地质雷达二衬检测施工细则
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地质雷达操作规程1、规程说明本规程适用于探地雷达的所有试验检测过程。
2、参数设定1)将电池装到主机上,选择与检测任务相适应的天线,将光纤分别与主机和天线连接。
2)打开主机,选择与主机所接天线相对应的天线频率。
3)扫描速度:根据测试需求进行设定。
4)时窗设置:根据探测深度进行设定(双时程),900M天线时窗一般设为30~40ns,400M天线时窗一般设为60~80ns,100M天线时窗一般设为500ns 左右。
5)采样点数:此参数一般使用默认设置。
6)信号位置:一般把第一组较大的波形调至单道波形显示区的第2格。
7)增益调节:对采样的波形信号进行放大或缩小,一般调节增益至满格的60%左右,禁止将波形信号调节至饱和,以避免信号失真。
8)滤波设置:在采集过程中对采集的数据进行过滤,去除干扰信号。
9)介电常数:根据所探测的物体通过介质对照表选择相应的介电常数。
10)保存参数:把所调节好的参数进行保存,方便下次在相同环境或介质下测量时节约调节参数的时间。
11)调入参数:把调节好的参数进行调入。
12)连续测量:采集数据时,主机和天线一直进行数据采集(适用于初支、二衬、路面测试)。
13)人工点测:采集数据时,进行人工触发,点击一次采集一道信号,适用于超前地质预报数据的采集。
14)实时处理;一般不设置为默认参数。
15)保存设置:根据需求把采集的数据保存至相应的存储器中。
3、数据采集:仪器参数设置完成后进行数据的现场采集。
4、保存采集的数据,并进行下一循环的数据采集。
5、数据采集完成并保存后,关闭主机电源,将光纤和主机与天线分离。
6、在仪器的使用过程中,若发现有任何异常的地方,应立即停止使用。
待查明原因后再进行测试。
7、地持雷达未经校验合格或超过校验周期,均不得使用。
地质雷达在隧道二次衬砌质量检测中的应用发布时间:2023-01-31T06:48:27.939Z 来源:《建筑创作》2022年第16期作者:周帝[导读] 在隧道工程项目建设过程中周帝四川省禾力建设工程检测鉴定咨询有限公司四川德阳 618000摘要:在隧道工程项目建设过程中,隧道的整体建设质量和二次衬砌施工质量有着密切的联系,如果在二次衬砌施工过程中存在衬砌厚度以及质量偏差等问题,则会严重威胁隧道的安全性。
鉴于此,可应用地质雷达检测技术,对二次衬砌质量进行检测。
和其他技术对比,地质雷达检测技术凭借其较高的探测精确度以及应用便捷性等优势可及时发现隧道工程二次衬砌过程中潜在的各类质量问题,有效提升隧道工程的建设质量。
鉴于此,本文首先分析地质雷达检测技术的原理,然后结合具体的工程项目案例,分析隧道二次衬砌质量检测过程中地质雷达技术的实际应用,并以此为基础,提出隧道二次衬砌过程中常见的质量问题,据此给出对应的整改措施,期望对提升隧道工程建设质量有所帮助。
关键词:地质雷达;隧道工程;二次衬砌;质量分析1引言随着我国交通事业的进步和发展也加剧了隧道建设问题。
结合多数案例,可知在隧道工程建设中隧道二次衬砌质量众多,严重威胁了隧道工程项目的整体运行质量以及安全性。
鉴于此,为进一步提升隧道工程施工质量,一定要充分做好二次衬砌问题的检测工作,及时发现潜藏的工程质量问题,最大限度减少对隧道运行安全性产生的影响。
现阶段,随着我国检测技术的不断成熟,可将地质雷达检测技术应用于隧道二次衬砌施工中,应用该技术进行检测可更加直观地显示隧道二次衬砌质量。
2.地质雷达检测原理分析地质雷达检测技术可持续高质量检测,地质雷达检测技术的核心原理是利用电磁波对隧道二次衬砌的实际情况以及具体参数进行收集,然后以图像输出的模式反馈衬砌质量。
和其他检测技术对比,地质雷达检测技术成像分辨率高,可更好地为施工作业人员提供隧道内部的整体质量情况。
考虑到电磁波传导的过程中,其传递质量会受到几何形形态与电性质的影响,从而导致其波形以及传播路径发生波动。
