第35卷,第1期2010年2月
公路工程
H ighway Engineering
Vol .35,No .1Feb.,2010
[收稿日期]2009—11—02
[作者简介]陈培德(1965—),男,福建厦门人,主要从事地质隧道工程施工检测,临理工作。
地质雷达检测技术在梧村隧道衬砌质量检测中的应用
陈培德
(厦门市交通建设工程检测有限公司,福建厦门 561006)
[摘 要]地质雷达作为一种高准确率和高分辨率、并且快速高效的探测技术得到推广和应用。本文简要介
绍了地质雷达检测隧道衬砌质量的基本原理、方法,结合近年在厦门成功大道梧村隧道验收检测的工程实例,对一些典型的隧道衬砌地质雷达图像作出解释说明。
[关键词]地质雷达;隧道工程;衬砌;波形分析;厚度检测
[中图分类号]U 451+
.5 [文献标识码]B [文章编号]1674—0610(2010)01—0134—04
Appli cati on of geologi cal radar detecti on technology i n the
i n specti on of W ucun Tunnel li n i n g quality
CHEN Pe ide
(Xia men Traffic Constructi on Engineering Detecti on Co .,L td Xia men,Fujian 561006,China )
[Key words]geol ogical radar;tunnel engineering;tunnel lining;analysis of wavef or m;detecting
of thickness
随着海峡西岸经济的快速发展,公路隧道在厦门逐年增多。近年来分别开工建设了翔安海底隧道、成功大道隧道群和环岛干道隧道群等重点项目,如何准确评价隧道衬砌施工质量成为工程检测人员关心的焦点。以往大多采用打孔抽查和目测对隧道的衬砌施工质量进行评价,用钻孔探测衬砌厚度和空洞比较直观,但易破坏隧道的防排水系统,影响隧道的使用寿命,而且检测速度慢,钻孔抽样代表性较差,检测结果也不完整,不能形成连续的剖面,难以反映隧道整体质量。地质雷达作为一种先进的检测方法,以其特有的高分辨率和高准确率,而且检测快速和高效得到公路界人士的认可。雷达无损检测技术迅速取代了传统的方法。
一般委托方对隧道衬砌检测主要提出的要求:了解衬砌体本身的结构特性,内容包括衬砌厚度、表面开裂程度、空洞分布情况、衬砌与围岩结合状况及围岩状态。使用地质雷达,周密制定好检测计划,选择合适频率的天线,都能够满足委托方的上述要求。
1 地质雷达检测原理
地质雷达设备由2个主要部分组成,即控制主机和天线。主机提供控制信号,由天线发射、接收超
高频波。电磁波从天线发出,在衬砌和围岩内传播,遇到衬砌边界、内部裂缝、空洞和围岩内界面等会发生反射,这些反射的电磁波又回传回天线,天线接收到信号后传到主机,主机对这些反射信号进行全时程数字化记录和存储。原理示意见图1。
脉冲波行程需时(见图2):
图1 地质雷达原理图
t =
4z 2
+x
2
v
(1)
第1期陈培德:地质雷达检测技术在梧村隧道衬砌质量检测中的应用
式中:z 为反射体的深度,m ;x 为发射天线和接收天线之间距离;v 为波速。
当反射天线与接收天线之间距离x 很小时,由图2所示可计算出目标体厚度公式为:
z =
vt
2
(2
)
图2 反射探测原理图
通常岩石和混凝土工程介质为非磁介质,理论研究与试件模拟试验表明,雷达电磁波在介质中传播速度随介质的相对介电常数的增加而减低。地质雷达波速度可按公式(3)计算:
v =
c
μx εx
(3)
式中:c 为真空中电磁波传播速度,c =0.3m /ns ;一般干燥围岩为0.11m /ns 左右,水是电磁波波速最低的物质,只有0.033左右;εx 为介质的相对介电常数;μx 为介质的相对磁导率,μx ≈1。
对于非磁性物质,垂直界面入射的反射系数可表示为:
R =
ε1-ε2
ε1+ε2
(4)
式中:ε为介电常数,下标1和2表示界面上下2种不同介质。
由式(4)表明界面两侧介电常数的差异决定了反射系数大小,决定了雷达反射波的强弱。相邻两介质的相对介电常数的差异越大,反射波越强,反射界面越容易识别。
2 地质雷达隧道衬砌检测应用实例
2.1 工程概况
厦门成功大道梧村隧道JC5标工程位于厦门市思明区,隧道地址属剥蚀区。梧村隧道为双线六车道分离式隧道,左线3760m 、右线3731m ,其中有1040m 在海平面以下,设计标高最低已达-17.59m ,埋深浅。采用拱顶净高8m 单心圆曲墙式截面
为衬砌内空截面,洞身均采用复合式衬砌,二次衬砌
厚度根据围岩情况设计值在40～65c m 之间。隧道检测里程桩号为:左洞Zk9+300～Zk10+182、右洞Yk9+300～Yk10+185。2.2 现场检测情况
我公司使用美国劳雷工业公司生产的Sir —20地质雷达选配400MHz 天线,采用50ns 时窗,样点数512个/扫描线,100根扫描线/s 。天线贴在衬砌混凝土表面移动(速度控制在5km /h 左右),采用测距轮模式对隧道的拱顶、拱腰三条线进行连续扫描,探测深度约2m ,记录衬砌厚度、空洞及围岩状态。地质雷达设备与工作人员均在高空作业车上或汽车内,共同随汽车的匀速行驶向前移动,天线同时接收来自衬砌介质界面的反射波。
2.3 速度标定
雷达波速是计算衬砌厚度的重要参数。因隧道衬砌的施工及用料情况不同,混凝土衬砌中雷达传播波速有一定的变化范围,因此现场雷达波在衬砌中传播速度是重要的数据。本次检测采用的厚度反求速度法,借助激光断面仪检测初期支护及二次衬砌浇注后净空断面来实现的。即在初期支护后,用激光断面仪对初衬进行测量,待二衬浇注后对同一断面作净空断面测量,两次检测结果之差可以得出该断面二衬厚度的准确值,结合地质雷达图像分析得出的脉冲波走时,可根据公式(5)对二衬混凝土雷达波速进行标定。
v =
2d
t
(5)
2.4 地质雷达波形分析
原始的雷达检测资料在未经任何变换、滤波时是无法得出衬砌混凝土厚度和二衬混凝土质量情况的。只有通过傅力叶变换分析,采用数字滤波、反褶
积、偏移归位、希尔伯特变化等处理手段压制随机的和规则的干扰波,突出有用的信息,再通过对检测波形的时间剖面、波形及振幅的变化规律的比对分析,才能对隧道二衬混凝土是否存在空洞及不密实情况进行综合的评判。
①隧道二衬混凝土厚度。
地质雷达资料处理中最重要的环节是追踪衬砌界面的反射波。一般衬砌表面是一个连续的正的反射波相,雷达天线到衬砌表面的距离起伏变化在1.4～1.8ns 之间,易于追踪。但对复合式衬砌关键是追踪到二次衬砌与喷射混凝土之间的界面,由于反射波能量与二次衬砌和喷射混凝土的物理性质差异有关(公式4),两者物理性质差异越大,反射波能量
5
31
公路工程35卷
越强,否则,能量就越弱。如图3和图4二衬和初支之间的界面清晰可辨,随机软件可按每5m 桩号对应二衬混凝土厚度读数形成excel 文件,达到自动读取数值,减少人为误差。另外采用400MHz 天线可以检测到喷射混凝土和围岩的界面情况,图4清楚地检测到由于超挖在初支混凝土后的松散填充物,该填充层厚度约为60c m
。
图3 左洞Zk9+570～Zk9+580
拱顶二衬厚度波相图
图4 右洞Y k10+150～Y k10+160拱顶围岩超挖填充
物波相图
②二衬混凝土不密实或空洞。
