[发明专利]隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置及其试验方法

权利要求书

1.隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置，其特征在于：包括由混凝土制成的主体模型，所述主体模型上设有若干卡槽，所述卡槽内部设有与所述卡槽相匹配的用以模拟不同衬砌结构类型或不同地质病害的混凝土模拟部件；所述混凝土模拟部件与所述主体模型组合形成整体模型，使用地质雷达在所述整体模型上方进行探测，获得所述不同衬砌结构在地质雷达中的响应特征；

所述主体模型采用隧道衬砌中使用的混凝土型号，按实际衬砌等比例浇筑而成；所述卡槽由浇筑所述主体模型时，在模具中的相应位置置入矩形工程塑料板所制成；

所述混凝土模拟部件包括设于外部的工程塑料板，和在所述工程塑料板内浇筑形成的混凝土，通过在所述混凝土模拟部件内部设置相应的构件来模拟不同的衬砌结构类型，不同类型的所述混凝土模拟部件的组合方式模拟不同的工程情况。

2.根据权利要求1所述的隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置，其特征在于：所述卡槽为矩形卡槽；所述混凝土模拟部件数量多于所述卡槽的数量；所述卡槽间的间距大于5cm。

3.根据权利要求1所述的隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置，其特征在于：所述混凝土模拟部件由纯混凝土浇筑而成，外形为纯混凝土柱或纯混凝土板。

4.根据权利要求1所述的隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置，其特征在于：所述混凝土模拟部件为柱体，部件内部沿柱体纵向设有用以模拟衬砌中钢筋网的钢筋、或设有用以模拟衬砌中钢拱架的型钢。

5.根据权利要求1所述的隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置，其特征在于：所述混凝土模拟部件为柱体，部件内部沿柱体纵向中间布有设定厚度的、且界面起伏的用以模拟隧道衬砌混凝土脱空情况的混凝土脱空段。

6.根据权利要求1所述的隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置，其特征在于：所述混凝土模拟部件内部设有用以模拟衬砌中病害的大小不一的空腔。

7.根据权利要求6所述的隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置，其特征在于：所述空腔上部连接水平的出水管，下部连接水平的输水管，所述输水管通过水泵与水箱连接；电脑与所述水泵相连，控制注水量，以模拟同一空腔在不同注水量下的不同情况。

8.如权利要求1所述隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置的模拟试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据所要模拟的隧道衬砌段的质量情况，确定混凝土模拟部件的种类、数量和排布方式；

步骤2：选择相应的混凝土模拟部件，插入主体模型的相应卡槽中，组成整体模型；

步骤3：使用地质雷达对各个混凝土模拟部件与主体模型组合而成的整体模型进行探测，获得所模拟的此种隧道衬砌质量情况在地质雷达中的响应特征。