地质雷达操作规程地质雷达法检测操作规程1、地质雷达法适用范围地质雷达法可用于地层划分、岩溶和不均匀体的探测、工程质量的检测,如检测衬砌厚度、衬砌背后的回填密实度和衬砌内部钢架、钢筋等分布,地下管线探查及隧道超前地质预报等。
2、地质雷达主机技术指标:(1)系统增益不低于150dB;(2)信噪比不低于60dB;(3)采样间隔一般不大于0.5ns、A/D模数转换不低于16位;(4)计时误差小于1ns;(5)具有点测与连续测量功能,连续测量时,扫描速率大于64次/秒;(6)具有可选的信号叠加、实时滤波、时窗、增益、点测与连续测量、手动与自动位置标记功能;(7)具有现场数据处理功能,实时检测与显示功能,具有多种可选方式和现场数据处理能力。
3、地质雷达应符合下列要求:(1)探测体的厚度大于天线有效波长的1/4,探测体的宽度或相邻被探测体可以分辨的最小间距大于探测天线有效波第一聂菲儿带半径。
(2)测线经过的表面相对平缓、无障碍、易于天线移动。
(3)避开高电导屏蔽层或大范围的金属构件。
4、地质雷达天线可采用不同频率的天线组合,技术指标为:(1)具有屏蔽功能;(2)最大探测深度应大于2m;(3)垂直分辨率应高于2cm。
5、现场检测(1)测线布置1、隧道施工过程中质量检测应以纵向布线为主,横向布线为辅。
纵向布线的位置应在隧道的拱顶、左右拱腰、左右边墙和隧道底部各布置一条;横向布线可按检测内容和要求布设线距。
一般情况线距8~12m;采用点测时每断面不少于6点。
检测中发现不合格地段应加密测线或测点。
2、隧道竣工验收时质量检测应纵向布线,必要时可横向布线。
纵向布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰和左右边墙各布一条;横向布线线距8~12m;采用点测时每断面不少于5个点。
需确定回填空洞规模和范围时,应加密测线和测点。
3、三线隧道应在隧道拱顶部位增加2条测线。
4、测线每5~10m应有一历程标记。
(2)介质参数的标定:检测前应对衬砌混凝土的介电常数或电磁波速做现场标定,且每座隧道不少于一处,每处实测不少于3次,取平均值为该隧道的介电常数或电磁波速。
地质雷达检测实施细则地基专业作业指导书地质雷达检测实施细则文件编号:版本号:编制:批准:生效日期:地质雷达检测实施细则1. 目的为了规范地质雷达检测的各个环节,特制定本细则。
2. 适用范围地质雷达检测的前期准备、检测实施。
3. 引用文件《城市工程地球物理探测规范》CJJ 7-2007;《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》TB10223-2004;《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003;对于每次发出的检测报告中,必须明确该报告依据的技术标准,并严格按其标准执行。
4. 现场检测4.1检测前的准备工作4.1.1、应了解检测工程基本情况、收集相关资料。
4.1.2、设备清点:地质雷达检测仪一台,笔记本一台4.1.3、联系委托单位再次确认,联系司机和车、联系设备管理员,约定好进场时间。
4.2检测目的1、对施工范围内埋设于地下管线进行实地探测,查明施工范围内管线位置及深度,为工程的补堪、设计、施工,提供科学、准确、完整的管线系统资料;2、探测隧道衬砌背部空洞情况4.3 检测步骤4.3.1测试前的安装准备检查所有部件是否带齐,包括:电池、雷达主机、数据线、处理器电源线、信号线、工具箱、备件、固定用绑扎带、记录本;4.4.2试验/检测的工作程序(1)测试连接。
将地质雷达天线通过支架安装。
(2)在扫描前调试主机并对主机进行参数设置。
(3)打开电源,控制天线移动的人员根据操作主机的人员口令,将天线紧贴待测界面上匀速移动。
(4)测试结束。
按下stop结束测试点,保存文件并退出;(5)拆除信号线,拆除天线,支架。
4.4.5 请见证人签字。
二衬施工工艺总结1.技术要求1.1 模板台车净空预留5cm的施工误差,以保证二衬净空。
