电磁波CT岩溶路基注浆质量检测试验研究
电磁波CT技术在建筑桩基检测工作中的应用
电磁波CT技术在建筑桩基检测工作中的应用摘要：现代社会正在飞速发展和进步，中国建筑业也得到了稳步发展，特别在基础的构造期间使用电磁波的计算机断层摄影技术是使用最广泛的技术检验方法之一。
该技术具有低成本和高精度的优点，对基础的创建和建筑物的安全性具有非常重要的影响。
在项目开发期间，必须处理基础构造的方法，意味着要仔细检查某些参数，例如桩基长度和深度，但如果使用此方法构造桩基，需确认已处理相应的参数。
本文首先对电磁波CT技术原理进行了分析，然后对电磁波CT技术在建筑桩基检测工作相关工程分析进行了研究，接着对电磁波CT技术在建筑桩基检测工作的应用进行了分析，再接着对电磁波CT技术在建筑基桩检测工作中的应用案例进行了分析，最后希望本文的研究，对今后本课题的研究有一定的启发作用。
关键词：电磁波CT技术；建筑桩基检测工作；应用改革开放以来，中国建筑业取得了长足发展，尤其是鸟巢和水立方的建设，这代表了中国建筑业的发展，且已成为中国的中心。
然而，在现有建筑物的情况下，增加层、建筑物的腐蚀或变形都会损害现有建筑物的安全性，需要加强现有建筑物的桩基。
另一方面，该方法应检查桩基的深度和穿透基层的深度，基于桩基的建设应该是一个非常复杂的工作，基于现有建筑的技术特征，负载能力可以满足所有要求，使桩基的负载达到一定的长度。
相反，如果计划与实际的桩基长度存在较大差异，则桩基容量会低得多。
当数据库为终端或具有锁定位置的桩基设计时，桩基的长度和渗透深度会极大地影响建筑的稳定性。
1电磁波CT技术原理随着计算机技术的不断发展，CT技术已成功应用于电磁波地下技术，被称为CT电磁波技术。
根据在不同位置获得的场的大小、地下环境中的电磁波的视点以及一些物理和数学关系，可用于改变透视的轮廓。
无线电波的表示、阴影方法、背景无线电方法可以确定用于研究物理参数分布的电磁波方法。
最后，以图像的形式在表面上分布各种支持物。
此技术也被称为“CT孔”，因为它与CT成像的理论和方法非常相似。
井间电磁波CT技术在岩溶勘察中的应用研究-01
井间电磁波CT技术在岩溶勘察中的应用研究-01Abstract:___ the principles and field work methods of ___ bridge site。
and nal ic wave cross-hole tomography are was developed usingthe SIRT method。
The data obtained was ___ n maps of the profile。
which were then compared and analyzed with existing drilling geological data。
The results show that ___ has a good effect in detecting karst caves and ___ data for the design and n of___.Keywords: ic wave CT。
n coefficient。
SIRT。
karst nn:___ widely distributed in China。
and the ___ ground rating radar have ___。
which is based on the principle of ic wave n。
has been ___ due to its high n and non-destructive nature.___:___ bridge site。
The field work was carried out according to the standard operating res。
