上海盾构隧道壁后土体介电常数测试实验

利用探地雷达方法探测盾构隧道壁后注浆注浆分布效果时,盾构管片壁后介质中的电磁波速的确定,是保证探测精度和图形识别的关键技术之一。运用网络分析仪同轴探头法对上海盾构隧道所穿越地层(第三层～第七层)的原状土样进行了介电常数测试实验和含水率实验,得到了这些土样含水率和其在测试频率为0.02～2.0GHz范围内的介电常数,通过计算得到了电磁波在这些土体中的传播速度,分析了其与含水率之间的关系以及随地层深度的变化趋势,为今后探地雷达用于上海地区盾构隧道壁后注浆效果的探测提供了重要的依据。     

隧道壁后注浆体的探地雷达探测模拟试验研究

针对现阶段软土盾构隧道壁后注浆施工过程中存在的问题,通过对隧道管片后的探地雷达探测目标体的模拟试验研究,充分展示了隧道壁后充填“探测对象”时电磁波的传播规律。结合室内实体管片壁后注浆体和砂层的探地雷达无损探测模拟试验的研究成果,和基于射线追踪原理的GPR数据二维正演结果,对隧道壁后注浆体的分布形态进行了准确的识别。结果表明：隧道壁后注浆材料的期龄,分布形态对GPR探测的剖面图具有显著的影响。试验对探地雷达准确探测和解释盾构隧道盾尾壁后注浆效果具有十分重要的作用。     

盾构隧道壁后注浆的探地雷达探测模拟试验

针对现阶段软土盾构隧道壁后注浆过程中存在的问题及其可能引起后果的基础上,通过对隧道管片后的探地雷达探测目标的模拟试验研究,充分展示了隧道壁后充填“探测对象”时电磁波的传播规律。结合室内实体管片壁后注浆体和砂层的探地雷达无损探测模拟试验的研究成果,和基于FDTD法的GPR数据二维正演结果,对隧道壁后注浆体的分布形态进行了准确的识别。结果表明:隧道壁后注浆材料的龄期、分布形态以及组成材料配比对GPR探测的剖面图具有显著的影响。试验对探地雷达准确探测和解释盾构隧道盾尾壁后注浆效果具有十分重要的作用。     

盾构隧道壁后注浆材料的介电常数测定

在利用地质雷达对盾构隧道壁后注浆进行探测的过程中,电磁波在注浆浆液中的传播速度是影响探测精度的关键参数之一。首先,提出一种测量介质介电常数的终端开路同轴探头技术,该技术将同轴探头紧贴有导电衬底的介质,通过测量探头终端的反射系数来确定介质的介电常数;然后,通过这种室内同轴探头法,测试在频率为1 GHz范围内,上海地区盾构隧道所使用的两种不同配比惰性浆液在第1天龄期的介电常数值以及一定配比的双浆液在第3天和第14天龄期的介电常数,进而得到在不同频率下电磁波在浆液中精确的传播速度。通过对试验结果的分析可知,不同的测试频率、不同的浆液配比以及不同的龄期等因素都影响电磁波在浆液中的传播速度。     

顶管管节壁后触变泥浆探地雷达探测研究

采用探地雷达对顶管顶进中管节壁后触变泥浆进行探测,通过对雷达探测图像的数据处理及解译测得触变泥浆的相对介电常数,获得管节壁后触变泥浆套的分布状况。结果表明:管节壁后泥浆套厚度并非均匀一致,但沿顶进方向能够形成致密的泥浆套且其厚度为理论建筑空隙厚度的8~17倍,而实际施工中泥浆套厚度为建筑空隙的6~7倍时即能达到同样的减摩效果,本次雷达探测能够优化顶管施工质量;此外,通过与盾构隧道管片壁后注浆进行对比发现:电磁波在顶管触变泥浆中的传播速度明显小于其在盾构隧道浆液的传播速度,浆液的含水量及水化速度是影响电磁波在介质中传播速度的关键。     