1.2二衬施工在台车底部加设小边模,从而勿需施工小边基,预留5~8cm 的空隙,以适应填充顶面标高的施工误差。
1.3铺设防水板时根据岩面情况预留一定的富余量,使二次衬砌浇筑完成后,防水板与初期支护表面自然密贴,防止混凝土挤压拉破防水板。
1.4混凝土在运输过程中不应发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。
当运至浇筑点发生离析现象时,应在浇筑前进行二次搅拌,但严禁再次加水。
1.5 混凝土浇筑过程中要注意浇筑速度不能过快,防止浇筑过快造成侧压力过大,损坏台车模板及主体构件。
1.6灌注混凝土时左右对称分层进行,确保两侧混凝土灌注面等高、同步,用震动器捣固,大跨以下部分用高频低幅震动器捣固,捣固工作要操作到位,避免混凝土出现翻砂、漏骨现象。
1.7混凝土浇筑应尽量连续进行,若因不可抗拒因素中断,则按照施工缝进行处理。
1.8混凝土浇筑后,应进行养护。
2.施工程序与工艺流程2.1 施工程序材料准备→安设二次衬砌钢筋(有筋段)→衬砌模板台车定位、→安设预埋件、止水带及堵头→混凝土拌制→混凝土运输→混凝土泵送 (浇注)→衬砌模板台车脱模→混凝土养护→衬砌背后压浆2.2 工艺流程图2-1 衬砌作业流程图3.施工要求3.1 仰拱及填充混凝土施工仰拱应超前二衬2~3倍的二衬循环长度,仰拱采用仰拱栈桥全幅施工。
仰拱采用C35钢筋砼,仰拱砼采用C20砼。
仰拱及仰拱填充分开浇筑,仰拱按一次灌筑(不分幅)施工。
仰拱填充砼强度达到5MPa后允许行人通行,达到设计强度的100%后允许车辆通行。
⑴仰拱开挖应符合以下规定围岩松软时,尽可能使用风镐开挖,必须爆破时,要严格控制装药量;严格按照技术交底尺寸进行开挖,不得欠挖。
如有欠挖及时处理;超挖在允许规定范围内用同标号混凝土灌筑。
⑵在仰拱填充前应做以下处理清理基底虚碴、积水及其他杂物;如仰拱设计有初期支护及时施作;仰拱开挖完毕后及时施作仰拱混凝土以策安全。
技术应用多频率地质雷达在隧道二次衬砌检测中的应用郑荣政(中国铁路设计集团有限公司土建工程设计研究院,天津300308)摘要:隧道衬砌质量的优劣将直接决定隧道运营期的安全稳定,应用地质雷达对隧道二次衬砌进行无损检测已较为普遍且技术日臻成熟。
地质雷达检测中采用单一频率往往会对缺陷识别、缺陷细节等信息产生漏判、误判。
通过组合应用900MHz和400MHz天线对隧道二次衬砌进行无损检测,并对检测结果进行综合研判,结果表明,在较深范围内可获取更为全面的缺陷细节、缺陷分布等信息,明显减少无损检测漏判、误判现象,可提高无损检测质量缺陷判识的准确性,对保证隧道工程质量起到较好作用。
关键词:地质雷达;隧道;二次衬砌;无损检测中图分类号:U270文献标识码:A文章编号:1001-683X(2021)06-0127-06 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.06.1270引言截至2020年底,我国投入运营的铁路隧道里程约19630km。
其中在西南山区,铁路隧道建设比重较大,针对铁路隧道的安全稳定性分析,隧道二次衬砌的优劣已经成为隧道建设过程中质量控制的关键环节,合理评估隧道二次衬砌的质量对提升隧道施工质量、保障工程质量验收和保证铁路运营安全发挥着重大作用。
地质雷达检测是一种在不损伤隧道结构的前提下,在隧道不同位置布置测线,通过电磁波反馈进行信息采集处理从而对隧道衬砌质量及其内部病害进行探查的方法。
由于地质雷达检测具有高效、经济、操作方便、直观等特点,目前在隧道结构病害检测及服役期质量筛查分析中得到了广泛应用[1-4]。
地质雷达检测中,天线频率与检测的缺陷分辨率及探查范围大小有直接关系。
在工程应用中,往往采用某一特定频率进行隧道衬砌无损检测,假如不考虑物探解译方法对检测结果的影响,无损检测工作难免存在误判、漏判情基金项目:中国铁路设计集团有限公司科技研究开发计划项目(2021A240608)作者简介:郑荣政(1986—),男,工程师,硕士。
