域的滲水原因。

PD8050的線性掃描結果

上圖（右）為PD8050的線性掃描視圖。在水平方向約1.4 m處，初支底板之后（約65～73 cm深度處）存在明顯空洞反射信號，其實際位置也與之前的雷達掃描結果(左圖))相對應，進一步判斷此處可能存在空洞，從而導致滲水。

針對上述結果，我們繼續(xù)采用PD8050針對該區(qū)域進行全3D矩陣掃描，再次確認了在68-74 cm深度位置存在空洞的結果。