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广西这一团队潜心钻研新技术 为地铁隧道“体检”

admin333665 发表于 2019-10-4 22:45:41 | 显示全部楼层 |阅读模式 [复制链接]
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地铁是南宁城市交通的地下“主动脉”,地铁地道从高楼大厦、老旧小区以及邕江下穿过,怎样确保地道的质量安全,是地铁建造中的头等大事。地铁地道施工遍及采用盾构法,给盾构管片壁后注入水泥砂浆填充加固,是一道重要的施工工序。可是,怎样对被遮挡在管片后的注浆质量进行有用评价,一直是地铁施工过程中的一项难题。

广西有色勘测设计研讨院院长助理、高级工程师马富安带领团队打开研讨,毕竟找到了通过地质雷达打开快速无损检测的办法,填补了国内外此项技能的空白。

南宁现在已开通3条地铁线路,挖掘地铁地道,现在通常用盾构机进行施工。盾构机掘出隧洞后,要尽快用钢筋混凝土制成的管片进行加固,并把水泥砂浆注入管片和它反面隧洞之间的缝隙里,相当于给隧洞装上一个巩固的外壳。若注浆质量不好,如存在空泛、不可密实等问题,就有或许引起地下水渗漏等状况,严重的甚至会导致地上陷落、地道崩塌、地上建筑开裂等。

已然注浆质量这么重要,就有必要在施工过程中,对注浆状况进行检测。可是,注浆层彻底被厚厚的管片遮挡,看不到也摸不着,怎样评价注浆效果成了一道难题。马富安介绍,以前,检测注浆质量并没有相关标准和标准,业界一般采用调查管片是否渗水,或在管片上钻孔取样的办法来检测。这些办法的缺点清楚明了,不光费时费力,还会损坏管片。且钻一个孔,只能知道孔所在位置的状况,有或许孔位附近就有一个空泛,却彻底没有被发现。

“南宁正处在地铁建造的高峰期,解决管片注浆质量检测这个难题,保证地铁建造安全势在必行。”2015年头,马富安了解到这一状况后,就想通过自己的专业技能,测验解决这个问题。长时间从事地球物理勘探作业的马富安,常常使用地质雷达来勘探地表以下的地质状况。“能不能用地质雷达来勘探盾构管片后的注浆状况?”地质雷达可发射高频电磁波并接收地层中物体反射的回波,通过回波可分析地上以下否存在空泛、管道等。

但是,实验成果让他感觉到事情没这么简略。盾构管片厚达30厘米,且夹有两层钢筋网,雷达波难以有用穿透。勘探仪的显示器上,显示出雷达波被多次反射后乱七八糟的勘探成果图,彻底无法判别管片后的状况。“就像人在医院拍X光胸片,胸前却放着一块钢板把X光挡着了。”马富安解说。

“是不是我们的设备出了问题?”马富安以为,用地质雷达检测管片后注浆状况,在理论上是可行的。之所以没有得到好的检测效果,或许是设备或人出了问题。为了验证这一猜想,他邀请区内外多家地勘单位,由各自单位的技能员,操作型号各异的地质雷达展开实验,成果都无法得到有用的检测成果。

外国生产商拒绝帮忙调整参数

研讨已进行了数月,却没有一点发展,马富安的团队里开始有不少人怀疑研讨方向是否正确,他面对越来越大的压力。“理论上是可行的,设备也很先进,究竟是哪里不对?”马富安向同行求助,成果一些同行传闻他在研讨这个课题,都劝他“不要浪费时间了”。

马富安调整心态,静下心来查阅了很多关于电磁波和地质雷达的相关论文。从电磁波的传播理论,到地质雷达的设计调试技能,他都细心研究,并进行实验。通过很多理论研讨和重复验证后,他以为,假如对地质雷达的一些运转参数进行修正,或许会对检测管片后注浆状况有帮助。

现在行业界使用的地质雷达多为国外进口,参数在出厂前就设置好了,用户一般不能调整。马富安联系了在美国的生产商,期望厂家能帮助调整参数,成果对方傲慢地拒绝了他的恳求。“生产商说他们的参数设置肯定是最优的,没有必要调整。”无奈之下,他只好又自己研究调整参数的方法。

或许影响勘探成果的参数有多组,需求找出最优的组合方式,马富安和团队成员不断进行实验。2015年9月的一天,马富安修正设置了一组参数,把地质雷达贴到专为实验建立的模仿盾构地道上。与雷达连接的显示器上,出现了一个反常区域,正好对应模仿地道内预先设置的一个注浆空泛区域。虽然有些兴奋,但他仍是不敢坚信,又换人、换设备重复验证了几回。成果,每次都能精确勘探到空泛,说明这套参数起作用了。



为进一步验证这组参数的有用性,马富安把设备拉到了其时在建的一段地铁地道里进行实战验证。一轮检测完毕,显示屏上出现了一处疑似空泛的反常。经钻孔采样,对应位置的管片后,确实存在一处注浆空泛。随后进行的多次验证,也都证明通过参数调整的地质雷达,对管片后注浆状况有着很高的评价精确率。

随后,这项技能敏捷被使用到南宁地铁施工中。在对2、3号线的检测过程中,就发现了145处管片后注浆的面状反常,并向相关部门提出了重新注浆加固的处理主张。现在,在建的南宁地铁2号线东延线以及4、5号线,也都采用这项技能进行管片后注浆质量检测。

新技能验证成功,马富安和团队并没有打算把它藏着掖着,而是期望通过制定标准、标准,让更多人了解、掌握这项技能,以便在更多的地铁建造工程中得到使用。2018年,经自治区住宅和城乡建造厅批准,由广西有色勘测设计研讨院主编的工程建造地方标准《盾构法地道管片壁后注浆质量地质雷达法检测技能标准》正式发布施行,标志着这项技能获得了自治区级主管部门的认可和推广。

现在,相关部门还在活跃推动上述标准上升为国家标准。近期,现已有广州等地的地铁建造单位,表示出了对这项技能浓厚的兴趣。马富安介绍,通过在实践中不断完善,现在这套技能的使用规模现已更广泛了。比如当前南宁市正在展开的黑臭水体治理,在对水污染源及污染规模的检测过程中,这套技能也能发挥作用。


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