地质雷达在隧道二衬检测中的应用摘要:本文以东天山特长隧道二衬检测为例,阐述了地质雷达的检测原理及方法,并通过在东天山隧道二衬检测中的应用,证明地质雷达在二衬检测中,具有无损、低成本、操作方便快捷、精度高等优点,目标体清晰易判别,能够有效的检测出二衬中的缺陷及厚度。
关键词:地质雷达;二衬检测;隧道1引言在隧道施工过程中,由于混凝土流动性、泵压不足等各种原因,会导致二衬背后脱空、混凝土不密实、二衬厚度不足等多种缺陷,进而导致二衬表面出现裂纹、渗漏水等常见病害,严重威胁隧道的安全运营,因此,对隧道二衬结构的质量进行检测评价尤为重要。
地质雷达作为一种检测设备相对于传统的钻孔取芯法,具有无损性、高效性、抗干扰能力强等优点,在近年来隧道二衬质量检测中得到了广泛应用。
2检测仪器设备及原理2.1检测仪器设备本文中二衬检测选用瑞典MALA地球科学公司(Sweden MALA Geoscience Inc)生产的主机型号为X3M地质雷达。
配置工作频率为500MHz的屏蔽天线。
此种配置既能满足检测现场比较复杂、恶劣的环境,又能有效的达到检测技术要求。
2.2检测原理地质雷达法是采用电磁波,通过对各种介质内不可见目标物或者分界面进行连续扫描。
当电磁波在介质中传播时,其电磁场强度和波形随所通过介质的介电性质和几何形态的变化而变化。
其中一部分电磁波发生反射,地质雷达采集到反射回来的电磁波信号,通过后续分析和处理,确定介质内部结构形态和位置及不同介电常数介质的分界面,推测所测物体内部的钢筋分布、内部缺陷及厚度等。
地质雷达法检测原理见图1。
3数据处理及相对介电常数取值的确定3.1数据处理采集的数据利用专业软件Reflexw进行处理,经过零点校正、水平距离均衡、滤波、偏移、希尔伯特变换等数据处理步骤,压制随机和规则的干扰波,最大限度提高雷达剖面的信噪比,并将数据元素重置补偿来自不同方向的反射迭加产生的空间畸变,最后得到地质雷达图像后,通过对比分析进行判断。
一、隧道衬砌(支护) 厚度及背后空洞(地质雷达法)试验检测作业指导书1.试验目的与适用范围(1)目的:指导地质雷达现场探测作业,保证探测成果质量。
(2)适用范围:适用于工程地质雷达对隧道初期支护及二次衬砌检测作业。
2.试验依据(1)《公路隧道施工技术规范》JTG/T 3660-2020(2)《公路工程质量检验评定标准》第一册土建工程JTG F80/1-2017(3)《雷达法检测混凝土结构技术标准》JGJ/T 456-2019(4)《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》TB 10223-20043.仪器设备常用检测设备一栏表4.试验准备(1)隧道衬砌检测包括前期的准备工作和检测工作,具体有以下几项内容。
1)了解隧道高度量测隧道拱顶到仰拱的高度,为搭建检测台车提供尺寸数据。
2)用明显标记,按照5m/10m间距在边墙上标明隧道里程。
3)搜集衬砌设计资料和竣工资料,了解设计厚度、钢筋间距、钢架间距以及施工过程中的变更信息。
4)记录隧道中避车洞、下锚段、电缆位置,统计隧底积水段落。
5)对衬砌表面潮湿或有凝结水珠的部位进行统计,记录已发病害的位置和类型。
6)制订对可能影响到检测台车行进的障碍物的处理办法。
7)查明附近是否有对雷达产生影响的电磁干扰源。
8)运营隧道检测需要明确天窗时间。
(2)确定测线位置,搭建检测操作车1)测线布置应以纵向布置为主,横向布置为辅,每5~10m测线应有一个里程标记。
2)单洞两车道隧道应分别在隧道的拱顶、左右拱腰、左右边墙布置共5条测线;单洞三车道应在隧道的拱腰部位增加两条测线;遇到支护(衬砌)有缺陷的地方应加密测线。
3)单洞两车道隧道应分别在隧道的拱顶、左右拱腰布置共3条测线;单洞三车道应在隧道的拱腰部位增加两条测线;遇到支护(衬砌)有缺陷的地方应加密测线。
测点示意图(3)人员配备1)检测人员:2-3人负责采集数据、记录数据及现场资料、记录标记里程。
2)指挥人员:1-2人负责指挥装载机(路灯车等)师傅,是速度尽可能平稳均匀,保证人员和设备的安全;负责现场的协调调度工作。
