瞬变电磁与地质雷达在注浆效果检验中的应用.pdf

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1、一120一北方交通2014年第8期文章编号：1673—6052(2014)08-0120—05中图分类号：U455文献标识码：B瞬变电磁与地质雷达在注浆效果检验中的应用刘嘉，严琴芳(1．江西省高速公路投资集团南昌市330025；2．江西省南昌市公路管理局南昌市330025)摘要：通过介绍注浆原理并对常规注浆效果检验方法进行比较，阐述了瞬变电磁方法和地质雷达方法引入到注浆效果检验中的必要性，进一步介绍了瞬变电磁和地质雷达的工作原理和理论支持，从而提出“物探方法和钻探方法相互补充，多种方法相互修正，理论探测与实际开挖相互验证”的综合性注浆效果

2、评价机制，最后结合相关工程说明此机制的应用效果。关键词：注浆加固；瞬变电磁；地质雷达；注浆效果检验1引言度指标，从而保证工程安全，高效开展的加固方式。2l世纪是地下空间工程大发展的时期，随着我2．2注浆加固的不确定性。国的进一步加快基础设施建设方针的出台，铁路方注浆加固方式主要通过化学凝胶作用，惰性填面的“四纵四横”快速客运网工程，公路方面“五纵充作用和离子交换作用原理_2J，填充、加密、劈裂等七横”国道主干线建设，水利方面的“南水北调工方式进行加固，但由于工程地质体的不确定导致浆程”等一大批工程进入规划实施阶段。而这些工程液的填充效果、

3、浆脉发展方向、浆脉对地质体的压密需要修建大量的隧道、涵洞等地下工程。据不完全效果等产生不确定性，这些不确定性导致注浆加固统计，铁路方面“四横四纵”快速客运网工程需要建效果良莠不齐，所以说在注浆加固完成后对注浆效设约2200座总计2700余公里隧道J。果进行检验十分的必要。以上工程由于跨地域、范围广的特点，导致工程3注浆效果检验常规方法地质条件复杂，尤其是在我国西南地区熔岩、断层等3．1常规注浆效果检验方法不良地质非常发育，容易引发突水、突泥、塌方等地注浆效果检验主要可分为两部分：全过程工作质灾害。注浆加固技术因其自身特点，使得在治理及注浆

4、过程中的全部流程进行相应的控制；对注后这些灾害中发挥了举足轻重的效果，但因地质条件、岩体物理力学性质的检验，检验其是否满足要工人施工质量等因素的限制，注浆效果良莠不齐。求。贸然开挖风险较大，传统的钻口检i见0方式存在揭示传统的过程监控，主要有注浆总量控制法、注浆面积较小，代表性不强等劣势，而地质雷达和瞬变电压力控制法、注浆速率控制法，并通过过程监控数据磁方法，能够充分揭示掌子面前方大范围的地质情分析来间接反映注浆质量；第二种方式的通常有钻况，所以瞬变电磁和地质雷达在注浆效果检验中的孔抽(压)水检测法_4J、注浆前后涌水量比较法、取引入已经

5、迫在眉睫。样检查法和钻孔内部探测检查法等方法。2注浆加固基本原理3．2常规检验方法的缺陷2．1注浆加固技术基本概念以上所述的方法能够很大程度上对注浆效果做注浆加固是通过注浆系统，将具有流动性、填充出正确的评价，但仍存在很多的缺陷，导致对注浆效性、凝胶性的一种或多种材料注人到不良地质体中，果的检验缺乏信服力，在地质条件复杂的工程中不通过浆液的填充、劈裂、挤密压密等方式充填不良地能充分地揭示掌子面全范围内的注浆效果。其主要质体，从而形成新的地质条件，改善工程地质体的强存在以下缺陷：2014年第8期刘嘉：瞬变电磁与地质雷达在注浆效果检验中的应用

6、3．2．1过程控制中的随机性相应的硬件设备和数据处理软件系统也已经研发成在过程控制中经常采用注浆总量控制法，注浆功。地质雷达方法在多种探测技术产生分歧的时压力控制法，钻口出水量变化法等方法，这些方法在候，因其稳定性高常常作为标准探测方式。注浆过程中参数的变化是随机的，针对不同的地质4．2瞬变电磁方法情况，其变化量规律较难以把握，国内现在对判断标4．2．1瞬变电磁方法原理准较为模糊，单一参数的变化对说明注浆效果十分瞬变电磁法(TransientElectromagnetic，简称有限。TEM)的原理是利用不接地回线向工作面前方发射3．2．2

7、钻孔检验的缺陷一次脉冲磁场，当发射回线中电流突然断开后，介质在注浆后的局部效果检验中，常用的方式是在中将激励起二次涡流场以维持在断开电流以前产生掌子面钻设超前检查孑L，进而通过检查孔对掌子面的磁场(即一次场)，二次涡流场的大小及衰减特性前方出水量、取出围岩的强度、超前孔是否塌孔等进与周围介质的电性分布有关，在一次场间歇观测二行检i贝4，进而评定注浆加固质量的方法]。但此种次场随时间的变化特征，经过处理后可以了解地下方式因为钻孔数量有限，导致此种方式只能揭示钻介质或不同地质构造的电性、规模、产状等，从而达孔周围的注浆效果情况，由于检验发展的

8、随机性，这到探’?贝0目标体的目的j。种数量较少的钻孔，对注浆效果评价的代表性不强。4．2．2瞬变电磁优点大量的钻孔，不但费时费力还会对注浆后的围岩造TEM方法因其产生的是一种宽频带电磁波场，