当二衬混凝土在成型过程中存在不密情况,就会有多个界面对雷达波多次反射,不密实的衬砌混凝土在地质雷达剖面图上波形较杂乱。如果雷达剖面图上出现零乱、不连续的强反射,那就是衬砌混凝土不密实处,如图5所示。
当二衬混凝土背后存在空隙时,由于空气与混凝土介电常数差别较大,电磁波在混凝土与空气之间产生强反射信号。当空洞较大时,在地质剖面图上主要表现为二衬混凝土层以下出现多次反射波,同相轴呈弧形,如图6所示。可根据雷达波在洞内走时及介电常数计算出空洞大小,根据水平距离确定空洞的范围。2.5 检测结果
本次共检测衬砌长度为1.76k m (单洞长度0.88k m ),二次衬砌厚度位于40～65c m 范围,
测得
图5 右洞Y k10+166～Y k10+168左拱腰混凝土振捣
不密实情况
图6 左洞Zk9+753.6～Zk9+754.7左拱腰存在空洞
厚度值1056个,厚度合格率99.3%。二衬混凝土
整体密实,但在个别位置检测到混凝土不密实(3处)和存在空洞(2处)。
3 结语
①隧道二次衬砌是主要受力和防水结构部位,对其质量进行检测是十分重要的,利用地质雷达能够准确、快速地检测隧道二衬混凝土厚度。地质雷达软件能自动形成excel 文件,减少人为差错,提高了分析效率。
②利用地质雷达技术检测缺陷时,根据二衬混凝土厚度选用合适的频率天线,除可以检测二衬混凝土的质量情况之外,还能探测初支混凝土和围岩的界面情况,甚至可以了解施工过程因超挖而添加的填充层的密实情况,同时对二衬混凝土背后存在的空洞、不密实等缺陷也能作出判别。
③要得出准确、可靠的检测数据,除波速标定外,将雷达剖面图与隧道实际里程之间的定位(归一化)也是同样重要的,这样才能得出准确位置的可靠数据。
④地质雷达技术检测速度快、效率高,适合于现场的大面积快速检测,值得推广应用。
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第1期陈培德:地质雷达检测技术在梧村隧道衬砌质量检测中的应用
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(上接第127页)
采取强度和天数同时控制。即强度必须达到小箱梁C50同等标号要求,时间一般在3d以上。梁的编号、张拉、压浆时间要在小箱梁预制后张拉前标识显目,每榀梁在那个台座要有计划性,进入存梁吊装时要保持整体平衡。②准确分析危险源,从源头控制,一是防止龙门吊、架桥机在运行中发生故障。二是防止小箱梁在运输安装过程中梁体发生倾覆。三是落实预防措施和人员抢救预案。③起吊的时候防止“头重脚轻”,要专门设计制作垫铁的“包角”。
④喂梁时要有专人检查制动装置,卷扬机功能要完好。⑤架桥机拼装完后要做载荷试验,先空走空转,再按1.2系数反复走两遍,然后用成捆钢筋工况荷重加载调试正常。⑥要特别注意运梁过程中的稳定性,主要把握举梁过跨及举梁横移。⑦操作人员一定要持证上岗,定岗定位,实行“三班制操作”,熟悉操作规程,对某一个动作某一道环节会产生什么后果要有所预测。⑧吊装程序:本桥为曲线弯坡桥,架桥机要调到曲线最小半径的设计要求,每孔先吊哪一榀梁,再吊哪一榀梁要有计划安排。先调中梁时,第一榀要支撑稳定,然后依次进行吊装。⑨前面的人要负责指挥,架桥机走到了前止点不要往前走,操作程序是支点移过来,对机械制动性安全设备要经常检查,防止因制动不灵出现事故,要设有保险装置,认真做好维修保养记录。⑩要按“安全技术交底”进行,越简单的工况越容易马虎或出现问题。
λ?小箱梁从预制到安装整个过程的施工持续时间不能超过3个月,确保梁体标高及8c m厚调平层满足设计铺装厚度要求。
λω吊装时要有醒目的安全标志。
c.体系转换注意的几个问题:①支座要按设计图示尺寸精细安装。②翼缘板、端横梁、中横梁及横隔板钢筋连接模板安装要符合设计及规范要求,浇筑过程要保持稳定。③湿接逢的浇筑顺序要先纵后横,纵向先浇支点两端1/3再连浇跨中。④负弯矩钢绞线的张拉、压浆、封锚要验收合格。⑤体系转换过程要遵循“先简支后结构连续”的原则,实行整体转换。
6 结束语
把握小箱梁预制安装质量控制关键点就是保证鄂东大桥总体工程质量,必须从以上施工时段,将每一道工序环环相扣、控制到位,必须实行精细化管理模式,用业主管理、施工单位自检、监理单位抽检、质检站监督“四位一体”质保体系覆盖整个预安施工全过程,必须切实把握每一个工序质量控制关键点,处理和解决好与此相关的质量问题,不放过每一个疑点,使之符合设计及规范要求。只有这样,才能生产出放心梁,安装成可靠梁。
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隧道衬砌质量地质雷达无损检测技术 1 前言 工艺概况 铁路隧道衬砌是隐蔽工程，用传统的目测或钻孔对其质量进行检测有较大的局限性；应用物理勘探的方法对隧道衬砌混凝土进行无损检测，可取得快速、安全、可靠的效果。 工艺原理 电磁反射波法（地质雷达）由主机、天线和配套软件等几部分组成。根据电磁波在有耗介质中的传播特性，当发射天线向被测介质发射高频脉冲电磁波时，电磁波遇到不均匀体(接口)时会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决于被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理，达到探测识别目标物体的目的(图1)。 图1 地质雷达基本原理示意图 电磁波在特定介质中的传播速度是不变的 ，因此根据地质雷达记录的电磁波传播时间ΔT ，即可据下式算出异常介质的埋藏深度H ： H V T =??2 (1) 式中，V 是电磁波在介质中的传播速度，其大小由下式表示： V C =ε (2) 式中，C 是电磁波在大气中的传播速度，约为×108m/s ； ε为相对介电常数，不同的介质其介电常数亦不同。 雷达波反射信号的振幅与反射系统成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数可表示为： 212 1εεεε+-=r (3)
反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差越大，反射信号越强。 雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和波的频率。电导率越高，穿透深度越小；频率越高，穿透深度越小。 2 工艺特点 电磁反射波法（地质雷达）能够预测隧道施工中衬砌的各种质量问题，分辨率高，精度高，探测深度一般在～左右。利用高频电磁脉冲波的反射，中心工作频率 400MHz/900 MHz/1500 MHz； 采用宽带短脉冲和高采样率，分辨率较高； 采用可调程序高次迭加和多波处理等信号恢复技术，大大改善了信噪比和图像显示性能。 （1）操作简单，对工作环境要求不高； （2）对衬砌隐蔽工程质量问题性质判断一般精度较高，分辨率可达到2～5cm，检测的深度、结构尺寸以及里程偏差或误差小于10%，缺陷类型识别准确度达95%以上； （3）通过专业的RADAN 分析软件，专业的技术人员可以迅速的完成数据处理等。 3 适用范围 地质雷达有其适用范围和适用条件，目标体与周围介质是否存在足够的电性差异，是探测工作是否有效的前提，这种电性差异就是介电常数；应根据不同的检测对象和检测要求选用不同的天线类型；适用条件，探测的目标体与周围介质有较大的介电常数差异并具有较好的反射条件；上覆层导电性较弱；目标体具有一定的体积，引起的异常有一定的强度；具有一定的探测对比资料。 该技术适用于隧道衬砌质量施工过程控制和竣工验收的无损检测。 4 主要引用标准 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753-2010） 《铁路隧道工程施工质量验收标准》TBl0417-2003 《铁路隧道衬砌质量无损检测规程施工规范》（TB10223-2004） 《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004） 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