地质雷达作业指导书一、目的指导地质雷达现场探测作业,保证探测成果质量。
二、适用范围适用于工程地质雷达对隧道初期支护及二次衬砌检测作业。
三、检测标准1、交通部《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94);2、交通部《公路工程质量检验评定标准》(土建部分)(JTG F80/1-2004);3、铁道部《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》(TB10223-2004);五、机具设备配备1、检测单位配备瑞典MALA地质雷达一套(配500MHz、800MHz天线各一),50米皮尺一卷,自喷漆若干,手电若干(包括电池),记事本一本,笔4支,口罩和手套若干,隧道工作服4套,数码相机一部。
2、施工单位配合准备工人5~6人,大型装载车一台(按我方要求电焊上检测支架,配一名技术娴熟的司机),提供较为详细的隧道地质和工程施工概况,如隧道设计纵、横断面图等(包括隧道中有无塌方、岩溶、暗河,隧道的施工工艺,隧道基本技术参数,一、二衬砌的设计厚度等),现场技术工程师两名,施工照明等。
六、检测准备1、在检测工作开展前,施工单位的测绘人员先期在隧道的边墙上每10米标记好隧道的CX03作业指导书文件编号:xxxx-xx-xxx 共 17页第 2 页主题:地质雷达作业指导书第一版第 0 次修订生效日期:2011.xx.xx2、桩号,要求标记准确清晰。
3、隧道检测工作开始后:检测单位技术工程师负责设备操作及测线笔记记录,施工单位技术工程师负责现场协调和介绍,施工单位工人负责天线数据采集及相关工作(照明、车辆等)。
4、检测过程中,检测单位的技术工程师根据需要随时进行拍照记录。
5、数据采集速度由现场情况确定。
6、测线布置原则:根据探地雷达的工作原理,探地雷达隧道检测常用的测线布置方式是沿隧道纵向布置五条测线,分别位于两侧拱脚、两侧拱腰和拱顶。
具体见下图:7、数据采集按照先隧道顶测线后边测线的原则采集(D测线→L2测线→R1测线→R2测线8、→L1测线)。
二衬施工4.4.1仰拱施工隧道二衬施工遵循“仰拱超前,拱墙整体衬砌”的原则,仰拱采用C35钢筋混凝土,仰拱回填采用C30混凝土。
双线隧道仰拱回填高度为577mm,严格控制回填高度,不得侵入道床。
单线隧道不施作仰拱回填。
施工前于隧道边墙每隔5米施放测量控制点,作为仰拱开挖及混凝土施工控制点。
为不影响机械车辆通行,仰拱、仰拱填充利用栈桥平台进行混凝土施工。
混凝土由商混站供应,混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。
施工工艺流程见图4.15。
(1)注意事项①根据监测情况及时施作仰拱。
②施工前清除隧底虚碴和杂物,超挖部分采用同级混凝土回填。
③仰拱混凝土整体浇注一次成型,填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇注,填充混凝土强度达到5Mpa后允许行人通过,达到设计强度的90%以上允许车辆通行。
④仰拱、仰拱填充施工前将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理,并按设计要求设置止水带。
⑤根据设计要求,施工缝处钢筋应断开,并要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。
图4.15仰拱、仰拱回填施工工艺流程图(2)质量检验仰拱施工质量应符合下表规定:表5-1 仰拱施工质量标准4.4.2拱墙衬砌施工右线单线隧道的二衬厚度为350mm,左线双线隧道的二衬厚度为550mm。
二衬拱墙、仰拱均采用C35模筑钢筋混凝土;模板类型采用衬砌台车,待隧道开挖贯通后施作二次衬砌。
明挖段与配线段矿山法隧道接口处二衬施工时,衬砌纵向主筋与预埋在侧墙环梁内的钢筋接驳器连接。
二次衬砌施工工艺流程见图4.18。