海堤探地雷达探测模型试验研究

 针对探地雷达在海堤探测中的应用,制作试验模型。试验在不同盐水浸没深度下进行,通过把实测结果与FDTD二维正演模拟进行对比验证,在波形图中识别反射面位置,并计算双程走时差,结合波速来得到各断面底界埋深和形态。就盐水对探测的影响进行评估,试验结果表明,不含海水时探地雷达可以很好地识别海堤的抛石底界。在海水浸没条件下,介质的介电常数和电导率会明显增大;同时,探测误差也随浸没深度而增大,界面形态变平缓。利用正演模拟得到的线性影响线特性,对模型试验的误差进行修正,以此为探地雷达在海堤的实际应用提供参考和依据。     

隧道壁后注浆质量高密度电法测试的可能性

隧道壁后注浆质量的好坏直接关系到工程质量及安全,因此必须对其施工质量进行有效检测与评价.目前检测的技术手段多采用探地雷达法,而高密度电法对介质含水性及密实状况具有显著的效果,能否利用其方法进行壁后注浆质量检测没有相关文献资料,笔者结合软土基础盾构隧道结构进行不同模型设计,通过高密度电法正演模拟及数据反演,进一步说明其进行注浆质量检测的可能性.并就高密度电法实际探测存在的问题及应用进行了探讨分析,力求为隧道壁后注浆质量检测提供一种新的途径.     

南京河西地下管线的探测

基于探地雷达的基本理论,介绍了在南京河西地区使用探地雷达进行地下管线探测所取得的成果和体会,指出探地雷达探测的地下界面或目标体必须在所探测的范围内,以期提高探测精度。     

探地雷达应用于植物粗根探测的研究进展

应用探地雷达开展植物粗根探测始于1999年,经过15年的验证与发展,其粗根探测的有效性和精度已在不同探测物种和不同实验条件下得以证实。作为一种非侵入性的地球物理探测手段,探地雷达探测粗根的方法不但克服了传统根系调查耗时费力且破坏性较大的限制,并使得野外大面积重复性粗根观测成为可能。近几年,探地雷达粗根探测在粗根雷达信号正演模拟方法的建立,影响粗根探测精度的敏感因素分析,粗根生物量反演方法的改进和根系三维结构的重建等方面取得了进展,完善了探地雷达探测粗根的方法和流程,拓展了非侵入性根系探测的研究范围。随着探地雷达系统、数据处理软件和雷达数据采集方式的进一步改进,探地雷达在根系探测领域必将展示出更大的潜力。     

探地雷达探测地下管线的地基病害

文章在探地雷达理论的基础上,结合工程实例,阐述了探地雷达在探测地下管线周围地基病害中的应用,通过对雷达测线剖面图和单道波形图进行图像分析,对典型的地基病害如土体疏松进行了图像解释,确定出地基病害的程度和空间位置,并采用现场开挖及静力触探对比验证探地雷达的探测结果;此外,还阐述了探地雷达应用于金属管线和非金属管线的识别,并归纳了它们在雷达图像的异同。实践证明了探地雷达技术是一种有效的地基病害快速探测方法,值得大力推广。     

浅谈帷幕注浆在隧道施工中的应用

以徐家梁子隧道初期支护施工为例,介绍了铁路隧道帷幕注浆施工技术要点,同时对注浆工艺、注浆材料以及注浆效果评定标准进行了探讨,以不断优化注浆方案、完善注浆效果最大限度地加固地层。     