§4 初期支护施工质量检测 初期支护：隧道开挖后，除围岩完全能够自承而无须支护以外，在围岩稳定能力不足时，则须加以支护才能使其进入稳定状态，称为初期支护。 初期支护质量检测包含：锚杆、喷射混凝土、钢拱架。 一、锚杆 1、锚杆作用原理 ①“悬吊”作用。 所谓“悬吊”作用是指为防止个别危岩的掉落或滑落，用锚杆将其同稳定围岩联结起来，悬吊作用主要表现的加固局部失稳的岩体。 ②提高层间摩阻力，形成“组合梁”； 对于水平或缓倾斜的层状围岩，用锚杆群能把数层岩层连在一起，增大层理间摩阻力，从结构力学观点看就是形成“组合梁” ③加固围岩； 由于锚杆的加固作用，使围岩中，尤其是松动区中的节理裂隙，破裂面等得以联结，因而增长了锚固区围岩的强度（即c、φ值）；锚杆将节理发育的岩体和松动围岩形成整体，成为隧道外围的道“加固带” 2、锚杆质量检测 锚杆质量检测包括加工质量、安装尺寸、拉拔力试验、砂浆锚杆注满度等。
①安装尺寸检查 锚杆位置；孔位偏差±15mm；孔深偏差±50mm；孔径大小＞15mm。 ②锚杆拉拔力试验（拉拔力指锚杆能承受的最大拉力） 锚杆拉力试验不是检验锚杆的安装质量，而是检验该类围岩能否用锚杆加固 ⑴拉拔力设备：中空千斤顶、手动油压泵、油压表、千分表 ⑵测试方法 ⑶注意事项： a、防偏心； b、匀加压（10KN/min）； c、尽量不做破坏性试验； d、安全 ⑷试验要求 a、按锚杆数1％且不小于3根； b、F≥F设； c、Fi≥0.9F设 ③砂浆锚杆注满度检测 Thurner 原理：为了检查锚杆周围的砂浆是否均匀、密实。1978年，瑞典的H.Thurner提出测超声能量损耗来判定砂浆、灌注质量的好坏。 在锚杆体外端发射一个超声波脉冲，它沿杆体钢筋以管道波形式传播，到达钢筋底端反射，在杆体外端可接收此反射波。 如果钢筋外密实、饱满地由水泥砂浆握裹，砂浆又与周围岩体粘结，则超声波在传播过程中，不断从钢筋通过水泥砂浆向岩体扩散，能量损失很大，在杆体外端测得的反射波振幅很小，甚至测不
地质雷达测量技术 内容提要：本文在简述地质雷达基本原理的基础上，介绍了地质雷达检测隧道衬砌质量的工作方法，通过理论分析、实际资料计算、实测效果等方面说明采用地质雷达技术检测隧道衬砌质量的必要性和可靠性。 关键词：地质雷达测量技术 1 前言 地质雷达（Geological Radar）又称探地雷达（Ground Penetrating Radar），是一项基于不破坏受检母体而获得各项检测数据的检测方法，在我国已在数百项工程中得到了应用，并取得了显著成效。同时，随着交通、水利、市政建设工程等基础设施的大力发展，以及国家对工程质量的日益重视，工程实施过程中仍急需用物理勘探的手段解决大量的地质难题，因此，地质雷达极其探测技术市场前景十分广阔。 地质雷达作为一项先进技术，具有以下四个显著特点：具有非破坏性；抗电磁干扰能力强；采用便携微机控制，图象直观；工作周期短，快速高效。它不仅用于管线探测，还可用于工程建筑，地质灾害，隧道探测，不同地层划分，材料，公路工程质量的无损检测，考古等等。 2 地质雷达技术原理 地质雷达是运用瞬态电磁波的基本原理，通过宽带时域发射天线向地下发射高频窄脉冲电磁波，波在地下传播过程中遇到不同电性介质界面时产生反射，由接收天线接收介质反射的回波信息，再由计算机将收到的数字信号进行分析计算和成像处理，即可识别不同层面反射体的空间形态和介质特性，并精确标定物体的深度（图1）。
图1 地质雷达检测原理图 3 雷达的使用特性 3.1无损、连续探测，不破坏原有母体，避免了后期修补工作，可节约大量的时间和费用。 3.2 操作简便，使用者经过2－3天培训就能掌握。 探测时，主机显示器实时成像，操作人员可直接从屏幕上判读探测结果，现场打印成图，为及时掌握施工质量提供资料，提高了检测速度和科学水平。并且通过数据分析，还可以了解道路的结构情况，发现道路路基的变化和隐性灾害，使日常管理和维护更加简单。 3.3 测量精度高，测试速度快。在车载工作方式下，测试速度大大提高，当车速达80Km/h时，系统仍能正常工作。 3.4 收、发天线离地面的探测高度可以针对不同的埋地目标进行调整，以达到最佳的探测能力和探测分辨率：同时还可以调节收发天线之间的距离寻找系统工作的最好效果。 3.5 测点密度不受限制，便于点测和普查。 工作方式的灵活使得用户可以连续普查某一段工程的质量,也可随时对异常区域进行重点探测 和分析。 3.6 便于维护与保养。 本系统采用了结构化设计，对于使用不当或其它原因造成的质量问题，简单地更换接插件即可保证雷达的正常工作。 3.7 可扩充配置。 通过选择相应的发射源和收发天线，再配上相应的处理软件，就可以在中、深层探测范围，如地下管线、地基空洞、钢筋分布、堤坝密实程度等方面扩大应用。 4 地质雷达在检测隧道衬砌质量中的应用 新建隧道施工中为确保隧道衬砌质量，采用传统“钻、看”的检测方法显然已不能满足“多断面、全方位”的检测要求，业主和施工单位都在探索采用无损检测技术有效监控和确保隧道衬砌质量的新方法。 隧道衬砌的质量检测包括1)隧道衬砌厚度，2)隧道衬砌背后未回填的空区，3)隧道衬砌的密实程度，4)施工时坍方位置及坍方的处理情况。5)有时还可检测围岩中地下水向隧道侵入的位置。4.1 工作方法
公司优秀QC成果推荐表 单位名称大西客专项目部编号
开展QC活动 提高隧道衬砌外观质量 发表单位：大西客专项目部 发表人： 2012年9月
开展QC活动，提高隧道衬砌外观质量 一、工程概况 大同至西安客运专线乔家山隧道全长6510米，隧道位于低山丘陵区，沟塞纵横，地势起伏较大，总体呈东高西低趋势，北高南低，为剥蚀堆积区；隧道最大埋深327.6米，最小埋深7.0米。乔家山隧道为大西铁路客运专线的控制性工程、铁道部重点工程，属于一级高风险隧道，抓好混凝土质量更为重要。项目部成立以总工程师邹家鸿为组长的隧道混凝土衬砌QC小组，针对隧道衬砌施工中出现的各种问题，利用QC质量管理方法，进行PDCA循环做好改进工作提高外观质量。 二、选题理由以及成立提高衬砌外观质量QC小组 乔家山隧道是大西客运专线三大风险隧道之一；隧道外观质量是质量评定的一项重要内容；打造精品工程，为单位争名创誉。 根据隧道衬砌质量的重要性，我们制定了加强管理工作，确保工程外观质量的目标，成立特殊地质开挖QC小组，专门研究解决二衬施工中出现的施工难题，总结施工经验全面指导整个隧道二衬施工。
QC活动小组概况
三、现状调查 根据分工由项目部技术员修朋磊、安质部副部长宋建月和测量技术员贾占勇对2011年3月至2011年5月的100米隧道衬砌工程进行统计，存在表面质量缺陷情况列出下表： 根据以上统计做出如下排列图
