CN108919258A - 一种采用微波技术推定隧道衬砌混凝土中雷达波速的方法 - Google Patents

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周艳芳
丁小晴
余进
曹旷
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CONSTRUCTION ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd NANJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Nanjing Rail Transit Construction Project Quality And Safety Supervision Station
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Abstract

本发明公开了一种采用微波技术推定隧道衬砌混凝土中雷达波速的方法，该方法首先在雷达检测面中划定出微波测定区域，然后在单个微波测定区域中对每个测点的相对湿度进行测定，并记录每个测点的相对湿度值Rsi；接着采用公式Rs＝∑Rsi/16，求出每个微波测定区域的相对湿度算数平均值Rs；接着采用公式ω＝(Rs‑3091)/106.3，求出衬砌混凝土的含水率ω；接着采用公式v＝‑0.335ω+9.411，求出衬砌混凝土中的雷达波速v；最后进行雷达检测。本发明能够较为准确的推定衬砌混凝土中的雷达波速，进而提高雷达检测精度，该方法适合推广使用。

Description

一种采用微波技术推定隧道衬砌混凝土中雷达波速的方法
技术领域
本发明涉及到隧道衬砌混凝土雷达检测技术领域，尤其涉及到一种采用微波技术推定隧道衬砌混凝土中雷达波速的方法。
背景技术
采用雷达对隧道衬砌混凝土质量进行检测时，由于地下水文环境复杂，衬砌混凝土往往含水率较大，而含水率直接影响混凝土中雷达波速的大小，目前业内主流的雷达系统，都需要预设雷达波速，在以往的工程实际中，雷达波速的取值主要依靠检测人员的经验判断，缺乏可靠依据，这极易造成雷达检测定位的精确性下降。而微波法的原理是利用在高频电场中，通过测量电介质弛豫损耗量的大小，间接推定介质的相对湿度。但目前来说，微波湿度法测试结果仅能表征混凝土的相对湿度值，其物理意义实质是微波能量衰减的大小，不具备量纲，只与混凝土的含水率具有正相关性，不同类型混凝土测得的相对湿度值也不尽相同。
发明内容
本发明的目的是为了克服隧道衬砌混凝土雷达检测时雷达波速确定困难的问题，提供一种采用微波技术推定隧道衬砌混凝土中雷达波速的方法，能够推定衬砌混凝土中雷达波速的大小，提高雷达检测定位的精确性。
本发明采用的技术方案为：一种采用微波技术推定隧道衬砌混凝土中雷达波速的方法，包括以下步骤：
(1)、待检衬砌混凝土类型应为C35P10，在雷达检测面中划定出微波测定区域，测定区域的个数可根据雷达检测面的大小确定，每100m2的雷达检测面不宜少于1个微波测定区域，单个微波测定区域为正方形，每个微波测定区域应布置16个矩阵排列的测点；
(2)、采用微波测湿仪，选用同混凝土衬砌厚度相匹配的微波探头，在单个微波测定区域中对每个测点的相对湿度进行测定，并记录每个测点的相对湿度值Rsi；
(3)、根据步骤(2)中记录的每个测点的相对湿度值Rsi，采用公式Rs＝∑Rsi/16，求出每个微波测定区域的相对湿度算数平均值Rs；
(4)、根据步骤(3)中求得的相对湿度算数平均值Rs，采用公式ω＝(Rs-3091)/106.3，求出衬砌混凝土的含水率ω；
(5)、根据步骤(4)中求得的衬砌混凝土含水率ω，采用公式v＝-0.335ω+9.411，求出衬砌混凝土中的雷达波速v；
(6)、将步骤(5)中求得的雷达波速v输入雷达系统，并进行雷达检测。
作为优选，所述步骤(1)中单个微波测定区域的大小宜为边长为0.5m的正方形。
有益效果：本发明涉及的一种采用微波技术推定隧道衬砌混凝土中雷达波速的方法，能够较为准确的推定衬砌混凝土中的雷达波速，进而提高雷达检测精度，该方法适合推广使用。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明做进一步描述：
一种采用微波技术推定隧道衬砌混凝土中雷达波速的方法，其特征在于其步骤为：
(1)、在南京某矿山法隧道工程中，衬砌混凝土类型应为C35P10，雷达检测面为55m2，划定出1个微波测定区域，微波测定区域的大小为边长为0.5m的正方形，微波测定区域内布置16个矩阵排列的测点；
(2)采用MOIST微波测湿仪，选用50cm的微波探头，在微波测定区域中对每个测点的相对湿度进行测定，并记录每个测点的相对湿度值Rsi；
(3)、根据步骤(2)中记录的每个测点的相对湿度值Rsi，采用公式Rs＝∑Rsi/16，求出微波测定区域的相对湿度算数平均值Rs＝3388；
(4)、根据步骤(3)中求得的相对湿度算数平均值Rs＝3388，采用公式ω＝(Rs-3091)/106.3，求出衬砌混凝土的含水率ω＝2.794％；
(5)、根据步骤(4)中求得的衬砌混凝土含水率ω＝2.794，采用公式v＝-0.335ω+9.411，求出衬砌混凝土中的雷达波速v＝8.475cm/ns；
(6)、将步骤(5)中求得的雷达波速v＝8.475cm/ns输入雷达系统，并进行雷达检测，结果精度满足检测要求。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种采用微波技术推定隧道衬砌混凝土中雷达波速的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、待检衬砌混凝土类型为C35P10，在雷达检测面中划定出微波测定区域，微波测定区域的个数根据雷达检测面的大小确定，每100m2的雷达检测面不少于1个微波测定区域，单个微波测定区域为正方形，每个微波测定区域布置16个矩阵排列的测点；
(2)、采用微波测湿仪，选用同混凝土衬砌厚度相匹配的微波探头，在单个微波测定区域中对每个测点的相对湿度进行测定，并记录每个测点的相对湿度值Rsi；
(3)、根据步骤(2)中记录的每个测点的相对湿度值Rsi，采用公式Rs＝∑Rsi/16，求出每个微波测定区域的相对湿度算数平均值Rs；
(4)、根据步骤(3)中求得的相对湿度算数平均值Rs，采用公式ω＝(Rs-3091)/106.3，求出衬砌混凝土的含水率ω；
(5)、根据步骤(4)中求得的衬砌混凝土含水率ω，采用公式v＝-0.335ω+9.411，求出衬砌混凝土中的雷达波速v；
(6)、将步骤(5)中求得的雷达波速v输入雷达系统，并进行雷达检测。
2.根据权利要求1所述的一种采用微波技术推定隧道衬砌混凝土中雷达波速的方法，其特征在于：所述步骤(1)中单个微波测定区域的大小为边长为0.5m的正方形。
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