图4.16衬砌台车横断面示意图图4.17衬砌台车横断面示意图(1)衬砌模板模板衬砌台车按照隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
模板台车长度为9m。
模板台车侧壁作业窗采用分层布置,层高不大于1.5m,每层设置5个窗口,其净空不小于45cm×45cm。
模板安装稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆。
模板台车的走行轨铺设在填充混凝土面上。
监理隧道工程地质雷达检测管理办法第一章总则第一条依据国家、铁道部相关规定和云南公司相关文件规定,制定本办法。
第二条监理管辖范围内的施工单位和现场监理组,须按本办法履行各自职责。
第三条工作依据(一)国家和铁道部现行有关工程建设质量的方针、政策、法规和规定。
(二)国家和铁道部颁布的现行有关技术标准、规范、规程、验收标准等。
(三)经批准的有关本工程的技术标准、技术文件、设计文件、图纸和施工组织设计等。
(四)业主公司颁布的检测试验相关文件。
(五)合同文件。
第四条作为经业主公司授权实施的监理独立检测项目,检测结果可作为现场监理组签认质量验收资料的参考依据。
第二章各单位的主要工作职责第五条监理单位职责(一)监理工程部负责管理隧道实体雷达检测工作,根据施工进度和各施工单位每周上报的检测计划,于每周日下午六点前将下一周监理工作计划发至各单位固定邮箱。
(二)监理工程部负责做好雷达检测资料的管理工作,建立检测台帐。
(三)监理工程部负责将检测工作情况编入监理月报上报。
(四)各驻地监理组负责审核施工单位上报的检测计划,督促施工单位做好准备工作,派主管监理人员参加配合检测工作,并建立监理组检测台账。
第六条施工单位职责(一)安排相关单位(部门)负责配合监理单位工作,及时与监理单位工作对接。
(二)编制检测计划,经现场监理组长审核签字后于每周五下午六点前将下一周检测计划报监理工程部。
(三)准备好配合检测的卡车、台架及相应数量配合人员;施做隧道里程标记。
第三章隧道实体雷达检测要求第七条地质雷达法隧道无损检测(一)检测内容检测隧道衬砌厚度、初期支护内部钢拱架及二次衬砌内钢筋分布、衬砌背后密实和脱空程度等。
(二)检测数量1.地质雷达法对隧道全长进行检测,对初期支护的检测一般100米检测一次,Ⅳ级围岩不大于90m检测一次,Ⅴ、Ⅵ级围岩不大于70m检测一次,初期支护未经雷达检测,不得进入二衬施工;对二次衬砌的检测在衬砌完成且回填注浆后进行检测。
公路隧道地质雷达检测技术规程1 范围本规程适用于在建隧道和已建隧道结构质量检测。
隧道超前预报和公路工程其他部位雷达检测可参照本标准。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
TB10223《铁路隧道衬砌无损检测技术规程》JTG F80/1《公路工程质量检验评定标准》JTG/T C22《公路工程物探规程》JTGH30 《公路养护安全作业规程》3术语和符号3.1术语3.1.1地质雷达法ground penetrating radar method地质雷达方法是向被测物发射高频电磁波,根据接收到的电磁波的波形、振幅强度和时间的变化等特征推断被测介质的空间位置、结构、形态的一种方法。
3.1.2介电常数dielectric constant物质在外加电场作用下储存极化电荷的能力,是一个点上电位移与电场强度的比值。
3.1.3相对介电常数relative dielectric constant介质的介电常数与真空中介电常数的比值。
该参数影响电磁波在介质中的传播速度。
3.1.4中心频率center frequency中心频率是指天线通频带频率之间的算术平均值。
3.1.5道trace数据采集得到的一道波形,称之为道。
3.1.6道间距trig interval每两道波形之间的距离,采用时间采集时也可称之为时间间隔。
3.1.7采样率sampling rate采样率是指单位时间内从连续信号中提取并组成离散信号的信号点数。