四、确定影响质量的主要因素及活动目标 根据排列图分析，局部蜂窝麻面和施工缝不顺直占总不合格率77.1%，是影响混凝土外观质量的主要因素。经过研究确定本次活动的目标，前两项控制到30%以内。根据《新建时速300—350公里客专铁路设计暂行规定》及隧道施工及验收规范要求力求达到以下标准：混凝土表面光滑，蜂窝麻面气泡面积不超过0.5%，蜂窝、麻面深度不超过5mm，结构轮廓线条顺直美观，混凝土颜色均匀一直，施工缝平顺无错台，混凝土施工养护到位减少裂缝出现。 五、目标可行性分析 有利因素：有项目部领导的高度重视，有甲方和监理的指导和监督；制定了隧道施工组织设计，有隧道衬砌施工方案的指导；有一只懂技术会管理的质量体系队伍；成立了隧道混凝土质量QC小组的专门研究落实，并且经过3个月混凝土实际操作的熟练工人队伍素质有一定程度的提高。 不利因素：衬砌厚度小人工振捣空间狭小、并有双层钢筋振捣不方便；初期支护喷锚面不平整都给二衬混凝土施工造成很大的难度；操作工人中部分为新工人，技能水平不高经验不足；设有防水板不方便台车就位和挡头板安装。 六、原因分析 根据现场实际情况分析，可从人工因素、工艺因素、材料原因、设备因素和测量定位因素找出原因： 1、人工因素：质量意识差、新技术工人没有经验、有个别工人
隧道工程质检资料顺序清单 六、隧道工程 开工报告： 分项开工申请批复单 施工放样报验单 工程放线测量计算记录 原材料进场报验单（石材、水泥、砂、石子、钢筋等检验报告）试验资料（砂浆、砼配合比、） 施工组织设计 1、洞口 洞口开挖检验申请批复单 采用土方路基质量检验单或石方路基质量检验单 测量资料 中间交工证书 洞口和翼墙检验申请批复单 采用明挖基底检验单 收方及验基记录 洞门砌筑质量检验单 测量资料 中间交工证书 洞口截水沟、排水沟检验申请批复单 浆砌排水沟质量检验单 浆砌排水沟质量检验评定表 测量资料 中间交工证书 2、明洞 明洞模板、钢筋安装检验申请批复单 钢筋安装质量检验评定表 钢筋安装质量检验单 模板安装质量检验单 中间交工证书 明洞浇注检验申请批复单 明洞浇注质量检验单 明洞浇注质量检验评定表 砼施工记录
拆模检验记录 测量资料 中间交工证书 明洞防水层检验申请批复单 明洞防水层质量检验单 明洞防水层质量检验评定表 中间交工证书 明洞回填检验申请批复单 明洞回填质量检验单 明洞回填质量检验评定表 测量资料 中间交工证书 3、洞身 洞身开挖检验申请批复单（以围岩类别分段）小导管注浆质量检验单 隧道开挖地质监测质量检验单 洞身开挖质量检验单 洞身开挖质量检验评定表 测量资料 中间交工证书 洞身支护检验申请批复单 隧道周边位移量测质量检验单 隧道水平收敛量测质量检验单 钢筋安装质量检验评定表 钢筋安装质量检验单 模板安装质量检验单 锚杆支护质量检验单 锚杆支护质量检验评定表 钢筋网支护质量检验单 钢筋网支护质量检验评定表 钢支撑支护质量检验单 钢支撑支护质量检验评定表 （钢钎维）喷射混凝土支护质量检验单 （钢钎维）喷射混凝土支护质量检验评定表格栅钢架质量检验单 超前锚杆质量检验单
盾构隧道管片质量检测技术标准（C J J/T164-2011） 说明： 目前网上尚无“盾构隧道管片质量检测技术标准（CJJ/T164-2011）”的word版文档；为了让大家更好的学习和交流这份规范，网友ershibasui1474编写了这份规范的电子版，请大家尊重该规范的版权和权威性，不得侵犯该规范编写单位及编写人的知识产权。 该规范是在很匆忙的时间内完成的，并未进行复核，请大家在阅读时注意其中可能存在的错误并予以更正。 1总则 1.0.1为加强盾构法隧道工程施工管理，统一盾构隧道管片质量检测和验收，保证检测准确可靠，制定本标准。 1.0.2本标准适用于采用盾构法施工的盾构隧道混凝土管片和钢管片进场拼装施工前的检测和质量验收。 1.0.3盾构隧道管片质量检测和验收除应执行本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语 2.0.1管片 盾构隧道衬砌环的基本单元，包括混凝土管片和钢管片。 2.0.2混凝土管片 以混凝土为主要原材料，按混凝土预制构件设计制作的管片。 2.0.3钢管片 以钢材为主要原材料，按钢构件设计制作的管片。 2.0.4水平拼装检验 将两环或三环管片沿铅直方向叠加拼装，通过测量管片内径、外径、环与环、块与块之间的拼接缝隙，从而评价管片的尺寸精度和形位偏差。 2.0.5渗漏检验 对混凝土管片外弧面逐级施加水压，观察水在混凝土管片内弧面及拼接面的渗透情况，评价管片抵抗水渗漏的能力。 2.0.6抗弯性能检验 对混凝土管片施加抗弯设计荷载，分析混凝土管片在抗弯荷载作用下的变形、管片表面裂缝的产生和变化，评价管片的抗弯性能。 2.0.7抗拔性能检验
对混凝士管片中心吊装孔的预埋受力构件进行拉拔试验，评价管片吊装孔的抗拔性能。 2.0.8粘皮 混凝土表面的水泥砂浆层被模具粘去后留下的粗糙表面。 2.0.9飞边 模塑过程中溢人模具合模线或脱模销等间隙处并留在混凝土管片上的水泥砂浆。 拼接面 采用某种方式将盾构隧道管片连接起来，管片与管片之间的接触面。 环向 盾构隧道管片拼装成环后，环的切线方向。 纵向 盾构隧道管片拼装后，环与环的中心连线方向。 渗漏检验装置 在渗漏检验中，用于固定由凝土管片试件，并能在管片外弧面与试验架钢板之间形成密闭区间进行充水加压试验的试验台座。渗漏检验装置由检验架钢板、刚性支座、横压件、紧固螺杆、橡胶密封垫等组成。 3基本规定 3.0.1盾构隧道管片检测，应在接受委托后，进行现场和有关资料调查，制定检测方案并确认仪器设备状况后进行现场检测，根据计算分析和结果评价判断是否进行扩大抽检，并应出具检测报告(见图3.0.1)。 图3.0.1盾构隧道管片检测工作程序 初检结果不
高速公路隧道二衬质量控制措施 王东 中铁航空港集团第二工程有限公司 摘要：随着国民经济持续、稳定、高速的发展，高速公路建设蓬勃向上，正处在一个前所未有的建设高潮中。同时，高速公路隧道工程对二次衬砌的质量提出了较以往更高的要求，尤其是隧道的防水等级必须达到国家标准《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）规定的一级防水等级标准，要求衬砌结构不允许渗水，表面无湿渍，二次衬砌混凝土必须具有强度高、耐久性好等性能。因此，隧道二次衬砌的施工质量控制尤为重要，且在高速公路建设中占据举足轻重的位置。本文结合望安高速公路上新寨隧道二次衬砌施工的实例与以往的经验，对高速公路隧道二次衬砌施工的质量控制要点进行探讨。 关键词：高速公路；隧道二衬；质量；控制措施 二、工程概况 上新寨隧道为分离式长隧道，左幅长度1640m，隧道进口段位于半径为2588m的圆曲线上，出口段位于半径为1900m的圆曲线上，纵坡坡度为-2.5%，最大埋深约为222m；右幅长度1603m。隧道进口段位于半径为2500m的圆曲线上，出口段位于半径为1800m的圆曲线上，纵坡坡度为-0.6457%，其余的纵坡坡度为-2.5%，最大埋深约为229m。 进口位于单斜破体中部，洞身段横穿山体，出口位于一缓坡中部。隧道前半段坡度较陡，基岩零星出露，植被较发育，后半段坡度较缓，覆盖层较厚，植被发育。属于构造侵蚀-剥蚀型低山地貌。场区属珠