and the data obtained was ___ of the profile。
The obtained data was then compared and analyzed with existing ___.Results:The results show that the ______ of the profile obtained by the SIRT method are consistent with the existing drilling geological data。
地面物探结合钻孔电磁波CT在岩溶地区的勘探效果
地面物探结合钻孔电磁波CT在岩溶地区的勘探效果通过地面电法结合钻孔电磁波CT法在岩溶地区勘查岩溶效果的工程实例，作者提出一些体会，认为地面物探与井中物探相结合的组合方法对目标体的定位将会大大的提高。
标签：地面物探钻孔电磁波法岩溶地区勘探0引言我國的碳酸盐岩发布广泛，由岩溶引起的地质灾害十分普遍[1-2]。
在某水电站蓄水对某某煤田矿井安全产生影响的防治水工程中，为确定物探方案的有效性，在设计的堵截断面上进行了系列的方法试验。
试验采用地面物探勘测初查强岩溶导水带的大致位置，实现勘查强岩溶导水带的初期钻孔定位。
利用初期钻孔，采用井中物探勘测查明堵截断面上钻孔间岩溶通道、岩溶破碎带、岩溶裂隙的分布位置、规模与特点，从而为布设注浆孔提供依据。
1地质特征1.1地质背景试验工程场区纵向地形起伏不大，横向高程变化较大，一般在91m至120m 间。
区内地层由上而下分布：①松散第四系或强风化层，②二叠系上统大隆组（P2d）岩性为多为硅质岩，薄层至中厚层状，岩石坚硬，层位及厚度均稳定，厚一般18～24m，为弱含水层：③二叠系上统合山组上段（P2h2）由生物碎屑灰岩、铝土岩及煤层组成，灰岩薄层至中厚层状，灰岩中常见燧石结核和团块，层厚50～70m，为弱含水层；④二叠系上统合山组下段（P2h1）以中厚层状灰岩及生物碎屑灰岩为主，夹大量燧石结核团块并成层分布，其厚度从北往南逐渐变薄，底部为五煤层和铁铝岩。
为强含水层。
本区主要构造为NNE向，是NNE、NWW构造裂隙，其与地下水向红水河马滩径流排泄共同作用易形成地下导水带。
1.2地球物理特征土层、岩溶发育、裂隙发育带、煤层、井巷与完整岩石之间有着较大的物性差异（如介电常数、电阻率、放射性等），存在明显的物性界面，该工区具备了较好的物理前提。
2工作方法地面物探采用联合剖面法、电测深法、高密度电法进行勘查，井中物探采用跨孔电磁波CT法进行勘查。
3应用效果3.1地球物理特征图1给出的是此次地面物探综合成果图。
井间电磁波CT技术在岩溶勘察中的应用研究-01
井间电磁波CT技术在岩溶勘察中的应用研究杨强1，王有学1,2，王海燕1，周海滨11.桂林理工大学地球科学学院，广西桂林5410042.广西地质工程中心重点实验室，广西桂林541004摘要:本文详细介绍了井间电磁波CT技术的原理及野外工作方法,并采用井间电磁波CT技术对一拟建桥址的工程场地进行了探测,最后利用层析成像反演SIRT法编制了二维电磁波跨孔层析成像软件，对获取的数据进行了解译,得到了剖面的吸收系数异常特征分布及地质解释图,并将其与现有钻孔地质资料进行了对比分析。
研究结果表明: 井间电磁波CT技术探测溶洞效果良好,可得到场地中溶洞的空间分布,为拟建桥址的设计和施工提供可靠的地质资料。
