隧道衬砌三维探测技术

采用MALA CX12混凝土雷达成像系统,应用其三维探测功能,对一隧道边墙的钢筋分布、保护层厚度以及隧道拱顶脱空区的大小、形态、空间位置进行了检测。结果表明:MALA CX12混凝土雷达成像系统在确定混凝土中钢筋铺设质量状况,评估隧道脱空区的危害程度等方面效果良好,三维探测可以准确了解脱空区的大小、形状,克服了二维探测只能简单探测脱空位置的弊端。     

衬砌脱空雷达波数值模拟与定量解释

地质雷达是隧道衬砌脱空病害检测主要方法,常规探测理论是以菲涅尔带半径为最终空间分辨率,小于该半径的脱空不能识别,而大于该半径的脱空在定量解释上也存在困难。针对隧道脱空检测常用900 MHz天线,采用时域有限差分对不同脱空量的模型进行雷达波数字模拟计算,并合成雷达记录剖面。在分析脱空区域顶、底反射叠加波形特征及振幅变化的基础上,给出不同脱空量模型的波形双峰极值点幅度变化规律,提出基于极值点振幅比反演脱空量的解释策略,并给出反演结果的拟合算法。该策略不仅为脱空区脱空量分析提供一条途经,同时为地质雷达在脱空定量解释方面提供有效的技术手段。     

弹性波技术在高速铁路道岔区板式无砟轨道离缝检测中的应用

高速铁路板式无砟道岔区的离缝脱空无法通过人工方法有效检测，须采用无损方法。针对这一问题，采用弹性波法对板式无砟轨道道岔区段进行检测，分析了黏结良好区域和脱空区域的反射波形特征，给出了道岔黏结质量评价方法和评价指标。结果表明：弹性波法能有效检测板式无砟道岔离缝脱空，可通过时域反射系数和卓越频率两个指标综合识别离缝；相对于黏结良好状态，脱空状态下时域反射系数明显增加，反射系数大于0.7时可判定为脱空；存在脱空时，脱空深度位置对应的频率峰值表现出较强的反射特征。将检测结果绘制成等值线图，可直观显示离缝脱空位置；计算离缝面积比，可评价道岔区轨道板底部的黏结状态。     

基于地质雷达法检测钢筋混凝土结构衬砌脱空的研究

地质雷达法是目前隧道衬砌检测的主流方法,在检测钢筋及拱架间距、素混凝土结构等方面有优异的表现。当衬砌为钢筋混凝土结构时,由于电磁波的"趋肤"效应,检测结果不甚理想。以宝兰客专定西至兰州段某隧道区域钢筋混凝土结构的地质雷达检测为例,对典型的"脱空"地质雷达图像进行研究,并通过"破检"和敲击等方式进行验证。研究及验证表明,当衬砌层较薄或雷达信号的增益调节不当时,会有疑似脱空的假信号,易造成脱空误判;当钢筋分布密集时,衬砌脱空检测有一定困难,容易出现漏判。因此,应采用多种方法进行综合判识。另外,敲击法在检测衬砌浅部脱空时效果较好,应推广应用。     

综合物探技术在石膏岩岩溶路基探测中的应用

岩溶易引起路基坍塌和下沉,是严重危害铁路运输安全的路基病害。本文采用探地雷达和多道瞬态面波相结合的综合地球物理探测方法,对青藏铁路K1333+000—K1333+660段石膏岩路基进行探测。结果表明,该段路基存在多处岩溶病害及岩溶引起的次级病害。后期的钻孔结果验证了本次测试的准确性。采用探地雷达和多道瞬态面波综合物探技术,能够较为全面、高效地检测路基中可能存在的隐患,可为及时采取加固处理措施提供依据。     

朔黄铁路K44滑坡整治设计

朔黄铁路K44+940～K45+050以半填半挖形式通过马圈滑坡,经线路方案比选后,以整治滑坡方案通过。针对马圈滑坡特征,进行滑坡整治综合分析,在采用多种勘探手段取得详细地质资料基础上,反算确定出滑坡物理、力学指标,根据计算确定出线路左侧采用12根,线路右侧采用17根抗滑桩及桩板墙、衡重式路肩墙、重力式路堑挡土墙、护墙、护坡、加强滑坡区及路基的防排水等综合性防护工程措施。     