3.1.8双程走时two way travel time雷达数据所记录的纵向时间,代表探测深度的属性,发射天线向介质中发射电磁波信号遇到反射异常体反射回的信号被接收天线接收所经历的时间。
试验检测人员须知的:隧道二衬厚度常用检测方法
目前,在隧道二衬厚度的检测中,常用的检测方法包括钻孔法、激光断面仪法、地质雷达法等。
1、地质雷达检测法
地质雷达法基于高频率电磁波,通过短脉冲和宽频电磁波,经代表发射天线将电磁波传送到地下,再借助地下地质层或洞隙、渗漏区和钢筋等目标体反回地表,被天线所接收,通过计算机信息数据分析地下地质层或目标体与周围介质的电磁特性差异,可掌握目标体的性质及形态。
若天线发射的电磁波在隧道衬砌和围岩内传播,遇到空隙裂缝、衬砌边界和围岩缝界面时发生反射现象,被反射回的电磁波再由天线接收到以信号形式输入计算机,通过数据处理软件,对反射回波进行处理,得到雷达灰度剖面图,根据同相轴或等灰线、等色线等雷达图像,来判断衬砌厚度、反射界面的位置以及埋设物或空洞的位置。
2、激光断面仪检测法
该方式在具体实践过程中,主要是应用了极坐标法,以某物理方向为起始方向,按一定间距角度与距离依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径(距离)及该矢径与起始方向之间的夹角。
将这些矢径端点依次相连即可得到实际开挖轮廓线。
借助相关的施工控制导线,可对断面仪定点数据进行获取,在计算机软件的辅助之下,可自动化的完成设计开挖轮廓线与实际开挖轮廓线之间的空间匹配,并可获得各测点与开挖轮廓线之间的面积和距离,若顺着隧道轴线按照特定间隔对各断面进行测量,一般可对欠挖方量、超挖方量、开挖放量等信息进行获取
3、钻孔法
在指定位置使用电钻垂直于隧道二衬表面钻进,钻至规定深度后使用高清内窥镜了解孔位内部情况,观察二衬是否被钻穿,可使用卷尺对脱空、二衬的厚度进行测量。
如果没能钻穿二衬,则钻孔的底部一般会是比较均匀的整齐面,如果已钻穿二衬,一般会看到防水板、松散的砂石等等。
×××××××高速公路××××段隧道施工质量检测方案单位名称2014年11月目录1、检测内容..........................................2、检测依据..........................................3、检测项目及频率....................................4、检测方法及仪器....................................5、检测程序..........................................6、检测管理制度...................................... 附件:检测资质简介..................................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13 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。
⼆次衬砌施⼯注意事项⼆次衬砌施⼯注意事项⼀、防⽔层铺设①施⼯准备作业平台就位后,将⽀护表⾯外露的锚杆头、钢筋头⽤氧焊齐根切除,并抹砂浆将其覆盖。
对⽀护表⾯凹凸不平的部位进⾏修凿抹平。
将电源线接到位,检验爬焊机、热风焊枪能否正常⼯作。
②防⽔层铺设将复合式防⽔层从台车顶左、右对称沿隧道轮廓展开,⽤齐头短⽊棒将防⽔层沿隧道轮廓撑起。
防⽔层背后吊带系在⽊楔上,并且保持松紧适度,幅与幅之间的搭接长度不⼩于10cm。
开启双轮⾃动爬焊机,调试好温度及爬⾏速度,温度达到后进⾏试焊。
试焊可⾏后,进⾏正式焊接。
将防⽔层接缝压⼊爬焊机热楔,开动爬焊机,⼿扶控制⽅向,爬焊机⾛过后,接缝形成两条宽1cm间距5cm的焊缝。
进⾏充⽓质量检验,检查接缝是否有漏焊现象,焊点有⽆虚焊及焊穿现象,针对情况采⽤热风焊枪进⾏补焊。
当质量检验合格后,台车移到下⼀作业⾯。