关键字:电磁波CT；吸收系数；SIRT；岩溶勘察Borehole Electromagnetic Imaging and itsApplication in Karst DetectionYang Qiang1，Wang Youxue1,2，Wang Haiyan1，Zhou Haibin11. College of Earth Sciences, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China2. Guilin Research Institute of Reconnaissance Designing, Guilin 541002, ChinaAbstract: The cross-borehole electromagnetic tomography technique and its operation method have been introduced in this paper. This technique had been applied to detect karst cave in a ground of a planned bridge. Combined the data of obtained by inversion method for electromagnetic tomography, we make a software of 2-D cross-borehole electromagnetic tomography, plan of the abnormal absorption coefficient and section plan of geological interpretation. Comparison has been done between the result of the cross-borehole electromagnetic topography technique and the data from the borehole; it indicates that the cross-borehole electromagnetic topography technique is effective in karst cave detection. Three dimension space distribution of karst cave can be obtained by inversion analysis, so it can be used to provide detailed geological data for the design of the foundation of bridges.作者简介：杨强（1985-），男，硕士，研究方向：地震层析成像，E-mail：yangzqiang86@通讯作者：王有学，男，博士，教授Key words: electromagnetic computerized tomography; absorption coefficient; SIRT; karst cave detection 1 引言层析成像（tomography ）是依据在物体外部观测到的数据，按照事先确定的物理和数学关系反演计算物体内部某参数的变化分布情况，最终以图像方式展现成果的一门新兴技术，最先用于医学，随后拓展到其他领域。
电磁波CT技术在桩基础岩溶探测上的应用研究
云 南 水 电
电磁 波 Ｃ Ｔ技 术在 桩 基 础 岩 溶探 测 上 的应 用
研 究
肖长安 吴 宗 宇
（ 中国水 电顾 问集 团昆明勘测设计研究 院，云南 昆明 ６０ ５ ） ５０ １
摘 要： 钻孔电磁波 Ｃ Ｔ是一项利用 电磁波吸收原理进行探测的技术 ， 本文探讨了电磁波 Ｃ Ｔ技术在桩基
减 了勘 探 时 间 。
电磁 波穿透介质能力减弱 ，穿透 距离缩短 ；电磁波 频率越低 ，穿透能力越强 ，但 电磁波 在岩体 中的波
ｌ前言
在灰岩地 区进行桩 基础施工时 ，岩 溶是影响桩
映像法 、高密度 电法等 ，还有在桩 中心位置 采用一
桩 一孔 的钻探工 作， 钻孔电磁波 Ｃ 而 Ｔ与以上方法相 比具有 明显的优势 ，包括 ： （ ）相对于地表上进行的物探方法 ，其探测精 １