江流域之北盘江水系，进口处无常年地表径流。出口处为深切冲沟，属雨源型山间溪流，流量受大气降水控制，雨季流量较大，低于隧道底边，对隧道无影响。 该隧道围岩类别分为V级围岩和Ⅳ级围岩，隧道洞身初期支护采用喷锚支护，二次衬砌采用C25防水钢筋混凝土结构，拱墙衬砌厚度设计为：IV级围岩40cm，V级围岩50cm。 三、影响二次衬砌施工质量的主要因素 （一）施工工艺或现场操作不规范 ①隧道开挖成型差，欠挖或初期支护侵入衬砌断面，造成衬砌混凝土厚度不均匀或局部厚度不足； ②隧道监控量测工作不到位，未能充分发挥其作用，二次衬砌的施作时间安排不够合理，造成二次衬砌荷载承受围岩压力较大，安全可靠性受到影响。 ③混凝土拌合时原材料计量误差较大，尤其外加剂的掺加不够准确，施工用水量未能准确根据砂、石料的实际含水率及时调整，造成混凝土水胶比增大。 ④在混凝土运输及泵送过程中加水现象时有存在，严重影响混凝土综合性能。 ⑤采用整体式钢模板衬砌台车施工时，台车变形或加固不到位，以及混凝土浇筑时局部不振捣或漏振等现象普遍存在，致使混凝土平整度、密实度、均质性差。 ⑥隧道局部衬砌混凝土背后存在脱空现象。
盾构隧道管片质量检测技术标准（CJJ/T 164-2011） 说明： 目前网上尚无“盾构隧道管片质量检测技术标准（CJJ/T 164-2011）”的word 版文档；为了让大家更好的学习和交流这份规范，网友ershibasui1474编写了这份规范的电子版，请大家尊重该规范的版权和权威性，不得侵犯该规范编写单位及编写人的知识产权。 该规范是在很匆忙的时间内完成的，并未进行复核，请大家在阅读时注意其中可能存在的错误并予以更正。
1总则 1.0.1为加强盾构法隧道工程施工管理，统一盾构隧道管片质量检测和验收，保证检测准确可靠，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于采用盾构法施工的盾构隧道混凝土管片和钢管片进场拼装施工前的检测和质量验收。 1.0.3 盾构隧道管片质量检测和验收除应执行本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语 2.0.1 管片 盾构隧道衬砌环的基本单元，包括混凝土管片和钢管片。 2.0.2 混凝土管片 以混凝土为主要原材料，按混凝土预制构件设计制作的管片。 2.0.3 钢管片 以钢材为主要原材料，按钢构件设计制作的管片。 2.0.4 水平拼装检验 将两环或三环管片沿铅直方向叠加拼装，通过测量管片内径、外径、环与环、块与块之间的拼接缝隙，从而评价管片的尺寸精度和形位偏差。 2.0.5渗漏检验 对混凝土管片外弧面逐级施加水压，观察水在混凝土管片内弧面及拼接面的渗透情况，评价管片抵抗水渗漏的能力。 2.0.6抗弯性能检验 对混凝土管片施加抗弯设计荷载，分析混凝土管片在抗弯荷载作用下的变形、管片表面裂缝的产生和变化，评价管片的抗弯性能。 2.0.7抗拔性能检验 对混凝士管片中心吊装孔的预埋受力构件进行拉拔试验，评价管片吊装孔的抗拔性能。 2.0.8粘皮 混凝土表面的水泥砂浆层被模具粘去后留下的粗糙表面。 2.0.9飞边 模塑过程中溢人模具合模线或脱模销等间隙处并留在混凝土管片上的水泥
第23卷第5期2003年9月 长安大学学报(自然科学版 Journal of Chang ' an U niversity (N atural Scienee Edition Vol123 N o15 Sep. 2003 收稿日期:2002202225 作者简介:石兆旭(19642 ,男,河北丰南人,秦皇岛市交通局高级工程师,北京工业大学博士生. 文章编号：167128879(2003 0520046203 公路隧道工程质量交工验收检测及评定方法体系 石兆旭1,李建斌2,陈建勋3 (11秦皇岛市交通局,河北秦皇岛066000; 21陕西省公路局,陕西西安31长 安大学公路学院,陕西西安710064 摘要:依据《公路工程质量检验评定标准》 (JTJ 0712 ,对公路隧道工程质量交工验收检测单元的划分、论,。关键词:公路 隧道;工程质量;;;中图分类号:U :i n spection and eva lua tion m ethods for h ighway tunnel eng i n eer i ng qua l ity
S H I Z hao 2x u 1 ,L I J ian 2b in 2 ,CH EN J ian 2x un 3 (1. D epartm ent of Comm uni cati ons , Q in hua ngdao C ity Gover nm ent , Q in hua ngdao 066000, Ch ina ; 21Shannxi P rovincial H ighw ay A dm inistrati on , X i ' an 710068, Ch ina ; 31Schoo l of H ighw ay , Cha ng ' an U niversity , X i ' an 710064, Ch ina Abstract :A cco rding Q ua lity Insp ectio n and E va lua tion S tand a rd s f or H ig hw ay T unnel E ng in eer 2 ing (JTJ 071298 of Ch ina , com b ined w ith p ractice of tunnel con structi on , the in sp ecti on un its divisi on , in sp ecti on item s and quality evaluati on m ethods of quality accep tance w ere stu tied , a p erfect system of quality accep tance in sp ecti on and evaluati on m ethods w as set up . Key words :h ighw ay tunnel; engineering quality ; in sp ecti on ; evaluati on ; system 中国地域辽阔，又多山岭重丘，修建山区公路的任务十分繁重。近年来，随 着公路交通事业的迅猛发展，中、高等级公路的建设规模越来越大，山岭区公路隧道的数量也日益增多。据有关资料介绍，截止2000年底,中国已建成公路隧道1684处，总延伸里 程6271725km。每年都有数十座公路隧道建成通 车。如何对建成的隧道工程质量客观、合理、科学地作出准确的评价，是建设管理单位、施工单位非常重视的问题。但是由于中国公路隧道工程起步较晚，在工程质量管理方面经验少、力量薄弱，而公路隧道由于断面大、施工技术复杂、隐蔽