运营客专隧道内无砟轨道病害快速整治技术

文章针对某运营客运专线隧道内CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板出现的离缝、板下积水等病害情况,通过地质雷达扫描分析、钻芯取样、现场调查等检测手段对病害产生的原因进行了分析研究,提出了"道床板离缝填充+裂缝修补+恢复排水系统+基底锚注"的综合整治方案。整治后轨道稳定、线路平顺、板下无积水,达到了标本兼治、综合治理的效果,可为营运线路无砟轨道类似病害的整治提供思路。     

宜万线路基岩溶地质雷达快速探测试验与应用

岩溶引起的路基塌陷已成为威胁我国岩溶地区铁路安全运营的地质灾害之一。本文首先介绍了地质雷达法的探测原理,然后对3种雷达测试方案的现场测试效果进行了分析。结果表明:天线横置于轨道中心及轨道外侧时可以有效减弱铁路沿线高压接触网的电磁干扰,滑动高通水平滤波对轨枕干扰信号和水平震荡信号的抑制效果最佳,能够明显改善数据的信噪比。根据试验确定的最优天线悬挂方案,对宜万线上行线K1330+000—K1332+000段的路基岩溶进行了探测,效果良好。     

长大线路基翻浆冒泥病害整治技术

主要介绍长春—大连铁路线K550+500~K550+635段路基翻浆冒泥病害的整治技术。整治方案的总体原则是采用物探检测的方法指导和控制治理施工过程,以保证路基病害整治的效果和质量。     

钢管混凝土脱空无损检测方法试验研究

为了比较现有检测方法对钢管混凝土脱空缺陷的检测精度,制作3种壁厚的钢管混凝土试件,设置5种尺寸的脱空缺陷,采用超声波、冲击弹性波和红外热像3种方法对试件的脱空缺陷进行检测。结果表明,根据脱空区与密实区超声波波速绝对差和相对差均可定性判断脱空厚度,波速相对差超过15%可作为脱空5 mm以上缺陷的判定标准;根据弹性波法的波形图与频谱图可有效检测出脱空缺陷的位置和形状,基于等值线图可直观确定脱空缺陷的范围,钢管壁越薄检测精度越高,且通过冲击弹性波法可定量检测脱空厚度,误差可控制在20%以内;依据主动加热式红外热像图可快速检出脱空的位置,脱空越厚,脱空区与密实区的温差越大,检测效果越好,根据该温差可定性确定脱空厚度。     

北同蒲铁路K195至K196地质病害遥感调查

通过遥感判释,结合地面重点验证,分析了北同蒲铁路K195+000至K196+000段发育的落石、岩堆及泥石流地质病害形成和发育的地质背景、变形特征以及对铁路的危害,并据此提出了工程整治方案的建议.     

既有铁路黄土路堑高边坡变形成因分析及整治措施

以陇海铁路下行线K1562+180—300段路堑高边坡变形病害整治为例,论述地质概况,分析路堑边坡变形病害成因及其破坏特征,提出路堑边坡整治原则,分析变形边坡监测数据,提出2种整治方案。在对既有铁路黄土路堑边坡变形病害调查、研究和分析基础上,对比和分析2种整治方案,采用方案二对路堑边坡开挖减载并辅以浆砌片石防护进行整治,对类似工程具有借鉴意义。     

综合物探技术在铁路路基病害整治试验研究中的应用

在铁道部部颁"多年冻土区铁路路基病害整治试验研究"课题研究中,利用物探技术对路基下方浅表地层结构和地下冻土层分布情况进行综合检测和分析,掌握研究区段的地质结构和冻土上限界面随地温的变化规律等,取得了大量的数据和宝贵的工作经验。     

陇海铁路上行线病害频发段改线方案研究

陇海铁路上行线宝天段YK1366+650~YK1371+100段不良地质和铁路病害频发,病害整治无法从根本上改善铁路运营环境安全。从工程地质条件角度对该段线路进行改线方案比选,研究了并行陇海下行线方案(AK)、顺渭河桥方案(A1K)及隧道方案(A2K),推荐采用AK方案。     