基础质量的重要 因素之 一 。位于桩侧和 桩底的岩溶
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂｏ ｅ ｏ ｅｅ ｅ ｔ ｍ ａ ｎ ｔ ｓａ ｄ ｔ ｃｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｓ ｇ ｅｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｖ ｂ ｏ ｐ ｉｎ ｐ ｉ ｃｐ ｅ Ｔ ｉ ｐ ｐｅ ｓｒ ｃ ： ｒ ｈ ｌ ｌ ｃｒ ｏ ｇ ｅｉ ＣＴ ｉ ｅ ｅ ｔ ｈ ｏ ｏ ｙ ｕ ｉ ｌ ｃｒ ｃ ｎ ｅ ｎ ｏ ｇ ｅｉ ｗａ ｅ ａ ｓ ｒ ｔ ｒｎ ｉ ｌ． ｈ ｓ ａ ｒ ｃ ｏ ｄ ｓ ｕ ｓ ｓｔ ｅｅ ｅ ｔｏ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｐ ｌｉ ｇ ｔ ｅｅ ｔ ａ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｉｎ ｉ ｃｕ ｉ ｇ ｉ ｖ ｒ ｉ ｎ ａｇ ｒ ｈ ｓ ｌ ｃｉ ｎ， ｉｃ ｓ ｅ ｌ ｃｒ ｍａ ｎｅｉ ＣＴ ｔ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｐ ｙ ｎ ｄ ｔ ｃ ｒｔｉ Ｐ ｌ ｆ ｕ ｄ ｔ ， ｎ ｌ ｄ ｎ ｅ ｓｏ ｌｏ ｉ ｍ ｅ ｅ ｔ ｈ ｃ ｅ ｏ ｋ ｎ ｅ ｏ ｎ ｔ ｏ ａｔ ｎ ｉ ｎ ｏ ｅ ｄ ｔ ｓｉ ｇ ｔ ｅ ｉ ａ ｔｏ ｉ ｏ ｎ ａ ｉｎ ｉ ｅｆｏ ｈ ｅ ｔ，ｃ ． ａ ｔ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｐ ａ ｔ ａ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｏ ａ ｓ ｔ ｔ ｆｆ ｌ ｅ ｔ ， ｈ ｍｐ ｃ ｆ ｌ ｆ ｕ ｄ ｔ ｔ ｌ ｎ ｔ ｅ ｔ ｓ ｅ ｔ Ａｔ ｓ， ｈ ｏ ｇ ｒ ｃ ｉ ｌａ ｐ ｉ ｔｏ ｎ ｋ ｒｔ ｅ ｏ ｉ ｎ ｐ ｅ ｏ ｓ ｌ ｈ ｃ ｃ ｄ ｔｃ ｉｇ ｉ ｉ ｏ ｎ ａ ｉ ｎ ｅｅ ｔ ｎ Ｐ ｌ ｆ ｕ ｄ ｔ ，ｍａ ｅ ｏ ｔｔ ａ ｌｃ ｏ ｇ ｅｉ ｖ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｈ ｖ ｏ ｄ ｒ ｓ ｌ ｎ ｄ ｔ ｃｉ ｎ ｋ ｒ ｔｉ ｉ ｎ ｅ ｏ ｋ ｕ ｈ ｔｅｅ ｔ ｍａ ｒ ｎ ｔ ｗａ ｅ ＣＴ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｅ ｇ ｏ ｅ ｕｔ ｉ ｅ ｅ ｔｏ ａ ｓ ｎ Ｐ ｌ ｃ ｓ ｅ ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ ｏ ｎ ａｉ ． ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｅｅ ｔｏ ｇ ｅｉ ｖ ｙｗｏ ｄ ： ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔ ｗａ ｅＣＴ； ｐ ｌ ｏ ｎ ａｉ ｎ；ｋ ｒｔ ｃ ｉ ｆｕ ｄ ｔ ｅ ｏ ａ ｓ
电磁波CT层析成像技术在强岩溶大坝地基的应用
电磁波CT层析成像技术在强岩溶大坝地基的应用唐华佗1张顺华1杨帅军2（1 重庆市正源水务工程质量检测技术有限责任公司；2 中国水利水电第十一工程局有限公司）摘要重庆市秀山县隘口水库工程大坝坝址地质条件复杂，属于国内罕见的强岩溶发育区。
