电磁波ct法岩溶路基注浆质量检测标准

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1、电磁波CT法岩溶路基注浆质量检测标准基金项目:铁道部科技研究开发计划项目(2009G010-A)作者简介：胡熠(1984-),男,博士研究生，研究方向为地质工程与岩体工程，电话：13880776780,E-mail：ayize@163.com文章编号：0258-2724(2013)03-0441-08D0I:10.3969/j.issn.0258-2724.2013.03.008摘要：为探讨岩溶路基注浆质量电磁波CT检测标准，对南广铁路岩溶路基试验区段的64个剖面进行了电磁波CT测试，对粘土层、卵石土层和溶洞等地下介质注浆前后电磁波吸收系数的差值进行

2、了分析•结果表明，在注浆合格的岩溶路基中，粘土层注浆前后电磁波吸收系数的差值均小于0.1dB/m,卵石土层约为0.20dB/m,溶洞均大于0.4dB/m,且主要分布在0.6〜1.2dB/m之间；南广铁路岩溶路基电磁波CT检测注浆合格标准为：卵石土层和溶洞注浆前后电磁波吸收系数差值分别大于0.2和0.4dB/m.关键词：电磁波CT；电磁波吸收系数；岩溶路基；注浆质量；检测标准中图分类号：U416文献标志码：A近年来，随着我国铁路建设的迅猛发展，大量高速铁路修建在岩溶发育地区.高速铁路对地表沉降及岩溶塌陷防治的要求比一般铁路更高，因此常釆用钻孔注浆的方法

3、对岩溶路基进行加固.由于注浆加固属于隐蔽工程，对注浆加固质量进行检测十分重要［11.TB10035-2006《铁路特殊路基设计规范》规定：对采用注浆加固的地基，应采用物探、压水试验配合钻孔取芯等综合方法进行注浆效果检测及评价［2］.然而，对于具体的检测方法和标准，规范没有具体规定，各铁路设计院在注浆加固检测中采用的方法和标准不完全统一•钻孔取芯观察水泥结石率是一种直观、准确的检测方法，但其检测结果具有很大的偶然性；压水试验的设备笨重，工作效率低，且作业规程和检验标准目前尚不统一；物探方法中进行过理论研究并拥有推荐检测标准的只有瞬态面波法一种，但瞬态面

4、波法受覆盖层厚度、施工现场震动和地面障碍物的影响较大，无法在所有区段开展工作•因此，现有的岩溶注浆加固检测方法已不能满足高速铁路岩溶路基注浆检测的要求，迫切需要研究新的注浆质量检测方法.电磁波CT是一种新的物探方法，与其他物探方法相比，电磁波CT对地下洞穴的位置、大小把握准确，在覆盖层较厚或有地面障碍物阻挡时有独特的优势［3］.过去30多年中，电磁波CT在国内外工程地质勘探中得到了广泛应用，已拥有较成熟的理论和大量实践经验•在注浆检测方面，电磁波CT在采空区注浆加固检测中有过尝试，对检测方法也进行了探索［4-5］,但尚缺乏系统研究，未提出有效、可靠的

5、检测评价标准.本文以在建的南广铁路为依托，对用电磁波CT法检测注浆加固效果的评判方法进行了研究，得到了适用于南广铁路岩溶路基的电磁波CT注浆质量检测评判标准，为南广铁路岩溶路基注浆质量电磁波CT检测评价提供了依据，也为今后岩溶路基注浆质量检测提供了一种可借鉴的检测方法和评判标准.1电磁波CT检测原理1.1电磁波CT基本原理1.2检测原理由于水泥浆和岩溶路基中地质介质的电磁波吸收系数差异较大（表1）,因此，当水泥浆注入溶洞或裂隙后，该区域的电磁波吸收系数将产生不同程度的变化.利用这一特性，可以在岩溶路基注浆前后分别进行电磁波CT测量，对比注浆前后电磁波

6、吸收系数，根据注浆前后电磁波吸收系数的变化情况判断注浆效果.2试验区段选取为使研究成果能在南广铁路全线应用，试验区段在地形地貌、岩溶发育程度及地下水特征等方面应具有代表性•根据南广铁路前期勘察资料，在南广铁路158km岩溶发育区中筛选出8段共计6557m岩溶路基作为电磁波CT试验区段，共进行64个剖面的电磁波CT试验•试验区段沿线覆盖型岩溶段落长度占岩溶段落的96.4%,试验区段地质概况见表2.3现场试验方法3.1仪器选取用电磁波CT法检测注浆质量，使用的仪器为国土资源部物化探研究所研制和生产的JW-5Q型地下电磁波仪（图1）.该套设备在全国范围内销

7、售已超过200套，在我国铁路行业中具有极高的普及性，用该套设备进行试验研究，所得结论能很好地推广应用.3.2测量方法及剖面布置进行电磁波CT测试时，先将发射机和接收机分别放置到测试孔中预先设定的位置，然后保持发射机不动，按照预先设置的间距移动接收机，每到一个设定的深度接收一次电磁波场强；当完成一个测试孔的测试后，移动发射机到下一位置，接收机按照上述步骤继续接收电磁波场强，直到发射机和接收机完成所有位置的发射和接收，见图2.测量时需要设定工作频率，工作频率低，透射距离长，但精度相对较低；工作频率高，则透射距离短，但精度较高.测量时设置10、15、20、

8、25和30MHz同时进行测试•测量结束后发现，由于部分测试剖面透射距离较远且岩层破碎，只有10MHz频率能满