海底隧道复合注浆机制研究及工程应用

 由于海底隧道复杂的地质条件和特殊的水边界,单一的注浆方式和注浆材料不能达到理想的效果,因此提出复合注浆。复合注浆是采用多种注浆方式和注浆材料,根据具体地层条件,按照一定的时空顺序对被注载体进行注浆,其机制在于分步改善工程载荷作用的边界条件,解决围岩的渗透、强度和稳定性问题。基于风化花岗岩地层的特点,利用颗粒流软件对注浆过程进行仿真模拟,揭示复合注浆机制,并提出常见的复合注浆加固模式。结合厦门海底隧道右线F1风化槽复合注浆工程的成功实践,形成风化槽复合注浆堵水关键技术及评价指标,研究成果可为海底隧道安全穿越不良地质体提供参考和指导。     

盾构壁后注浆体变形及压力消散特性试验研究

壁后注浆是盾构施工的关键工序.壁后注浆体的变形及力学性质变化直接影响到土体的应力释放、地层位移及作用在管片上的土压力大小.利用自制壁后注浆单元体模型试验装置,研究不同的注浆压力、注浆材料及围岩土质条件对注浆体变形及注浆压力消散的影响规律.较高的注浆压力有利于减小围岩的应力释放量,加快浆体排水速率.在砂性土地层中,浆体变形和浆体压力消散较粘性地层快,说明土质条件对地层位移和围岩应力释放影响较大.     

基于探地雷达检测原理的隧道二衬拱顶带模注浆材料配制技术研究

结合探地雷达检测的原理,研究了影响探地雷达检测效果的关键注浆材料性能指标,并初步研究了注浆材料配合比参数、注浆材料用减水剂与膨胀剂的种类及掺量对注浆材料关键性能的影响。结果表明,注浆材料的介电常数及注浆材料的填充密实性是影响探地雷达检测结果的关键性能。水胶比是影响注浆材料介电常数的关键参数。注浆材料的填充密实性能受流动度和膨胀率双重指标的影响,减水剂与膨胀剂的种类及掺量影响注浆材料的流动度和膨胀率,进而影响注浆材料的填充密实性能。     

沉管隧道基础注浆效果模拟试验研究

随着城市交通的快速发展,在跨海、跨江等工程中逐渐引入了沉管隧道施工,但也出现了基础不均匀沉降、灌浆不严实等问题。针对海底沉管隧道基础注浆过程,浆液流动特性、注浆充填效果评价等复杂技术问题,以舟山沈家门港海底隧道工程为背景,采用1:10相似模型试验方法系统研究了在设定注浆压力条件下浆液流动特性以及不同垫层粒径、不同垫层坡度和不同淤泥厚度的影响。在此基础上根据相似原理将模型试验结果合理拓展,建立了实际工程条件下基槽灌浆扩散半径、注浆压力与时间的相关关系,以期为沉管隧道工程设计和施工提供依据。     

刚柔联合注浆支护技术在深部岩溶隧道施工中的应用

以某岩溶隧道工程为例,采用三维数值模拟及现场监测相结合的方式,对刚柔联合注浆支护技术在深部岩溶隧道施工中的应用进行对比分析。研究结果表明:刚柔联合注浆支护,其柔性材料可对围岩应力进行充分释放,而刚性材料则可以将应力传至拱脚,保证了隧道断面受力稳定;采用优化方案后,经现场实际监测数据反映,沉降及变形量收敛时间提前,且整体变形减小,对于控制岩溶隧道的稳定性作用明显。     

Grouting techniques for the unfavorable geological conditions ofXiang＇an subsea tunnel in China

One of the major challenges during subsea tunnel construction is to seal the potential water inflow. Thepaper presents a case study of Xiang＇an subsea tunnel in Xiamen, the first subsea tunnel in China. Duringits construction, different grades of weathered geomaterials were encountered, which was the challengingissue for this project. To deal with these unfavorable geological conditions, grouting was adoptedas an important measure for ground treatment. The grouting mechanism is first illustrated by introducinga typical grouting process. Then the site-specific grouting techniques employed in the Xiang＇ansubsea tunnel are elaborated. By using this ground reinforcement technique, the tunneling safety of theXiang＇an subsea tunnel was guaranteed.
2014 Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences. Production and hosting byElsevier B.V. All rights reserved.