探地雷达系统将为盾构机加上一双“眼睛”

近期，南宁轨道交通集团有限责任公司，南宁中铁广发轨道装备有限公司、同济大学等单位联合组成项目研究团队，采用探地雷达进行同步注浆实时检测，将给盾构机加上一双“眼睛”，提高工程的安全性。

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目前，地铁隧道多采用盾构法施工，盾构法施工使隧道与地层间形成了一定的空隙，并通过壁后注浆技术进行充填。该项目成果转化负责人、南宁中铁广发轨道装备有限公司总经理胡尚军介绍，壁后空隙的充填往往存在不及时或不密实现象，如果不能及时发现，会导致隧道施工期间出现隧道成型质量差、地表沉降等问题，还会引起地铁运营期间的隧道不稳定、隧道渗漏等。

南宁市区大范围分布着厚度大、富水性强的圆砾地层，轨道交通一、二号线沿线存在大量公用和民用敏感建筑、市政设施以及大量老旧防空洞等地下设施，还有穿越南湖和邕江并涉及重叠交叉穿越。该项目技术总负责人、同济大学地下建筑与工程系副主任谢雄耀介绍，这些问题加剧了盾构工程控制难度，极易造成开挖面失稳、防空洞坍塌和周边环境破坏。

胡尚军说，采用探地雷达进行同步注浆实时检测就像是在盾构机上装了一双“眼睛”，由于水和混凝土对电磁波的反馈不一样，通过这一项目，可以准确判断管片与土体间的介质组成，更准确地判断管片背后注浆材料的填充情况，提高安全性。如果壁后出现漏水、空洞的情况，就可以及时进行二次补注浆。

盾构掘进过程中，同步注浆系统将浆液及时送达盾构外壳和管片背部之间形成的建筑空隙中，从而使脱离盾尾的管片依附浆液在周围土体间及时获得支撑，以防止管片周围土体的坍塌，控制地表的沉降。

同步注浆系统并不少见，但采用探地雷达进行同步注浆实时检测这一项目在我国尚属首例，这是否可行呢？谢雄耀表示，同步注浆检测的范围只是在壁后的1m范围以内的区域，因此可以通过室内试验或者其他方法准确地得到这些介质的电性参数，从而根据不同介质的电性质，对浆液在管片背后的分布形态做出实时和精确的判定。

在此基础上，该项目根据地铁盾构隧道的特点，开发适合于同步注浆实时检测的雷达装备，实现盾构推进过程的同步和实时检测，从而实时指导注浆及推进作业。“目前进行到整个项目的30%到40%，计划今年年底投入到二号线盾构机上使用”，南宁轨道交通集团总经理黄钟晖称，这一项目将为南宁轨道交通区间精细化施工提供技术保障。

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