朔黄铁路K470+760—K470+980路堤地基管涌原因分析及整治

对朔黄铁路K470+760—K470+980路基病害原因予以分析,通过模型分析和工程类比法进行方案比选,确定采用双排咬合旋喷桩止水帷幕+抗滑桩病害整治方案。阐述了病害整治方案的主要工程措施及其施工工艺、施工技术要求。实践证明,所采取的整治方案占地面积小,不需额外征地,施工方便,在该砂黏土路基渗流及管涌治理中效果良好。     

基于隧道检测钢筋分布不均状况下判定衬砌结构安全性应用研究

近年来隧道内出现的越来越多的质量安全事故,引起各方高度重视,相应的最适宜隧道主体工程衬砌质量控制的地质雷达无损检测方法被广泛应用。通过雷达无损检测可揭露出衬砌内欠厚、脱空、钢筋分布不均等大量各类型缺陷,针对欠厚脱空等缺陷制定的注浆或开窗等治理措施是目前工程中常见的整改闭合工序,但钢筋分布不均对结构安全影响如何判定,怎么界定处理尚无成熟方案与规定。本文针对隧道项目中实际检测出的钢筋分布不均缺陷,在不宜大范围扰动结构及围岩进行整治的情况下,以及在避免其他问题共存等不利因素的前提下,应用有限元数值模拟计算分析强度安全系数,并结合现场外观等综合因素对衬砌结构安全性进行分析判定研究。     

某铁路隧道隆起病害整治及自动监测成果分析

由于西南山区地质条件复杂,日益增多的隧道仰拱隆起病害已严重威胁到高速铁路的安全运营。某客专隧道全长8 075 m,设计速度250 km/h,采用双块式无砟轨道。建成通车后,K690+755～K690+835区段道床板出现不同程度的隆起,引起无砟轨道板开裂,并导致线路动态不良,影响列车运营安全。经过地质勘探及现场调查,表明高地应力条件下的软岩大变形是造成病害的主要原因。采用"锚杆锚索加固、注浆加固、引导排水、加强监测"的综合方案对病害段开展整治工作,并通过对锚杆锚索开展实时监测获取隧道底部岩层力学特性,可为工程整治效果分析评价提供数据支撑。     

季节性冻土区扩能改造铁路路堤动力性能测试分析

对长春—白城—乌兰浩特铁路扩能改造工程路堤进行实车运行测试,研究CRH2C-2068综合检测列车在速度等级分别为140,160,170,176 km/h运行条件下季节性冻土区铁路路堤表面动荷载、动变形和振动特性的变化规律,以确定路堤是否满足相应标准要求。测试结果表明:路堤K14+973和路堤K62+119基床表面动荷载最大值分别为32,29 kPa,动变形最大值分别为0. 54,0. 30 mm,振动加速度最大值分别为1. 0,1. 2 m/s~2;路堤动力性能满足动车组以160 km/h及以下速度运行时的相关标准要求。     

铁路高边坡防护与整治

结合浙赣线D1K896+683～D1K897+500段高边坡的工程地质条件、设计、施工等实际情况,分析了高边坡溜坍和开裂原因,采用多种措施对病害处进行了临时加固并采取了确保高边坡稳定的永久加固措施。实践表明,加固效果良好,达到了整治效果,可为同类高边坡溜坍和开裂情况提供参考。     

铁路隧道衬砌脱空病害整治新材料及新工艺的应用研究

介绍铁路隧道衬砌脱空病害整治新材料及新工艺的研究及应用情况。从材料、机具、工艺及检测4个方面对传统回填注浆工艺进行改进。微膨胀注浆材料具有良好的流动性和填充性,可充分填充0.6 mm以上间隙,体积稳定性良好,28 d抗压强度超过50 MPa。新工艺采用设计的注浆杆代替传统注浆管,利用了注浆杆加压膨胀的原理,施工时安装、拆卸方便,提高了施工效率,节约了施工成本。通过现场试验及应用检测可知,使用微膨胀注浆材料及注浆新工艺进行脱空区病害整治后,衬砌厚度满足设计要求;注浆材料与混凝土结合情况良好,黏结强度为1.62 MPa,亦满足相关技术标准要求。