大坝地基开挖后基坑内溶沟溶槽发育，难以见到完整岩石，设计采取了分区处理的方案，在实际实践中因地制宜对坝基上下游B区采用电磁波CT勘测的方式，解决了强岩溶坝基内无法采用地质雷达探测的难题。
本文对电磁波CT勘测技术应用与实践进行较详细介绍，以供类似岩溶地基勘测借鉴。
关键词强岩溶坝基电磁波CT 技术应用1 工程概况隘口水库位于重庆市秀山土家族苗族自治县隘口镇（原峻岭乡），水库挡水建筑物主要为高86.2m的沥青混凝土心墙堆石坝。
由于坝基岩溶发育强烈，根据大坝坝基处理技术咨询专家咨询意见及补充地勘工作成果，将开挖后基坑情况分为三个区（带）：Ⅰ区（带）为溶蚀岩体区（带），Ⅱ区（带）为溶蚀残留岩体区（带），Ⅲ区（带）为溶蚀填泥区（带）。
设计要求大坝地基分为A、B两区开挖验收，A区为坝纵0+050m～0-030m沥青混凝土心墙区域基础，B区为坝纵0+050m上游片与坝纵0-030m下游片。
A区要求基础全部挖除溶蚀填泥Ⅲ区（带）并尽可能挖至溶蚀残留岩体Ⅱ区（带）的底部；B区要求挖除溶蚀填泥Ⅲ区（带），将基础置于溶蚀残留岩体Ⅱ区中上部，对溶沟、溶槽压实回填碎（块）石或C15混凝土回填。
其中，对坝基B区要求溶沟溶槽回填后需进一步探明地基下部岩溶分布情况。
本文重点对坝基B区地基下部采用电磁波CT层析成像技术进行介绍。
2 坝基B区开挖后基本情况坝基开挖后，大坝基础B区地形为两岸高、中间低，横河向斜坡坡角15～25°，上游片左岸为陡坎；上、下游高、向坝轴线方向低，顺河向纵向坡角5～15°。
高程460～489m，高差近30m。
地基表面受溶沟、溶槽、溶洞等溶蚀现象影响，起伏不平，通过清除溶蚀充填物，起伏差一般2～5m，最大达10余m。
电磁波CT法岩溶路基注浆质量检测标准-xieshen
天然状态黏土 卵石土 石灰岩（ 完整） 石灰岩（ 弱风化） 石灰岩（ 强风化） 水泥浆
测试孔的测试后， 移动发射机到下一位置， 接收机 按照上述步骤继续接收电磁波场强 ， 直到发射机和 见图 2． 接收机完成所有位置的发射和接收 ，
2
试验区段选取
为使研究成果能在南广铁路全线应用 ， 试验区 段在地形地貌、 岩溶发育程度及地下水特征等方面 应具有代表性． 根据南广铁路前期勘察资料， 在南 广铁路 158 km 岩 溶 发 育 区 中 筛 选 出 8 段 共 计 6 557 m 岩溶路基作为电磁波 CT 试验区段， 共进 行 64 个剖面的电磁波 CT 试验． 试验区段沿线覆 盖型岩溶段落长度占岩溶段落的 96． 4% ， 试验区 2． 段地质概况见表
分别在 2 个钻孔或坑道中发射和接收无线电波 ， 根 据不同位置接收的场强大小， 来确定地下不同介质 分布的一种地球物理勘察方法． 对电磁波而言， 地 下介质的不同物性特征主要表现在对电磁波能量 的吸收， 这种吸收作用与地下介质的裂隙分布、 含 矿物质含量以及不同的岩性分布等因素 水程度、 有关． 通常， 完整岩层的电磁波吸收系数较低， 当岩 、 、 、 层受到断裂带 层间错动带 风化溶滤带 岩溶化等 破坏时则吸收系数增大． 通过 2 个钻孔之间电磁波 扫描观测， 利用层析成像反演算法， 将不同岩性导 致的电磁波能量的差异分布转变成二维介质分布 ［5 ］ 进而推断地下结构的情况 ． 图像， 数据层析化处理时， 先把两钻孔间的剖面划分 成若干方格， 实现透视空间的离散化． 设横向分格 数为 k， 纵向分格数为 l， 则总的方格数 m = kl． 方格 的大小根据探测精度的要求及现场测试射线密度 设 X j 为第 j 个方 确定． 然后对每个方格进行编号， 格的电磁波吸收系数， 对于每条射线， 都可以写出 一个射线方程： A1 X 1 + A2 X 2 + … + A m X m = P i ， （ 2） 式中： P i 为第 i 条射线的电磁波损失总量； A j 为射 线经过第 j 个方格的长度． 如果在两钻孔中分别进行不同深度的 n 次电 便可得到 n 个射线方程， 写成矩 磁波发射与接收， 阵形式则为 A11 A12 A A22 21 A n1 A n2 … … … A1 m X 1 P 1 A2 m X 2 P 2 = ． A nm X m P m