第二讲国内外地质雷达技术发展状况（历史与现状） 探地雷达的历史最早可追溯到20世纪初，1904年，德国人Hulsmeyer首次将电磁波信号应用与地下金属体的探测。1910年Leimback和Lowy以专利形式在1910年的专利，他们用埋设在一组钻孔里的偶极子天线探测地下相对高的导电性质的区域，并正式提出了探地雷达的概念。1926年Hulsenbeck第一个提出应用脉冲技术确定地下结构的思路，指出只要介电常数发生变化就会在交界面会产生电磁波反射，而且该方法易于实现，优于地震方法[1,2]。但由于地下介质具有比空气强得多的电磁衰减特性，加之地下介质情况的多样性，电磁波在地下的传播比空气中复杂的多，使得探地雷达技术和应用受到了很多的限制，初期的探测仅限于对波吸收很弱的冰层厚度（1951，B.O.Steenson，1963，S.Evans）和岩石和煤矿的调查（J.C.Cook）等。随着电子技术的发展，直到70探地雷达技术才重新得到人们的重视，同时美国阿波罗月球表面探测实验的需要，更加速了对探地雷达技术的发展，其发展过程大体可分为三个阶段： 第一阶段，称为试验阶段，从20世纪70年代初期到70年代中期，在此期间美国，日本、加拿大等国都在大力研究，英国、德国也相继发表了论文和研究报告，首家生产和销售商用GPR的公司问世，即Rex Morey和Art Drake成立的美国地球物理测量系统公司（GSSI），日本电器设备大学也研制出小功率的基带脉冲雷达系统。此期间探地雷达的进展主要表现在，人们对地表附近偶极天线的辐射场以及电磁波与各种地质材料相互作用的关系有了深刻的认识，但这些设备的探测精度、地下杂乱回波中目标体的识别、分别率等方面依然存在许多问题。 第二阶段，也称为实用化阶段，从20世纪70年代中后其到80年代，在次期间技术不段发展，美国、日本、加拿大等国相继推出定型的探地雷达系统，在国际市场，主要有美国的地球物理探测设备公司（GSSI）的SIR系统，日本应用地质株式社会（OYO）的YL－R2地质雷达，英国的煤气公司的GP管道公司雷达，在70年代末，加拿大A－Cube公司的Annan和Davis等人于1998年创建了探头及软件公司（SSI），针对SIR系统的局限性以及野外实际探测的具体要求，在系统结构和探测方式上做了重大的改进，大胆采用了微型计算机控制、数字信号处理以及光缆传输高新技术，发展成了EKKO Ground Penetrating Radar 系列产品，简称EKKO GPR系列。瑞典地质公司（SGAB）也生产出RAMAC 钻孔雷达系统，此外，英国ERA公司、SPPSCAN公司，意大利IDS公司、瑞典及丹麦也都在生产和研制各种不同型号的雷达。80年代全数字化的GPR问世，具有划时代的意义，数字化GPR不仅提供了大量数据存储的解决方案，增强了实时和现场数据处理的能力，为数据的深层次后处理带来方便，更重要的是GPR 因此显露出更大的潜力，应用领域得以向纵身拓展。 第三阶段，从上个世纪80年代至今，可称为完善和提高阶段。在此期间，GPR技术突飞猛进，更多的国家开始关注探地雷达技术，出现了很多探地雷达的研究机构，如荷兰的应用科学研究组织和代尔夫大学，法国_德国的Saint-Louis 研究所（ISL），英国的DERA，瑞典的FOA，娜威科技大学和地质研究所，比利时的RMA，南非的开普敦大学，澳大利亚昆士兰大学，美国的林肯实验室和Lawrence Livermore国家实验室以及日本的一些研究机构等等。同时，探地雷达也得到了地球物理和电子工程界的更多关注，对天线的改进、信号的处理、地下目标的成像等方面提出了许多新的见解。GSSI公司在商业上取得了极大的成功，
陕西华通公路工程公司 307省道柞水小岭梁隧道工程SD合同段隧道二衬施工专项质量控制措施 陕西华通公路工程公司 307省道柞水小岭梁隧道工程SD 合同段项目经理部 2016年2月
隧道二衬施工专项质量控制措施 一、概述 1、隧道衬砌要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则，初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，仰拱施作完成后，尽早人工铺设防水板，绑扎钢筋后，采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌，采用拱墙一次性整体灌注施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，混凝土输送泵泵送入模。 2、本合同段隧道衬砌类型分为以下几种： P37(衬砌厚度55cm钢筋砼，V级围岩加强) P41（衬砌厚度45cm钢筋砼，V级浅埋) P45（衬砌厚度45cm钢筋砼，V级深埋) P49（衬砌厚度55cm钢筋砼，V级深埋破碎) P53（衬砌厚度40cm，Ⅳ级一般) P57（衬砌厚度35cm，Ⅲ级) 3、隧道模筑衬砌混凝土灌注采用全断面液压衬砌台车，一次施工长度12m，砼采用拌合站集中拌合，混凝土罐车运输，混凝土输送泵灌注，机械振捣。二、目的 明确本标段隧道二次衬砌施工作业的基本要点和相应的工艺标准，通过交底使技术人员掌握相关的施工方法、技术标准和注意事项等。 三、内容 （一）二衬工序内容： 测量放线、轨道铺设、台车及模板就位、基仓清理、涂脱模剂、安装挡头板及止水条（带）、预埋件安装、灌筑前检查验收、输送管路安装及输送泵运转调试、混凝土拌和、运输、泵送入模、捣固、拆模、养生。 （二）施工要点 防排水验收——衬砌钢筋安设——预埋件安设——衬砌施工准备工作——铺设枕木——衬砌台车就位——测量检查——模板支立加固——砼灌注——养护拆模 1、防水材料安装 （1）二衬无渗漏水施工方法严格遵循“以排为主，防排结合，多道设防，
. . . . 隧道衬砌质量地质雷达无损检测技术 1 前言 1.1工艺概况 铁路隧道衬砌是隐蔽工程，用传统的目测或钻孔对其质量进行检测有较大的局限性；应用物理勘探的方法对隧道衬砌混凝土进行无损检测，可取得快速、安全、可靠的效果。 1.2工艺原理 电磁反射波法（地质雷达）由主机、天线和配套软件等几部分组成。根据电磁波在有耗介质中的传播特性，当发射天线向被测介质发射高频脉冲电磁波时，电磁波遇到不均匀体(接口)时会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决于被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理，达到探测识别目标物体的目的(图1)。 图1 地质雷达基本原理示意图 电磁波在特定介质中的传播速度是不变的，因此根据地质雷达记录的电磁波传播时间ΔT，即可据下式算出异常介质的埋藏深度H： H V T =??2(1)
式中，V 是电磁波在介质中的传播速度，其大小由下式表示： V C =ε (2) 式中，C 是电磁波在大气中的传播速度，约为3.0×108m/s ； ε为相对介电常数，不同的介质其介电常数亦不同。 雷达波反射信号的振幅与反射系统成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数可表示为： 212 1εεεε+-=r (3) 反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差越大，反射信号越强。 雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和波的频率。电导率越高，穿透深度越小；频率越高，穿透深度越小。 2 工艺特点 电磁反射波法（地质雷达）能够预测隧道施工中衬砌的各种质量问题，分辨率高，精度高，探测深度一般在0.5m ～2.0m 左右。利用高频电磁脉冲波的反射，中心工作频率400MHz/900 MHz/1500 MHz ； 采用宽带短脉冲和高采样率，分辨率较高； 采用可调程序高次迭加和多波处理等信号恢复技术，大大改善了信噪比和图像显示性能。 （1）操作简单，对工作环境要求不高； （2）对衬砌隐蔽工程质量问题性质判断一般精度较高，分辨率可达到2～5cm ，检测的深度、结构尺寸以及里程偏差或误差小于10%，缺陷类型识别准确度达95%以上； （3）通过专业的RADAN 6.0分析软件，专业的技术人员可以迅速的完成数据处理等。 3 适用范围 地质雷达有其适用范围和适用条件，目标体与周围介质是否存在足够的电性
