Page 120 - 电力与能源2024年第四期

514 汤敏吉，等：基于高频探地雷达的服役期超深电力隧道工作井结构损伤检测方法研究

地 下 结 构 内 部 缺 陷 的 准 确 检 测 能 力 。 文 献［2］ 规范的要求，为保障电力隧道结构的运营安全，需
将 复 杂 隧 道 -土 体 体 系 简 化 为 等 效 截 面 的 环 形 要对该电力隧道工作井进行全面细致的检测、分
梁，分析了隧道结构纵向方向的模态特性，并利 析和评估工作，以判定工作井结构的使用性能，并
用基于灵敏度分析的模型修正方法对隧道衬砌 为后续的维修施工提供参考和建议。
在裂缝、剥落和强度降低 3 种损伤情况下的损伤
2 探地雷达水土环境检测方法
进 行 了 识 别 。 文 献［3］分 析 了 杂 散 电 流 对 地 下
结 构 耐 久 性 影 响 。 文 献［4］采 用 冲 击 回 波 法 来 周边水土检测采用的是同济双频全极化雷
检测混凝土构件内部缺陷大小。国外专家亦从 达 。 该 雷 达 同 时 向 结 构 体 发 射 400 MHz 和 900
理 论 研 究 ［5］ 、检 测 手 段 和 方 法 ［6］ 、检 测 结 果 分 MHz 的高频电磁波信号，并接收其回波，从而获
析 ［7］ 和结构安全评价角度对地下结构的工井结 取地下不同介质之间分界面。通过完全自主开发

构 健 康 诊 断 进 行 了 大 量 研 究 。 然 而 ，目 前 对 于 的双频相干雷达信号处理方法，可以实现对结构
电力隧道壁后空洞和渗漏水的检测方法的研究 的精细化探测，这一技术已经在地铁隧道、公路隧
尚不完善。 道及高铁隧道中得到了有效的应用与推广。考虑
针对上海杨树浦电厂（以下简称杨厂）越江隧 到隧道属于柔性连接结构体系，对地基位移和振
道 1 号工作井在常规巡视中发现的渗漏水现象，
动敏感度较高，并且整体抗变形能力较弱，地铁盾
本文采用同济大学自主研发的高频探地雷达对该
构管片之间是通过管片螺栓进行连接的。同济双
超深地下工作井结构的渗漏面进行检查，高频探
频全极化雷达如图 1 所示。
地雷达能够有效地捕捉到地下结构的脱空腔体与
地下水分布情况，为后期的维修工作指明方向，还
可为今后类似的结构病害检测提供借鉴。

1 工程概况

杨厂电缆隧道全长 1 072 m，包括从闸北电厂
到杨浦电厂的一个 220 kV 联络线，以及杨厂过黄
浦江与浦东电网相连的两个 220 kV 联络线。该
隧道于 1985 年开始修建，并于 1992 年投入使用。
杨厂电缆隧道主要包括 6 个部分：1 号工作井

（位于杨浦电厂内）、3 号接收井（杨浦电厂内），2 图 1 同济双频全极化雷达
号接收井（位于浦东居家桥）、3 号接收井至变电站 为探明工作井内平台下方砂砾填充的空洞以

通道、1 号工作井至 3 号接收井的顶管，以及 1 号 及地板的病害等问题，在井底一共布置了 4 条测
工作井至 2 号接收井的越江顶管。
线，其中测线 A，B，C 位于平台，测线 D 位于工作
2016—2017 年，杨厂隧道巡视人员发现 1 号
井底部。4 条测线测量参数如表 1 所示。测线布
工作井内地板及侧墙发生渗漏现象，电力公司电
置示意如图 2 所示。
缆分公司组织相关施工队伍对 1 号工作井进行了
表 1 测线参数设置
大修。对下层平台内进行了多次大量的多成分
测线长度/ 道间距/ 天线频率/ 时窗长度/
测线编号
（如水玻璃、环氧树脂、水泥浆等）高压注浆封堵作 m cm MHz ns
AA’ 12 1 400+900 50
业，同时也对墙面和地板进行了相应的整修工作。
BB’ 9 1 400+900 50
2021 年 7 月下旬，杨厂隧道巡视人员再次发 CC’ 5 1 400+900 50
现 1 号工作井内地板及侧墙发生渗漏。根据相关 DD’ 7 1 400+900 50