盾構隧道探地雷達探測的介電特性試驗、數值模擬及應用.pdf

1、通過探地雷達對盾構隧道壁后注漿的分布進行尤損檢測，是為了在及時快速地掌握盾構隧道壁后漿液分布的基礎上，再進行目的性的補償注漿，最終達到控制隧道縱向沉降的目的。本論文通過室內試驗，數值分析以及現場探測等手段，對探地雷達在盾構隧道壁后注漿探測的可行性和一些關鍵技術進行了研究，主要取得了以下幾個方面的成果： 1．通過在上海地區(qū)地鐵盾構隧道使用的混凝土管片后面放置金屬板或部分放置金屬板，分別使用250M天線頻率和lG天線頻率的探地雷達進

2、行探測試驗，通過找出雷達數據中的強反射面以及因為有無金屬板所造成的相位翻轉點得到電磁波在管片中的雙程走時，求出電磁波在管片中的波速，進一步反算得到管片的介電常數。首次給出了頻率為lG時，電磁波在盾構隧道混凝上管片中的傳播波速為0.0933m/ns，管片的介電常數為10.34；當探地雷達的頻率為250M時，電磁波在盾構隧道混凝土管片中的傳播波速為0.0834m/ns，管片的介電常數為12.95。 2．使用同軸探頭法對隧道壁后可能填

3、充的注漿材料和上海地區(qū)典型的淤泥軟土進行介電常數的測定和分析。得到了這些介質的介電常數和電磁波在各種介質中的傳播速度。 3．考慮了時域有限差分的數值穩(wěn)定性，在此基礎上利用時域有限差分方法建立了一個兩層均勻介質模型，對電磁波在兩層均勻介質中的傳播進行了數值模擬，采用的邊界條件是理想匹配層(PML)。然后利用預測反褶積方法消除了多次波。此外，還用時域有限差分方法模擬了長江隧道盾構機鋼板刷的探測。 4．基于以上幾項研究，應用2