盾构隧道双液同步注浆GPR检测模型试验研究

作者：李康; 谢雄耀; 周彪^*; 黄昌富; 周益涵; 李敏

来源：中国公路学报, 2023, 1-17.

• 隧道工程
• 无损检测
• 模型试验
• 探地雷达
• 同步注浆
• 双液浆

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/双液浆拌合后48h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12～48h趋于稳定，测试时间内电导率值分布在4.12～5.47 mS/m区间；搭建了含注浆体空洞和厚度凿薄两种缺陷的管片-注浆体-土体多层介质足尺试验模型，在模型高度方向0.8m、1.0m、1.2m、1.4m和1.6m处分别设置5条测线，采用搭载400MH、900MHz双频探地雷达(GPR)的车架随行式检测机构对注浆后24h和48h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48h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。注浆体厚度凿薄和内部空洞两种缺陷会造成GPR探测波形中同相轴中断和波动，通过GPR探测结果可对其进行良好辨识。与900MHz相比，通过400MHz的GPR探测对介质分界面和注浆缺陷的辨识效果更佳，900MHz的波形对14ns及更深环境的注浆体探测效果有限。

• 单位
  土木工程学院; 岩土及地下工程教育部重点实验室; 同济大学