隧道衬砌质量检测方法1、现场钻孔法
2、衬砌混凝土强度检测回弹法 混凝土是隧道工程建设使用最为广泛的建筑材料。混凝土质量的优劣影响到隧道衬砌结构的适用性、安全性和耐久性,并直接制约着隧道工程经济和社会效益的发挥。混凝土衬砌的质量检控中,强度保证是基本要求。但是混凝土作为多相、多组分的复杂材料体系,在制造过程中,其强度易受到配料、搅拌、成型、养护等多种工艺环节的影响,如技术疏忽或管理不严,便极易造成质量隐患,甚至酿成工程事故。因此在建隧道的施工质量检控和已建隧道衬砌的健康诊断中,混凝土的强度检测十分必要。 然而传统的混凝土强度检测方法,无论是利用与现场同条件制作、养护的预留试块进行隧道衬砌的混凝土强度检测,还是现场钻孔取芯进行强度检测,对于隧道工程而言,弊端皆十分明显,两者的应用前景都不甚广阔。迄今为止,隧道衬砌强度检测的适宜方法,国内外也鲜有报道。随着我国高等级公路建设的迅速发展,公路隧道的数量和规模日益增加。所以,针对隧道工程的特点,寻求安全、经济、简便有效的混凝土衬砌的强度检测方法以应工程之需,具有较大的经济价值和社会效益。本文尝试着将回弹法、超声—回弹综合法引入某公路隧道衬砌的强度检测, 以期从无损检测这一角度对这些方法进行比较研究。
（1）隧道衬砌的特点与检测方法的建立 回弹法和超声回弹综合法对房屋和桥梁等建筑结构的强度检测,国家及有关部门已经颁布有相关的规范与标准,使强度检测的精度和可靠性有了科学的程序和公认的检测方法。而这些程序和方法都是在对建筑结构的安全和可靠性评估方法、结构和材料的检测技术、结构的设计计算分析模型进行全面深入的研究基础上制定的。公路隧道与这些建筑结构在材料、功能、力学性能和设计方法上有许多的共同点,因此回弹法和超声回弹综合法对建筑结构进行强度检测的程序、方法、和分析计算的基本原理可以有选择应用到公路隧道的强度检测当中。但是,与常规的建筑结构相比,公路隧道还具有一些自身独有的特点。公路隧道属于地下半隐蔽工程,跨度大,穿越的地质条件复杂多变,衬砌形式种类多。由于隧道结构和围岩之间复杂的相互作用,衬砌的荷载分布至今都是一个在理论上远未解决的问题。对于公路隧道而言,围岩类别和衬砌形式不同的地段,衬砌内部的应力分布不同。即使在同一地段,岩层产状和岩性的差异,也可导致隧道的不同部位如拱顶、拱腰和拱脚等,其应力分布和变形特点发生变化。实际上,公路隧道经常处于一定的地下水环境中,水往往是混凝土衬砌劣化的主要因素。已有的回弹法和超声回弹综合法都是通过制备各种标号的混凝土试件,分别进行大量的回弹、超声和单轴抗压强度试验,建立回弹值、声速和强度的相关关系,得到回弹测强基准曲线和超声回弹测强基准曲线,进而间接推定混凝土强度的。实际上,在试验室进行回弹和声速测试时,都是在试件含水量可控制的范围内和零应力状态下测试的,而公路隧道却相反,它总是处于一定的应力状态和含有一定的地下水。由于这些基础条件的差异,在隧道混凝土强度检测中,钻芯法必不可少,它的结果直观、准确、代表性强,可用来对回弹法和综合法结果进行校正,以提高检测的可靠性。但是,钻芯法属于半破损检测方法,隧道衬砌是隧道工程主要的承重结构和最后的防水措施。对衬砌钻孔,必然造成结构的局部损伤,可影响到衬砌的整体性和刚度,也影响着隧道的美观,且造价昂贵。故钻孔数量不能太多,难以用来对整条隧道进行综合评判和推定,只能用于对回弹法和综合法进行强度校核,对混凝土的强度检测起着以点控面的作用。 由于公路隧道只有一个面暴露在外,其内部缺陷和潮湿程度等无法观察,回弹法和综合法测试时只能采取沿面测试方法,这也加大了测试工作的难度。在横断
隧道衬砌质量地质雷达无损检测技术 1 前言 1.1工艺概况 铁路隧道衬砌是隐蔽工程，用传统的目测或钻孔对其质量进行检测有较大的局限性；应用物理勘探的方法对隧道衬砌混凝土进行无损检测，可取得快速、安全、可靠的效果。 1.2工艺原理 电磁反射波法（地质雷达）由主机、天线和配套软件等几部分组成。根据电磁波在有耗介质中的传播特性，当发射天线向被测介质发射高频脉冲电磁波时，电磁波遇到不均匀体(接口)时会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决于被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理，达到探测识别目标物体的目的(图 1)。 图1 地质雷达基本原理示意图 电磁波在特定介质中的传播速度是不变的 ，因此根据地质雷达记录的电磁波传播时间ΔT ，即可据下式算出异常介质的埋藏深度H ： H V T =??2 (1) 式中，V 是电磁波在介质中的传播速度，其大小由下式表示： V C =ε (2) 式中，C 是电磁波在大气中的传播速度，约为3.0×108m/s ； ε为相对介电常数，不同的介质其介电常数亦不同。 雷达波反射信号的振幅与反射系统成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数可表示为： 212 1εεεε+-=r (3) 反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差越大，反射信号越强。 雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和波的频率。电导率越高，穿透深度
越小；频率越高，穿透深度越小。 2 工艺特点 电磁反射波法（地质雷达）能够预测隧道施工中衬砌的各种质量问题，分辨率高，精度高，探测深度一般在0.5m～2.0m左右。利用高频电磁脉冲波的反射，中心工作频率400MHz/900 MHz/1500 MHz； 采用宽带短脉冲和高采样率，分辨率较高； 采用可调程序高次迭加和多波处理等信号恢复技术，大大改善了信噪比和图像显示性能。 （1）操作简单，对工作环境要求不高； （2）对衬砌隐蔽工程质量问题性质判断一般精度较高，分辨率可达到2～5cm，检测的深度、结构尺寸以及里程偏差或误差小于10%，缺陷类型识别准确度达95%以上； （3）通过专业的RADAN 6.0分析软件，专业的技术人员可以迅速的完成数据处理等。 3 适用范围 地质雷达有其适用范围和适用条件，目标体与周围介质是否存在足够的电性差异，是探测工作是否有效的前提，这种电性差异就是介电常数；应根据不同的检测对象和检测要求选用不同的天线类型；适用条件，探测的目标体与周围介质有较大的介电常数差异并具有较好的反射条件；上覆层导电性较弱；目标体具有一定的体积，引起的异常有一定的强度；具有一定的探测对比资料。 该技术适用于隧道衬砌质量施工过程控制和竣工验收的无损检测。 4 主要引用标准 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753-2010） 《铁路隧道工程施工质量验收标准》TBl0417-2003 《铁路隧道衬砌质量无损检测规程施工规范》（TB10223-2004） 《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004） 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001） 《云桂铁路石林隧道地质雷达无损检测实施细则》 云桂铁路石林隧道相关设计图纸以及相关施工资料。 5 施工方法 1、检测前的准备工作: 收集隧道工程地质资料、施工图、设计变更资料和施工记录；
