高频雷达技术用于评估HDPE内衬钢涵洞的灌浆完整性

《TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE TECHNOLOGY》：High-frequency radar evaluation of grouting integrity in HDPE-lined steel culverts

　　

Jinyoung Hong | Hajin Choi | Chul Min Yeum | Giovanni Cascante | Ngoc Quy Hoang | Su-Min Kang | Tony Sangiuliano

摘要

涵洞内衬修复技术通过插入直径较小的HDPE内衬材料，并用灌浆填充环形空间来恢复受损涵洞的结构完整性。然而，灌浆不彻底可能会导致空洞形成，从而影响荷载传递和长期性能。现有的检测技术提供的信息有限或仅局限于局部区域，这凸显了需要一种可靠的无损检测方法来评估灌浆质量。本研究探讨了使用高频地面穿透雷达（GPR，工作频率高达6 GHz）来检测和量化内衬涵洞灌浆环形空间中的空洞。这是首次将高分辨率雷达技术应用于该领域的研究，研究重点关注了振幅衰减、相位变化和反射信号等特征信号，这些信号对不连续性和材料界面非常敏感。研究通过数值模拟、受控实验室实验以及对修复后涵洞的现场测量相结合的方式进行验证。三个阶段的结果均表明，高频GPR是一种可靠的无损检测方法，能够有效检测和描述涵洞灌浆中的空洞，从而提升质量控制、结构评估和维护规划的水平。现场试验中通过GPR识别出的空洞也通过内窥镜检查得到了独立验证。