岩溶路基注浆质量综合物探检测方法与评价研究
岩溶路基注浆质量综合①
（ １ ０ ０ ３ １ ） ①西南交通大学地球科学与环境工程学院 成都 ６ （ １ ０ ０ ８ １ ） ②中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 成都 ６ 摘 要 为研究岩溶路基注浆质量综合物探检测方法及相关检测评价标准， 在南广铁路全线的岩溶路基中选取具有代表性 Ｔ法等物探检测方法的特性和检测评判标准展开了现场试验研究。根据上 的试验区段， 对电阻率法、 瞬态面波法和电磁波 Ｃ 述物探检测方法的适用性和经济性， 提出了一种在不同工程条件下多种物探检测方法优化组合的综合物探检测方法。并通 过统计分析注浆合格的岩溶路基注浆前后电阻率、 面波波速及电磁波吸收系数变化规律， 初步得出了上述 ３ 种检测方法的注 浆质量检测评价标准： 电阻率法检测合格标准为溶洞注浆前后电阻率变化率大于 ２ ０ ％， 卵石土层电阻率变化率大于 １ ０ ％；瞬 ＋ ＋ ０ ６ ｈ ， 溶洞波速大于 １ ７ １ ｈ ；电磁波 Ｃ Ｔ法检测合格标准为溶洞 态面波法检测合格标准为注浆后土体波速大于 ２ １ ３ ０ ３ ２ ３ ６ ９
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文献标识码 ： A
3665 （ 2010 ） 06007105 文章编号 ： 1000-
由于注浆施工属 于 地 下 隐 蔽 工 程， 注浆工程的质 量检测工 作 十 分 重 要
［ 1］
地下介质的不同物性分布对电磁波的作用主要表 现在对电磁波能量的吸收 。 这种吸收作用导致电磁波 能量衰减， 其衰减程度与地下介质的裂隙分布 、 含水程 矿物质的含量， 以及不同的岩性分布等因素有关 。 度、 1. 2 电磁波 CT 成像技术原理 电磁波 CT 又称为电磁波层析技术 。 这种技术借 鉴了医学上 X 射线断面扫 描 诊 断 的 基 本 原 理， 利用大 量的电磁波信息进行 专 门 的 反 演 计 算， 得到被测区域 内地质介质的电磁波 物 性 参 数 分 布 规 律， 从而对岩体 进行分类和判释 。 1. 3 检测应用的物理基础 大量的实验研究 与 实 践 表 明， 不同地质介质对电 磁波能量的吸收是有差异的 。 在常见的地质介质中电 变 磁波能量吸收的强度 从 弱 到 强 排 列 一 般 为 石 灰 岩 、 质岩 、 火 成 岩、 砂 岩、 泥 岩、 粘 土。 据 吴 岩 旺
60 摘要 ： 首次应用电磁波 CT 对岩溶路基注浆加固进行质量检 测， 现 场 根 据 不 同 岩 溶 发 育 类 型 选 取 9 段 典 型 试 验 区 段， 个试验断面 。 对每个试验断面分别进行注浆前 、 注浆后检测现场 试 验 。 试 验 结 果 表 明， 电 磁 波 CT 能 够 探 测 出 岩 溶 路 基 基岩破碎带以及岩土分界面的分布形态， 能够判释 注 浆 后 水 泥 浆 液 在 地 下 岩 土 体 中 的 流 动 及 扩 散 ， 可以用于 地下溶洞 、 铁路岩溶路基注浆质量检测 。 检测方法为注浆前后对比测试分析， 注浆后检测时间为注浆完 7 天以后 。 关键词 ： 电磁波 CT ；岩溶路基；注浆；检测；现场试验
图3 Fig. 3 一断面注浆前电磁波视吸收系数等值线图 Contour map of visual absorption coefficient of
electromagnetic wave before grouting in the first section
图2 Fig. 2