隧道施工质量检测方案 单位名称XX 20 年月
目录 1、检测内容 (1) 2、检测依据 (1) 3、检测项目及频率 (1) 4、检测方法及仪器 (2) 5、检测程序 (3) 6、检测管理制度 (5) 附件：检测资质简介 (5) 1 单位名称
1、检测内容 （1）初支检测：钢架间距、数量；初支背后空洞。 （2）二次衬砌检测：二衬厚度、背后回填密实度和内部缺陷。2、检测依据 （1）《公路工程竣（交）工验收办法》交通部2010年第六十五号令； （2）中华人民共和国交通部颁发《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1－2004）； （3）《公路隧道施工技术规范》JTG F60—2009； （4）《公路工程地质勘察规范》JTJ064-98； （5）及其它国家颁布、国家部门颁布、地方颁布的有关规范和规章； （6）工程设计图纸文件等。 3、检测项目及频率 根据《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1－2004）对隧道工程洞身开挖、喷射混凝土支护、锚杆支护、混凝土衬砌和钢支撑各项目的基本要求和实测项目规定，拟定隧道工程施工质量检测项目和频率。详细的检测项目和检测频率见下表1。 隧道工程施工质量检测项目和频率表1 1 单位名称
3 检测方法及仪器 （1）喷射混凝土、二次衬砌密实度和背后空洞探测 采用地质雷达对喷射混凝土内部缺陷和背后空洞进行探测。 地质雷达是通过天线将雷达波（脉冲电磁波）发射入被测物体，由接收天线接收不同的介质和界面反射的雷达波形，检测人员以此影象资料进行分析，得出隧道二次衬砌的厚度和衬砌背后的回填状况（是否密实、有无空洞等）。 仪器：瑞典产的RAMAC/GPR型地质雷达（主机编号为CUⅡ），选用500MHz和1000MHz屏蔽天线各一套。其技术参数为：采样频率：8000～12000MHz； 采样点数：480点； 叠加次数：4次； 窗口时间：60～90（ns）； 2 单位名称
第1题 由于松散体部充填不同性状的土体排列无规律，因此松散体部在雷达图像上表现为杂乱的，随深度的增加，电磁波逐渐 A.强反射波，增大 B.强反射波，衰减 C.弱反射波，增大 D.弱反射波，衰减 答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第2题 空洞部会形成明显的多次反射波组，形态大致为一倒悬（） A.双曲线 B.抛物线 C.折线 D.圆曲线 答案:A 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：0.0 批注： 第3题 数据处理的一般流程为: 原始数据的编辑- > 滤波- >设定时间零点- >频谱分析- >（）- >属性分析、剖面叠加等- >增益- >速度求取- >高程修正- >剖面输出 A.增益 B.滤波 C.去噪 D.时窗选取 答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第4题 反射系数的大小主要取决于反射界面两侧介质介电常数的差异, 差
异越大反射信号（）, 反之反射信号（） A.越强，越差 B.越强，越好 C.越弱，越差 D.越弱，越好 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第5题 地质雷达法是一种采用（）电磁波信号检测地下介质分布的方法 A.宽脉冲宽带高频 B.窄脉冲宽带高频 C.宽脉冲宽带低频 D.窄脉冲宽带低频 答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第6题 遇到不同的介质或介质中裂隙或孔隙发育程度不同时, 电磁波的反射系数、衰减系数、以及（）是不一样的 A.传播速度 B.旅行时间 C.反射波频率 D.反射波振幅 答案:C 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：0.0 批注： 第7题 现阶段，地质雷达探测技术可以检测道路路面以下（）米围的空洞、疏松等路基缺陷，确定道路缺陷的位置、大小及埋深 A.4 B.5
隧道衬砌麻面的质量控制 摘要：隧道衬砌是现代铁路、公路隧道最常用的支护结构，衬砌施工容易产生裂缝、麻面气泡、色泽不一等外观问题。本文以工程实践，对衬砌麻面产生的分布规律、大小、产生原因及相应处治方法进行了调查分析，得出起拱线以下为预防重点，并从结构、原材料、配合比、施工工艺、管理等方面进行有效的控制进行了论述。 关键词：隧道衬砌麻面质量 随着我国铁路和公路隧道的大规模施工，在我国隧道的设计和施工中，已经普遍接受了新奥法，并全面的贯彻和应用。复合式衬砌是新奥法施工的支护结构，也是对围岩二次附加的施作的刚性支护（二次衬砌）。同时，隧道衬砌作为持久保持隧道安全的重要结构，必须满足结构安全功能、使用功能、美观功能等。所以，衬砌的外观要求也是重要的控制指标。合理设计可以从理论上保证衬砌质量，而实际的衬砌质量还依赖于精心施工。在工程实践中，隧道施工技术越来越受重视，随着大模板衬砌台车、泵送混凝土等技术的应用，我国隧道衬砌质量有了很大提高。但是，由于隧道作业空间狭窄，作业环境差，施工工序多，隐蔽工程多，目前隧道施工中仍有一些细节问题普外观质量却未尽如人意。比如出现蜂窝麻面、色泽不均、错台等问题。其中，麻面产生的原因多种多样，不易被有效控制。本文依据某隧道的衬砌施工，对衬砌外观麻面的产生原因进行分析，并提出一些较为有效的处理方法。 1.调查分析 对已经施工的100m衬砌进行了调查，发现气泡多为大小不等的半球状小孔，直径1-20mm，深度多为1-10mm，出现气泡部位蜂窝麻面比例达1m2的1%-3%，远远大于质量评定标准中0.5%的标准。直径1-10mm的比率为80%-85%，直径 10-20mm的比率为15%-20%，可见，衬砌表面的麻面的形成主要由气泡引起的。 2、原因分析 2.1结构构造的不足 整体式衬砌台车大多由左右边墙侧模、拱顶模板三大部分组成。拱部与边墙连接部位称为起拱线，半径发生变化，因此在这附近一定区域会产生反弧区。当混凝土浇筑该区域时，振捣处的气泡沿模板不易顺势排出，容易集中，可能会出现大量的气泡。 衬砌台车的模板平整度和是否平顺也对衬砌的外观有重要影响。若模板凸凹不平，存在缺陷，混凝土拆模后也可能留下麻面。 2.2 材料和配合比不恰当 混凝土所用的粗骨料碎石级配不连续，粒径过大；衬砌用砂细度模量不合乎要求；骨料里面含有杂质多、粉尘多等。 水灰比不当。水灰比是影响混凝土强度和流动性的主要因素。水灰比的控制对混凝土进行泵送起着重要作用。在一定范围内，混凝土强度随着水灰比的减小而增强，但减小水灰比对泵送不利，可见，水灰比、强度指标和混凝土可泵性对泵送混凝土来说实际上存在着相互制约的因素，因此，泵送混凝土配合比设计很