弹性波CT在铁路路基病害注浆效果检测中的应用.pdf

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1、卢松，等：弹性波CT在铁路路基病害注浆效果检测中的应用DOI：10．13379／j．issn．1003-8825．2015．01．36弹性波CT在铁路路基病害注浆效果检测中的应用卢松，陈耀军，李树城(1．中铁西南科学研究院有限公司，成都611731；2．深圳地质建设工程公司，广东深圳518000)摘要：以新建南钦铁路穿越横岭煤矿区路基病害注浆工程为例，采用弹性波CT对路基病害注浆效果进行检测。随着硬件设备性能的提高(如电火花震源激发能量大小、地震仪性能及孔内检波器灵敏度等)，弹性波CT技术广泛应用于线路、场地、隧道等项目

2、的工程地质勘查和病害探测。将大功率电火花震源的中、长跨距弹性波CT应用于铁路路基病害注浆效果检测中，对地层注浆前、后地质情况进行探测比对；探测结果有效地指导了实际注浆，并取得了良好的应用效果。关键词：弹性波CT；电火花震源；病害探测；注浆效果；铁路路基中图分类号：TU317．5文献标志码：B文章编号：1003—8825(2015)01—0163—040引言区的注浆质量效果进行弹性波CT探测，同时与注浆弹性波探测法，是针对地层岩土体波阻抗的不前CT探测结果进行比对，并对其应用效果进行同，进行观测弹性波在地层岩土体中传播特征

3、，进评价。而了解测区内地层结构等物性特点¨J。根据探测弹性波成份及探测观测系统的不同，实现探测的多样1弹性波CT技术性、探测深度的多层次性以及探测结果的准确性等作为物探方法的一种，CT技术常用作孔间地层特点有着不可替代的优势。常见的探测方法有：反层析成像探测，即在第一个孔内采用发射器(电射波法、折射波法、透射波法、面波法等。其中，火花震源等)发射弹性波，在第二个孔内采用接收器弹性波CT法属于透射波法中的一种，它应用的是弹(孔内检波器)接收。孔间CT射线网络示意，见性波在不同地层中能量衰减规律或走时的差异进而图1。CT技术

4、可成功用于岩石(或砾石、沙层)土层获取地层的实际分布情况。(包括软土)等各种地层，同时在地下水位以上或以上世纪70年代中期，学者们开始研究弹性波下都有效；震源和接收器均设置在钻孔内部，不易CT方法，它与医学界的CT技术在同一时期发展起受到外界环境干扰和限制。来。随着工程项目的需要，高精度弹性波CT方法逐A钻孔B钻L步受到高度重视，并以井间、与地表之间联合观测及巷道间的弹性波CT的工程实例越来越多。随着弹性波探测技术的不断发展，弹性波探测仪器也随之不断地更新升级，例如大能量电火花震源，高性能AD转换采集系统，高灵敏度检波器

5、等。这给高精度弹性波CT技术的发展提供了巨大的空间，使图1孔间CT射线网络不恿得基于透射波理论的CT技术，从以前的几米跨孔距探测，发展到如今的一百多米跨孔距探测。采用中根据反演参数的不同，弹性波CT方法又可分为铁西南科学研究院研制的ZDF一3型电火花震源波速CT和吸收系数CT。基于波速CT理论，在数据及配套采集装置和接收装置，对南钦铁路路基病害的处理中，关键是如何确定射线路径矩阵，并快速计算各射线通过各单元介质的距离，同时追踪首波收稿日期：2014—05—09传播的路径和走时，通常采用射线追踪算法、最佳作者简介：卢松(1

6、985一)，男，江西九江人。工程师，硕士，主要从事工程物探研究及隧道超前地质预报工作。路径算法、“椭圆约束”快速射线追踪等方法卜mJ。E—mail：slu2820213@gmail．corn。弹性波首波路径示意，见图2。路基工程·l66·SubgradeEngineering2015年第1期(总第178期)4结论参考文献(References)：新建南钦铁路穿越横岭煤矿区，采用注浆加固。[1]赵鸿儒，郭铁栓．工程多波地震勘探[M]．北京：地震出版社，1996．[2]赵永贵，李勤，郭鸿，等．地震CT的新技术及在工程地质中的

7、应用注浆后应用ZDF一3型电火花震源配合24位高性能[C]／／第六届全国工程地质大会论文集．北京：科学出版社，2000．地震仪，进行地层高精度弹性波CT探测，得出以下[3]李志辉，张立，刘争平．CT技术在铁路路基病害勘探中的应用[J]．结论：物探化探计算技术，2006，28(2)：137—141．(1)该铁路路基病害注浆效果检测结果与注浆LiZH．ZhangL．LiuZP．TheCTtechniqueapplicationtothesurveyof前检测结果对比显示：注浆区域速度值均有所提高，rail—beddisast

8、ers[J]．ComputingTechniquesforGeophysicaland地层岩体波速均大于1800m／s，局部地层岩体波速GeochemicalExploration，2006，28(2)：137—141．[4]陈俊栋，于维刚，卢松．ZDF一3型大功率电火花震源及其性能分析为1500～1800m／s；经