TBM施工隧道管片衬砌段回填注浆质量检测综合物探方法研究及应用

针对目前无损检测方法应用于管片壁后回填注浆质量检测的局限性，综合地质雷达和地震映像法的优点对注浆质量进行可靠性检测。首先利用有限差分数值模拟方法分别对2种方法在管片后注浆质量的检测进行模拟，验证方法的理论检测效果。在该结果基础上，采用预测反褶积滤波技术对2种方法结果中的多次波进行有效滤除，以提高检测结果的准确性及可靠性。最后根据数值模拟实验结果，将数据滤波技术及最优探测参数在西藏某公路双护盾TBM施工隧道回填注浆质量检测中进行实际应用，并结合钻孔内窥结果对检测结果进行评价。结果表明： 预测反褶积滤波技术能够有效滤除管片内钢筋模所产生的多次反射波，并能提高2种方法的分辨率； 地质雷达法探测结果分辨率高，但受限于管片内钢筋模的影响，400 MHz天线有效探测深度约为1 m，地震映像法探测深度能达到5 m左右，但分辨率低于地质雷达法，2种物探方法优劣互补； 综合利用2种方法能够有效解决管片衬砌段回填注浆质量检测的难题，保障隧道建设安全。     

狮子洋隧道同步注浆与二次注浆技术

狮子洋隧道为全断面穿越基岩地层的大直径盾构隧道,在基岩地层施工过程中发现的同步注浆浆液流失的问题不同于一般软土盾构隧道,同步注浆浆液需改善其抗水分散性。通过在浆液中掺水溶性的有机絮凝剂的方式调制抗水分散同步注浆浆液,并采取同步注浆与适当的二次注浆相结合的注浆方式保证壁后填充效果。施工后采用探地雷达对全盾构隧道壁后注浆层进行检测,以确保盾构结构安全稳定。     

地质雷达检测沥青面层厚度的影响因素分析

分析了天线频率、车速、外部因素及人为因素等对地质雷达测试沥青面层厚度准确性和稳定性的影响,并通过对相关路段面层厚度的检测对比量化了一些影响因素,提出了检测过程中应注意的事项,以提高地质雷达检测数据的准确性。     

地表注浆在浅埋黄土隧道中的应用与效果分析

结合鸳鸯会隧道实例,对地表注浆技术进行研究。通过数值模拟软件计算注浆前后围岩变形和塑性状态,分析隧道塌陷成因及注浆加固效果。注浆结束后,使用地质雷达检测注浆区域,了解注浆管分布及浆液扩散情况,排除注浆后围岩中不密实区域。施作初支后,对比拱顶沉降现场监测、回归分析以及数值计算结果,研究围岩长期变形趋势。结果表明,综合数值分析、雷达检测及现场监测分析,能够有效评价浅埋黄土隧道地表注浆加固效果。     

地质雷达在桥头搭板脱空注浆检测中的应用研究

在介绍地质雷达原理与方法的基础上,结合实际工程探讨地质雷达在桥头搭板脱空注浆检测中的实际应用意义;首先,注浆前通过地质雷达检测技术对脱空区、相对不密实区、裂隙发育区等病害进行检测;然后,提出注浆方案,施工后对注浆前后的注浆效果进行对比分析。分析结果表明,地质雷达对桥头搭板深层病灶的处治效果检测具有无损,快速,精准度高的独特优点,进一步验证了地质雷达在路面无损检测技术中的有效性和可行性。     

隧道衬砌质量全断面检测台车研究与应用

为解决人工手持雷达天线进行隧道衬砌质量无损检测存在的测线偏移、仪器脱离隧道表面、往复作业检测效率低、安全隐患多等问题，研制一款可实现单次全断面机械化作业的隧道衬砌质量检测台车。该台车集成多级伸缩机械臂及九通道隧道质量检测系统，具有单次多线机械化同步检测、多通道雷达天线数据采集控制、雷达天线与隧道壁自适应、里程综合定位及视频采集等关键技术，并已在湖北郑万高铁某隧道使用，检测效果良好。相较于传统单次单线检测方式，检测效率由15 h/km提高至1 h/km；雷达天线自适应功能保证仪器紧贴隧道表面，检测连续可靠；同时，九通道隧道质量检测系统的应用，一定程度上实现了衬砌质量检测的信息化。     

注浆工艺在城市道路加固改造工程中的应用和评价

基于注浆工艺在城市道路加固改造工程中的应用,综合采用路表抬升监测、FWD(落锤式弯沉)弯沉检测和探地雷达无损检测技术对注浆过程进行了监测,并对加固后沥青路面结构的效果进行了跟踪评价,发现实施效果良好。     