一断面地质钻孔剖面图
表2 Table 2 典型试验测试区段地质概况 Geological situation of the typical test section
里程 D1 K6 + 205 ～ D1K6 + 219 D1 K6 + 314 ～ D1K6 + 335 D1 K6 + 356 ～ D1K6 + 377 DK40 + 870 ～ DK40 + 894 DK41 + 34. 4 ～ DK41 + 58. 9 ZDK44 + 727 ～ ZDK44 + 741 ZDK44 + 772 ～ ZDK44 + 786 DK95 + 123 ～ DK95 + 137 DK95 + 374 ～ DK95 + 395 河流 堆积 河流 堆积 溶蚀 平原 粘土 松软土 松软土 地貌 类型 溶蚀 平原 粘土 覆盖层 主要岩 溶类型 破碎带 溶蚀空洞 充填溶洞 充填溶洞 溶蚀空洞 溶槽 破碎带 溶蚀裂隙 溶槽
、 岳崇
等人分析表明， 岩溶发育区域电磁波视吸收系数
> 1. 2dB / m ， 完整岩层 视 吸 收 系 数 < 0. 4dB / m ， 根据裂 隙的不同情况， 含 裂 隙 带 岩 体 的 视 吸 收 系 数 为 0. 6 ～ 1. 2dB / m 之间 。 南广铁路 岩 溶 路 基 注 浆 加 固 试 验 区 段 中 电 磁 波 CT 主要检测的 地 下 介 质 为 石 灰 岩 、 粘 土、 水泥浆及溶 洞 。 这四种地质介质的电磁波视吸收系数具有明显的 差异性 。 其相应的电磁波视吸收系数如表 1 所示 。 根据上述电磁波 CT 原 理 和 南 广 铁 路 试 验 区 段 内 地质介质电磁波物性 差 异， 当水泥浆液注入溶洞或岩 体破碎带后， 该区域 电 磁 波 视 吸 收 系 数 较 注 浆 前 将 增 大 。 利用该特性， 可以 在 岩 溶 路 基 注 浆 前 后 分 别 进 行 检测试验， 对比分析测试结果 。
2
试验仪器及技术指标
试验研究中使用的仪器为国土资源部物化探研究
所研制和生产的 JW － 5Q 型地下电磁波仪 。 该仪器主 扫频 范 围 5 ～ 32MHz ， 扫 要技术指标为：（ 1 ） 工作频率， 频间隔 0. l ～ 9. 9MHz ；（ 2 ） 发射机输出脉冲功率 10W ； （ 3 ） 接 收 机 测 量 范 围 0. 2 μ V ～ > 30mV ；（ 4 ） 接 收 机 测 量误差 － 120dB ～ － 30dB < ± 3dB 。 JW － 5Q 型 地 下 电 磁 波 根据仪器主 要 技 术 指 标， 测量深度最深可达 1 000m ， 仪透射距离最远可达 50m ， 测量精度最高可达 0. 8m 。
图1 Fig. 1 测试结果随时间变化曲线 Curve of test results with time
第6期
水文地质工程地质
·73·
6
6. 1
检测试验结果及分析
岩溶发育区检测效果及分析过程 溶蚀 岩溶路基注浆加 固 的 主 要 区 域 为 岩 溶 洞 穴 、
良好 。
深槽及 溶 蚀 破 碎 带 。 选 取 典 型 试 验 区 段 中 D1K6 + 355. 5 试 验 断 面 （ 以 下 简 称 一 断 面 ） 进 行 检 测 结 果 分 析 。 该断面布置电磁 波 CT 测 试 孔 距 21m ， 孔 深 25m ， 分别在注浆前及 注 浆 完 11 天 以 后 进 行 检 测 试 验 。 图 2 为一断面地质钻孔剖面图 。 由图 2 可 见 该 断 面 覆 盖 层为中厚层粘土， 土石分界 线 整 体 深 度 在 9m 左 右， 剖 10 ～ 15m 之 间 为 基 岩 溶 蚀 破 面中部 有 明 显 溶 蚀 凹 槽， 碎带， 左 8. 0m 钻孔处深度 12 ～ 13m 发育有溶洞， 整体 深度 15m 以下为较完整灰岩 。
1
1. 1
电磁波 CT 原理及检测物理基础
