地质雷达检测高铁无砟轨道支承层底部脱空离缝

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1、地质雷达检测高铁无砟轨道支承层底部脱空离缝引言无砟轨道出现冒浆的原因主要基床表层材料性质及当地气候有关，当地气候湿润，降水较多，雨水沿着轨道缝隙渗入支承层与基床表面的缝隙内，由于采用的级配碎石透水性差，缝隙进水后，在列车动荷载长期作用下，细颗粒被水冲出，产生冒浆现象。较硬的颗粒在动荷载作用下，相互摩擦形成碎屑在动水压力作用下液化并随着水从裂缝中流出。因此通过检测高速铁路无砟轨道支承层与基床表层脱空、离缝，可以对翻浆冒泥情况进行判断。地质雷达具有快速、无损、高精度的优点，在工程病害检测领域得到广泛应用。文章以沪宁城际铁路某段无砟轨道翻浆冒泥病害检测为实例，在整治处理前，对无砟轨道翻浆冒

2、泥病害情况进行检测，查明冒浆分布范围与发育程度，为确定整治处理方案提供依据；在整治处理后对注浆处理效果进行检测，通过注浆前后的雷达资料对比分析，评价注浆处理效果。1面波探测岩溶路基原理地质雷达（GroundPenetratingRadar，简称GPR），是一种对地下的或物体内不可见的目标体或界面进行定位的电磁技术。地质雷达勘探是以地下不同介质的介电常数差异为基础的一种物探方法，其工作原理就是利用高频电磁波（主频从数兆至上千兆赫）以宽频带短脉冲的形式，由地表通过发射天线向地下发射电磁波，由接收天线接收电磁波，当电磁波在地下旅行时，遇到具有电性差异的介质时（如空洞、分界面等），电磁波反射

3、回地面由接收天线接收，根据电磁波的旅行时间、波形特征可以确定地下介质（目标体）的空间位置、几何形态等。图1地质雷达测试原理及采集示意图2工程实例2.1工程概况沪宁城际铁路K245+780～K246+080段为低填浅挖地段，两侧各预留一股道，路堑边坡防护形式拱形截水骨架内植草灌木防护。轨道板为CRTSⅠ型板。该段支承层底部翻浆较严重，主要表现为在路肩上流淌着或堆积着由水与碎石垫层中细颗粒混合而成的泥浆渗出物，严重处渗出物厚度达10～50mm，个别地段泥浆渗出物被抽吸至轨道板表面道心内。2.2现场检测工作测网密度、天线间距和天线移动速度应反映出检测对象的异常。根据高铁无砟轨道现场勘察和试

4、验，一般沿线路纵向布置3～4条测线，分别沿上、下行线内外两侧支承层表面布置。2.3资料处理流程资料处理采用RADAN6.5雷达专用软件，采用人机对话的方式处理，其流程见图2：图2地质雷达数据处理流程图2.4实测资料解释（1）无砟轨道支承层与基床表层接触良好特征正常铁路路基一般具有填筑密实、厚度均匀等特点，无砟轨道支承层与基床表层接触良好，其雷达图像表现为波形平缓、规则、无杂乱反射等特征（图3），而有病害的路基的雷达图