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按单线铁路隧道混凝土整体衬砌隧底结构尺寸制作了1∶1隧底模型。模型中一半为完整结构,另一半以隧道中线为分界分别模拟仅填充层破损、仰拱和填充层均破损2种工况。采用400 MHz空气耦合天线,在距地面30 cm的条件下对隧底模型进行地质雷达检测。检测结果表明:地质雷达扫描图可清晰显示隧底不同介质层界面,并且破损的填充层和仰拱显示明显异常;通过测定各介质层相对介电常数计算得到隧底道砟层、填充层、仰拱等不同介质层的厚度;检测精度随介质层的完整程度而存在差异,完整介质层检测精度较高,破损介质层检测精度则较低。