盾构隧道出土量及壁后注浆实时量测技术及应用

盾构隧道掘进过程中常存在超欠挖情况,在实际施工中一般通过经验预估,并结合同步注浆进行孔隙填充,以满足周边环境控制等需求。但盾构施工过程中伴随着土体应力释放,地层损失及同步注浆量估算困难,需结合出土量及注浆量进行经验控制。本文针对过往渣土测量过程中存在的精度与实时性的矛盾,通过渣土车改良采用称重传感器实时测量从渣斗中落入的渣土重量,再通过工程验证满足工程需求。同时,开发壁后注浆实时检测设备,安装于盾构车架上对盾尾壁后注浆进行实时扫描并通过施工参数调整,提高注浆质量。通过集成上述两项技术,可实现对出渣量及壁后注浆的双控,提高地层损失率控制水平。     

探地雷达双天线法在隧道检测中的应用

目前在隧道质量检测中较多应用地质雷达技术进行质量无损检测,且一般选用某一固定频率的天线进行检测。由于单一天线总有一定的局限性,因而对结果的判读多以个人经验为主,增加了对结果判断的主观干扰。文中采用双天线法进行隧道质量检测,结合2根天线的测试结果进行分析,使结果的判读更加准确,避免单一固定频率天线检测的不足,并充分减小人为因素的干扰,提高工程质量检测精度。     

反褶积滤波在探地雷达图像处理中的应用研究

探地雷达应用于路面检测已有数十年的历史。为了从检测数据中获取有效信息,雷达图像往往需要使用滤波算法进行处理。相比于其他滤波,反褶积较为复杂且不常用。现通过两个实例,对反褶积滤波的适用性进行研究。为了获取高质量的原始数据,分别使用了中心频率500 Mhz和1 GHz的地面耦合天线。结果表明:如果使用得当,反褶积滤波能够有效地去除雷达图像中的多次反射,同时也可以显著提高图像的分辨率;通过频域分析发现,反褶积滤波还会放大高频波段的噪声;比较两个案例发现,低频天线对反褶积滤波更为敏感。因此,一般建议对低频探地雷达数据进行反褶积滤波。对于用高频天线采集的数据,应根据检测的目标物,谨慎使用该滤波,因为反褶积的误用会导致关键信息的丢失,从而导致误判。     

隧道衬砌探地雷达检测数值解析及应用

基于时域有限差分法和有限单元法,对隧道衬砌中钢筋网下的脱空和衬砌背后的脱空进行二维正演模拟,并与实例结果进行对比分析。结果表明: 雷达天线的中心频率越高,其分辨率越高,区分的效果越好;钢筋的密度越小,雷达探测脱空区域的效果越好。通过正演模拟和工程实测相结合,可提高采用探地雷达进行隧道衬砌检测的准确性及解释精度。     

探地雷达电磁波正演模拟研究

利用探地雷达技术对路面结构层进行检测时,根据探测要求而采用不同频率的天线,尝试建立了雷达电磁波在结构层中传播的正演模型,通过得到的合成波模拟了其在结构层中传播的规律。根据经典电磁理论,利用傅立叶积分变换,通过典型激励和实测雷达入射波模拟了雷达电磁波在结构层中的传播情况,得到了合成的反射波,并与实际结构层测试雷达波做了比较。结果表明:频率低的情况下,雷达的分辨率较低,结构分层不明显;随着频率的增大,可以清晰区分出结构分层,但只有在高频率的条件下,结构厚度分层的反射信号才是合理的,能比较真实地反映实际情况。     

探地雷达在路面基层厚度检测中的应用研究

施工不均匀性、路基破损等因素容易造成路面基层厚度变化，导致路面质量降低。无损检测技术——探地雷达能有效检测路面面层厚度，但对于均匀性较差的基层，其检测、分析难度较大，成为路面基层厚度检测中的难题。文中依托实体工程，针对探地雷达在基层检测中的弱点，从分析探地雷达基层检测的原理和方法出发，通过误差分析，对比分析基层不同铺筑阶段、不同天线频率、横向电磁波速度不均匀性以及接触式天线垂向颠簸四个因素对检测效果的影响，最后通过准确性试验分析探地雷达在路面基层检测中的应用效果。     

探地雷达技术在运营高铁轨道隐患排查中的应用及探索

本文根据高铁无砟轨道施工工艺和运营中无砟轨道的主要病害特点，通过常用无损检测方法的优缺点对比，确定探地雷达法为高铁无砟轨道无损检测的最佳方法。通过理论计算得到高铁无砟轨道所使用的探地雷达天线适合频率。采用中国电波所探地雷达LTD-2100主机和900MHz、1．5GHz天线对高铁混凝土样块模型、镇江高铁某段和信阳高铁某段的探测实验，为高铁无砟轨道病害检测的专用化设备研制提供了基础，为专用化算法提供了数据支持。     

