盾构隧道壁后空洞轻量化探测装备及注浆修复检测
王媛媛1，岳云鹏2，赵振允2，赖思聪2，陈俊宏2，刘超2，刘海2
（1. 山东省交通科学研究院，济南 250102； 2. 广州大学土木与交通工程学院，广州 510006）
摘要：针对盾构隧道施工及运营阶段因壁后注浆不密实引发的空洞缺陷及管片沉降问题，以及人工探地雷达（Ground penetrating radar, GPR）检测作业风险高、钢筋密集条件下电磁波穿透受限等技术难点，开展盾构隧道壁后空洞轻量化探测与注浆修复检测研究。构建含双层钢筋网的隧道模型试验平台，在不同钢筋间距条件下，采用200、400、600和900 MHz多频率GPR天线开展穿透能力对比试验。研发适用于隧道单测线作业环境的轻量化GPR探测装备，在实际盾构隧道区间开展现场探测与二次注浆修复效果验证。研究结果表明，钢筋网间距对GPR穿透性能影响显著，400~600 MHz天线在分辨率与穿透深度之间取得最佳平衡，400 MHz天线反射信号强度较其他频率提高约5 dB；现场探测识别壁后空洞45处，空洞在雷达剖面上表现为高幅值、相位翻转的异常反射特征。注浆修复后对应异常回波消失，28 d后复测结果显示强反射特征不再出现；沉降监测曲线由持续下沉转为基本稳定，累计沉降增幅显著降低。所研制的轻量化探测装备及提出的天线选型方法可实现盾构隧道壁后空洞的高效检测与注浆修复效果定量验证，为运营期隧道隐蔽缺陷排查与精准养护提供技术支撑。
关键词：盾构隧道；无损检测；探地雷达；空洞；注浆修复
中图分类号: U231; U452.1 文献标识码: A DOI: 10.13238/j.issn.1004-2954.202512170003