无砟轨道CA砂浆层病害探地雷达检测及三维正演模拟

舒志乐，朱思宇，张华杰

(1.西华大学 土木建筑与环境学院，四川 成都610039；2.中国航空油料集团有限公司 西南公司，四川 成都610202)

进入21世纪，我国经济与科技飞速发展，高速铁路在我国公路交通中扮演着越来越重要的角色[1]。无砟轨道以其稳定性好、耐久性强、使用寿命长、维修工作量少等显著优势，在国内外高速铁路中得到了广泛应用。然而，在长期的列车荷载以及复杂的外部环境作用下，无砟轨道结构中最薄弱的CA砂浆层会出现空洞、脱空等病害，这些病害将直接影响列车运行的安全[2−4]。目前我国对于无砟轨道CA砂浆层的病害检测与影响分析还处于发展阶段。战家旺等[5]以CRTSⅠ型板式无砟轨道结构CA砂浆层为研究对象,采用冲击荷载作用下轨道板的动刚度变化指数作为评估指标,进行了CA砂浆层粉化和局部脱空病害评估研究；廖红建等[6]运用探地雷达技术对高铁无砟轨道结构进行了二维正演模拟分析；吴斌等[7]以路基上双块式无砟轨道为研究对象,建立了考虑混凝土开裂的钢筋与混凝土相互作用有限元力学模型,并编制了相应的计算程序；REN等[8]研究了CA砂浆层在列车荷载作用下，不同初始弹性模量时的黏弹性变形规律。当前，对于结构的无损检测的方法主要有：冲击回波法即利用钢球敲击混凝土表面，会形成瞬间应力脉冲，在混凝土内部形成以球面波形式的应力波，包括纵波、横波和表面波。冲击回波法主要利用纵波(P波)来进行无损检测，当P波到达不同的界面会发生反射产生瞬态共振，撞击点附近的接收装置记录反射信号，通过对时域分析和频域分析得出结构层间厚度和内部缺陷状况[9]；……