电磁波 CT 理论基础 电磁波 CT 是在两个 钻 孔 或 坑 道 中 分 别 发 射 和 接
根据不同 位 置 上 接 收 的 电 磁 波 场 强 的 大 小 收电磁波， 来确定地下不同介质分布的一种地下地球物理探测方 法 。 该方法的理论基础是电磁波衰减理论 。
0331 ； 修订日期 ： 20100529 收稿日期 ： 2010基金项目 ： 铁道部科技研究开发计划项目（ 2009G010 － A ） 作者简介 ： 郑立宁（ 1985 － ） ， 男， 博 士 研 究 生， 现主要从事工程 地质与岩体力学方面研究工作 。 E-mail ： zhengning2003@ 163. com
3
3. 1
区域地质概况及现场试验参数
区域地质概况 试验区段沿线主要为溶蚀平原和溶蚀丘陵及河流
堆积地貌， 地形起伏不大， 场地较平坦 。 地表覆盖层为 第四系松软土 （ Q 4
al + pl dl + pl ） 及 粘 土 （ Q4 ）， 地下基岩为中
厚层状 隐 晶 质 结 构 石 炭 系 灰 岩 （ C 1 ） 及 白 云 质 灰 岩 （ C 2 d ） 。 基岩局部溶蚀破碎严重， 发育有溶洞 。 3. 2 典型试验段区的选取 根据岩溶注浆加 固 原 理， 影响和控制注浆加固效 果的因素为覆盖层特 征 、 可溶岩注浆段的岩溶发育情
·72· 表1 Table 1
郑立宁， 等：电磁波 CT 岩溶路基注浆质量检测试验研究 地质介质电磁波视吸收系数统计表
2010 年
况 。 现场根 据 南 广 岩 溶 路 基 的 地 质 情 况， 在 D1K6 ～ DK95 里 程 之 间 选 择 9 段 典 型 试 验 测 试 区 段， 布 置 60 对电磁波 CT 检测试验断面 。
多用于 近 地 表 破 碎 带 、 矿产资源及岩溶洞穴的勘 段， ， 而在岩溶路基注浆质量检测上尚未使用 。 电 磁波 CT 相比 其 它 物 探 方 法， 其不仅是成对孔间介质 进行全方位的扫描， 数 据 采 集 量 大， 精 度 高， 且不受覆 盖层及地面障碍物阻挡影响 。 但目前由于缺乏系统的 研究， 该方法对岩溶 路 基 注 浆 质 量 的 检 测 效 果 和 检 测 方法认识还不够 。 本文结合新建南宁 － 广州高速铁路 建设， 现场开展大量注浆 检 测 试 验， 对 电 磁 波 CT 在 岩 注 浆 后 电 测 波 CT 对 水 泥 溶路基地下洞 穴 探 测 精 度， 浆液注入的敏感性， 现场合理的检测方法及检测手段 进行深入研究， 为 今 后 电 磁 波 CT 广 泛 应 用 于 岩 溶 路 基注浆质量检测提供依据 。
5
注浆后合理检测时间的研究
注浆后随着时间的变化， 水泥浆的凝固情况不同，
其对电磁波吸收的大 小 也 在 变 化， 故导致注浆后不同 时间的测试判释结果不统一 。 为此在大规模检测试验 对部分典型 试 验 断 面 进 行 注 浆 后 长 时 间 追 踪 开展前， 测试试 验 。 追 踪 试 验 断 面 选 取 D1K6 + 205 断 面 进 行 3、 5、 7、 9、 14 、 分 别 在 该 断 面 进 行 注 浆 完 1、 分析研究， 20 和 28 天 后 现 场 检 测 试 验， 分 析 该 断 面 地 下 10 ～ 14m 溶洞和破碎区域电磁波视吸收系数随注浆后的时 间变化情况 。 图 1 为 测 试 结 果 随 时 间 变 化 曲 线， 从图 1 中可见， 注浆 完 1 天 后 溶 洞 和 破 碎 区 域 的 视 吸 收 系 注浆 7 天后达到 4. 8dB / m ， 且基本保持 数呈增长趋势， 不变 。 由此可以判释为水泥浆对溶洞和破碎区域的吸 收系数影响已 经 趋 于 稳 定 。 故 确 定 注 浆 后 电 磁 波 CT 岩溶路基注 浆 质 量 检 测 的 合 理 时 间 为 注 浆 完 7 天 以 后。