如何用结构雷达和阵列超声排查新建隧道渗水点？

解决方案

巡鹰智检提出的解决方案是：先采用结构雷达进行大面积盲扫找出可能的渗水区域，再通过阵列式超声仪器进行详细检测，以确定确切的渗水位置。

检测结果—A区

结构雷达GP8100的区域扫描结果

上图左侧为区域扫描结果图，从中可看到横向钢筋为箍筋，在垂直方向上近似等间距排列。纵向钢筋为主筋，在水平方向上中间区域呈四根为一组排列（紧密），在两边区域呈单根排列（稀疏）。

中、右两图为隧道内部结构的扫描结果在现实场景上的对应位置投影。将真实位置与对应扫描结构融合为一体，方便数据管理、记录，可为后续隧道维护工作做快速、精准定位指导。

从雷达剖面图上判断，7～13 cm深度（蓝框范围）的倒置双曲线形状主要为双层钢筋网信号反射所致；在60 cm深度左右（黄色标记线）出现连续的板状反射信号，则主要为混凝土初支（板厚）的信号反射所致；在钢筋和初支底板深度之间，未见明显富水（渗水）信号。

接着，我们用PD8050阵列式超声成像，按黄色箭头的方向进行扫描。

PD8050线性扫描结果

根据结果可见，上图中浅层约7 cm深度处可看到周期性的钢筋分布信号；在1-15号测线区域，约59 cm位置处看到清晰的底板反射信号。中间有部份不连续情况，是由于表层钢筋反射了一部分超声信号，导致深层目标物无法被探测所致。

整体而言，初支底板信号能被较清晰的反映出来（超声成像时，不宜将信号增益调节过大，否则容易误判空洞或缺陷）。

对GP8100和PD8050的结果进行分析

对GP8100线性视图（左）左和PD8050线性视图（右）进行分析，均可看到浅层钢筋信号以及60 cm深度处的初支底板较连续的信号，且钢筋和底板之间未见明显富水区域。

综上可初步判断A区的施工质量较好，未见明显渗水情况。

检测结果—B区

GP8100区域扫描结果

首先，仍然采用GP8100进行大面积区域扫描。左图为区域扫描结果图，图中横、竖向钢筋分布和A区类似，但图中白圈所示区域，钢筋之后存在明显信号增强的区域，怀疑是渗水所导致。

中、右两图为扫描结果的AR结构投影。通过降低结构图像的透明度，右图工程师在怀疑区域做标记，为后期PD8050的测试做定位标识。

进一步验证该区域为何存在渗水情况，我们选取B区中雷达区域扫描中的第8道测线和A区中雷达区域扫描中的第9道测线进行对比分析。

A区和B区雷达线扫对比

左图为B区的第8道测线的剖面视图，右图为A区的第9道测线的剖面视图。从两幅图对比来看，A区未见任何富水和渗水情况，B区内钢筋和底板之间存在明显富水信号。

通过B区的雷达AR结构观测，也发现钢筋和底板之间存在明显富水信号和渗水的可能（左图中红圈所示），我们进而采用PD8050寻找该区域的渗水原因。

PD8050的线性扫描结果

上图（右）为PD8050的线性扫描视图。在水平方向约1.4 m处，初支底板之后（约65～73 cm深度处）存在明显空洞反射信号，其实际位置也与之前的雷达扫描结果(左图))相对应，进一步判断此处可能存在空洞，从而导致渗水。

针对上述结果，我们继续采用PD8050针对该区域进行全3D矩阵扫描，再次确认了在68-74 cm深度位置存在空洞的结果。