軟土盾構(gòu)隧道壁后注漿無損探測(cè)及其分析.pdf

1、該文以盾構(gòu)隧道施工與維護(hù)中的主要問題為出發(fā)點(diǎn),首先總結(jié)盾構(gòu)隧道引起的環(huán)境影響,以及其影響范圍,在分析導(dǎo)致這些影響的因素時(shí),認(rèn)為盾尾空隙的回填問題顯得比較突出.通過對(duì)國(guó)內(nèi)外資料的分析總結(jié),討論了盾尾的土體變形形式,壁后注漿的工藝發(fā)展、目前的注漿技術(shù)、注漿材料、直至施工中的注漿控制體系.對(duì)地質(zhì)雷達(dá)理論的了解是應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)盾構(gòu)隧道壁后注漿的前提,該文較詳細(xì)地介紹了地質(zhì)雷達(dá)理論,包括波動(dòng)理論、地下介質(zhì)的電磁特性、地質(zhì)雷達(dá)發(fā)射電磁波的性質(zhì)及其

2、在界面上的反射和折射等.詳細(xì)地介紹了地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)方法,主要是盾構(gòu)隧道壁后注漿探測(cè)中應(yīng)用的寬角法、反射法,以及探測(cè)精度討論和探測(cè)技術(shù)參數(shù)選擇方法.也介紹了透射法、環(huán)形剖面法以及多天線法等,作為地質(zhì)雷達(dá)在盾構(gòu)隧道中的多種應(yīng)用發(fā)展的基礎(chǔ).現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是該文的重要基礎(chǔ),文中結(jié)合盾構(gòu)隧道施工和維護(hù),詳細(xì)地討論了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康?除了驗(yàn)證地質(zhì)雷達(dá)在盾構(gòu)隧道壁后注漿的可行性之外,還根據(jù)地質(zhì)雷達(dá)在盾構(gòu)隧道施工和維護(hù)中應(yīng)用的前景,提出了設(shè)備改裝、數(shù)據(jù)采集方

3、案、以及數(shù)據(jù)積累等方面的要求.同時(shí)在試驗(yàn)內(nèi)容中設(shè)置了相應(yīng)的內(nèi)容,設(shè)計(jì)了三種設(shè)備組合方案,三種數(shù)據(jù)采集方案等,以及兩種測(cè)線布置方案.對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理過程中,運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)理論,結(jié)合圖形圖像處理方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.在數(shù)據(jù)處理過程中,首先進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié),然后運(yùn)用信號(hào)飽和修正、點(diǎn)平均、道平均、各種增益處理、頻率域?yàn)V波、時(shí)間域?yàn)V波等方法濾去探測(cè)數(shù)據(jù)中的噪聲干擾,然后進(jìn)行識(shí)別和圖像處理.首先對(duì)寬角法數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定各層介質(zhì)中的電磁波傳播的速度,及其介電

4、常數(shù),以及各介質(zhì)界面上的反射系數(shù).然后根據(jù)子波分析得到發(fā)射子波波形,設(shè)計(jì)管片、注漿體、土層組合的三次介質(zhì)模型,并運(yùn)用射線追蹤理論令發(fā)射子波通過此介質(zhì)模型,得到各種介質(zhì)厚度組合的特征子波波形.再將特征子波波形運(yùn)用到反射法探測(cè)數(shù)據(jù)分析中,確定管片、注漿體的反射子波位置,計(jì)算各介質(zhì)的埋藏深度,并運(yùn)用該課題組開發(fā)的地質(zhì)雷達(dá)專業(yè)軟件進(jìn)行圖像處理,得到直觀的灰度和彩色分布圖.最后根據(jù)盾構(gòu)隧道施工和注漿原理,以及各介質(zhì)反射特征子波波形相結(jié)合,確定注漿