盾构隧道壁后注浆试验的研究现状与发展

针对盾构隧道壁后注浆室内试验装置设计及相关测试的问题,总结了目前国内外已开展的壁后注浆室内试验装置的主要特征以及所进行的相关测试。根据室内试验的研究对象将其分为整体模型试验、局部模型试验。整体模型试验以实际工程为原型,通过模拟盾构施工过程,分析壁后注浆对管片和地层的受力、变形的影响以及浆液的扩散特征。局部模型试验以隧道周边局部地层为原型,通过建立盾尾间隙、注浆体、地层土体三元素的浆液扩散试验装置,研究注浆体压力消散、固结的机理。通过总结壁后注浆室内模型试验,为其今后研究工作的开展提供参考。     

盾构隧道壁后注浆试验与浆液扩散机理研究进展

盾构隧道壁后注浆具有控制地层变形、确保管片受力均匀等作用,但壁后注浆施工中也常出现隧道上浮、管片破损、螺栓剪断等现象,壁后注浆效果与注浆施工参数的控制密切相关。为达到预期注浆效果,深入研究壁后注浆过程中浆液的扩散机理,提出合理的壁后注浆施工控制策略具有重要现实意义。基于目前国内外学者在盾构隧道壁后注浆浆液扩散机理方面所开展的工作,从现场实测、模型试验、理论分析3个方面进行梳理总结,分析现有研究的进展和不足。在现场实测方面,目前常用的监测手段是探地雷达无损检测法和埋设仪器法;室内模型试验包括整体模型试验和局部模型试验,整体模型试验主要用于模拟盾构掘进过程中的同步注浆施工,局部模型试验主要用于分析浆液固结变形以及压力消散过程;在理论分析方面,当前主要从盾尾间隙特征、浆液流体特性以及浆液-土体相互作用机理研究浆液扩散过程,浆液扩散过程可概括为充填、渗透、压密和劈裂4个阶段,充填注浆浆液的扩散模型主要是环形充填扩散和扇形充填扩散,渗透注浆浆液的扩散模型有球面渗透扩散和柱面渗透扩散,压密注浆浆液的扩散模型有球形压密扩散和柱形压密扩散,劈裂注浆过程很少考虑;在数值计算方面主要侧重于研究盾构壁后注浆对管片受力和地表沉降的影响。最后,分别从盾构隧道断面形式、理论模型的地层适应性、统一扩散理论模型、浆液扩散微观机理等方面展望了盾构隧道壁后注浆浆液扩散机理研究的发展趋势。     

隧道工程初期支护质量检测与处理措施

以麻崖子隧道工程为例,采用地质雷达对其锚喷支护进行质量检测,检测结果发现锚喷支护背后存在空洞,在分析产生空洞的原因后,采取注浆补救措施。经雷达检测结果证实,注浆较为密实,加固效果较好。     

盾构隧道双液同步注浆GPR检测模型试验

为探究超大直径盾构隧道双液(C-S)同步注浆的填充效果,控制地层损失并保证隧道结构具有良好的受力和防水性能,以江阴-靖江过江盾构隧道为工程背景,测试并分析了单/双液浆拌和后48 h内的相对介电常数和电导率的时变特征规律,结果表明：双液浆的电性参数比单液浆变化趋势更稳定,相对介电常数在注浆后12～48 h趋于稳定,测试时间内电导率值分布在4.12～5.47 mS·m^-1区间。搭建了含注浆体空洞和厚度凿薄2种缺陷的管片-注浆体-土体多层介质足尺试验模型,在模型高度方向0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 m处分别设置5条测线,采用搭载400、900 MHz双频探地雷达(GPR)的车架随行式检测机构,对注浆后24、48 h注浆体开展探测试验;利用自主开发的TGIS软件对试验数据进行去除背景、滤波、增益等处理,结合基于有限时域差分法的gprMax数值模拟结果对比,从单道波形和成像结果两方面分析了不同频率和不同检测时间下GPR的成像规律及检测效果,发现注浆后48 h内的双液浆电性参数变化对GPR反射波形的相位和振幅影响较小,该时段内可作为双液浆检测的合适时机。注浆体厚度凿...     

地聚物压密注浆在道路基层补强中的应用研究

为解决传统水泥注浆材料膨胀性小,脆性大等问题,本文依托实际工程,分别利用地聚物和水泥对道路基层裂缝以及脱空部位进行压密注浆修复,注浆前后,通过FWD弯沉仪以及地质雷达对注浆效果进行评价。研究结果表明,地聚物和水泥注浆后,道路弯沉代表值均下降明显,地聚物注浆弯沉代表值下降比水泥注浆多16.7%,路面承载力明显增强,地质雷达显示两种注浆后脱空裂缝同向轴中断处的地质雷达同相轴连续性变好,但地聚物注浆后同向轴连续性更好,并且雷达波更加均匀,表明地聚物注浆效果更好。     

路面基层厚度探地雷达检测效果分析

对用探地雷达进行公路路面基层厚度的检测，分别研究了不同因素对检测效果的影响，对不同铺筑阶段的基层厚度，采用不同的天线频率，对比了检测结果，并分析横向电磁波速度不均匀对厚度检测效果的影响，以及接触式天线的垂向颠簸对基层厚度检测精度的影响，为道路工程检测提供参考。