1.背景

探地雷达作为一种无损的检测手段，主要通过向具有不同介电性质的结构体发射并接收电磁波信号，通过分析反射波能量、振幅、相位以及时延等参数以解算结构异常及其所在层位深度。凭借其连续化、高效率、无损化的优势，目前被广泛应用于矿产勘查、隐伏灾害探查、岩土工程勘察、工程质量检测以及建筑结构检测等众多领域。

探地雷达作为一种非常重要的无损检测工具，能够有效地对地下结构和目标进行探测。探地雷达系统主要由三个部分组成，包括天线与收发单元、雷达主机以及便携式计算机。天线与收发单元负责发射电磁波并接收反射回波信号，常用的测试天线工作频率范围介于1M～1GHz之间，其在地下介质中的传播以位移电流为主。

图1 探地雷达测试技术原理及应用

2.探地雷达在隧道检测中的优势及缺陷

探地雷达无损检测技术能够获取道路结构层及隧道衬砌的连续检测图像，根据图像特征分析其内部的损伤情况，从而直接地了解和评价道路内部的健康状态。通过调整测试天线的中心频率，其探测分辨率可以达到几毫米，能够精确地确定隧道结构层内部缺陷发育的产状和深度，且能够较强地屏蔽地表电磁干扰，适应多种恶劣的工作环境。

随着对隧道检测需求的增加，探地雷达技术的局限性也逐渐显现。由于隧道内部成分复杂，存在多种类型的材料甚至障碍物（如管道、电缆、地下水等），这些因素会干扰雷达的成像结果。此外，电磁波在穿越各介质时，会产生显著的信号衰减特征，尤其在深层探测中，其信号衰减更为显著，这也增加专业人员对检测结果判别的难度。

3.隧道检测中的应用

低频天线（50M~100M）常用于隧道施工过程中的开挖面前方不良体地质体探测，通过对前方15-30m范围内的不良地质体进行识别定位，为隧道的安全施工提供基础保障。

图2 不良地质体探测结果

中频天线（200M~1G）被常用于对隧道二衬及道路结构内部缺陷检测中，利用检测车辆调整测试方位，可对隧道衬砌及路面各结构部位进行高效检测。对于其他厚度较小的结构，也可采用高频天线（1.2G~2.3G）以提高对内部缺陷的分辨率。

图3 隧道衬砌结构探测结果

高速检测：余宏庆