固定防⽔层时,应视⽀护表⾯的平整度将防⽔层预留⼀定的富余量,以防过紧⽽被混凝⼟挤破。
③施⼯要点防⽔层每环铺设长度应⽐衬砌长度长0.5~1m,以利接头焊接施⼯。
防⽔层接缝和衬砌施⼯缝应错开0.5~1m。
防⽔板在纵向软式透⽔管部位应向内收敛边,将透⽔管包裹成半圆形。
防⽔层铺设好后,尽快灌筑混凝⼟。
衬砌端部预留防⽔层接头采取防护措施,防⽌损坏。
衬砌钢筋安装、各种预埋件设置、挡头模安装,及泵送混凝⼟等⼯序作业中要防⽌破坏防⽔层。
钢筋混凝⼟衬砌地段,对已铺设的防⽔层,在焊接或绑扎钢筋时,采取移动保护板对成品防⽔层进⾏保护。
在成股向外的涌⽔的坡段应根据⽔流量的⼤⼩,采取埋设多根⼤直径半圆塑料管来取代软式透⽔管;在淋⽔地段,防⽔层打湿后,焊缝质量难以保证,预铺⼀层排⽔板引⽔,然后再按设计铺设防⽔层。
⼆、软式透⽔管盲沟施⼯时,⽤5cm的锚固钉将软式透⽔管固定在⽀护⾯上,纵向、环向每隔50cm固定⼀处。
三、橡胶⽌⽔带施⼯具体做法:根据衬砌厚度及衬砌形式⾃制拼装式⽊模挡头板,每块⽊模宽度为衬砌厚度的⼀半,将⽊模根据安装顺序编号,衬砌台车就位后,按照编号安装挡头板,将⽌⽔带沿隧道环向靠在挡头板背后;预留⼀半⽌⽔带灌筑在下⼀循环混凝⼟衬砌中;采取有效措施防⽌地下⽔或施⼯⽤⽔与其接触;施⼯缝处混凝⼟灌筑时应加强振捣,且不得碰撞损坏⽌⽔带。
地质雷达在公路隧道二衬质量检测的作用摘要:介绍了地质雷达的工作原理,地质雷达是一种广泛用于地质探测的高频电磁脉冲波技术,结合昌宁高速礼坊隧道实际工程,阐述了地质雷达在隧道二衬质量无损检测中的应用,简述了测线布置、数据采集、图像处理步骤,并对典型的雷达图像进行分析,证明地质雷达技术在隧道工程无损检测中能取得了较好效果。
关键词:地质雷达;隧道;二衬检测1概述隧道工程由于种种原因在施工期或运营一段时间后,可能会出现表面裂纹、渗漏水等病害,通常这些病害多是由隧道潜在的隐患导致的,如衬砌厚度不足、衬砌背后存在大面积空洞或回填不密实等。
传统的施工质量检测往往采取钻孔取芯、开挖取样的破坏性手段,这样对于防水要求极为严格的隧道施工极为不利。
由于隧道工程是隐蔽性工程,因此需要一种有效、快速、无损的方法和手段进行检测。
本文结合昌宁高速礼坊隧道实际工程,对礼坊隧道二衬质量进行了无损检测。
结果表明质雷达在公路隧道质量检测方面效果比较理想,达到了指导施工的目的。
2地质雷达的工作基本原理地质雷达作为一种无损检测技术,自20世纪70年代开始应用至今已有30多年的历史,在工程各个领域都有重要的应用,主要解决场地勘查、线路选择、工程质量检测、病害诊断、地质超前预报和地质构造等问题。
探地雷达的基本原理如图1所示。
地质雷达是利用高频电磁脉冲波的反射探测目的体及地质现象的。
其探测过程如下:地质雷达通过发射天线向地下发射高频电磁脉冲,此脉冲在向地下传播过程中遇到地下介质分界面时会产生反射。
反射波传播回地表后被接收天线所接收,并将其传入主机进行记录和显示,每一测点接收到一道雷达波形,一条测线上全部测点的雷达波形排列在一起,形成完整的雷达剖面,经过资料的后处理,进行反演解释便可得到地下地层或目的体的位置、分布范围、埋深等。
3工程应用3.1工程概况及参数设置礼坊隧道为一分离式隧道,隧道长度为1625m,净空宽×高为10.75m×5m。
雷达检测施工细则
为保证本项目部在本次雷达检测过程中能够及时准确地完成任务,我检测组特针对雷达检测施工工作做出以下细则,本细则自即日期开始实施,要求全部检测人员认真、严格执行。
一、前期准备工作
(一)雷达检测组技术负责人制定雷达检测工作进度表,下发全体技术人员,要求技术人员按此进度表制定详细工作计划,以便于雷达检测组能及时地向施工方提前发出雷达检测通知,便于施工单位提前做好雷达检测的必要准备工作,以保证施工单位调整施工进度,且利于我方及时、高效地完成雷达检测工作。
(二)雷达检测组技术负责人要根据检测目的计算好仪器的参数设置,以保证能在现场采集到全面、高效的数据记录;布线方式可根据掌子面地质情况及施工条件,现场设计合理的采集测线。
(三)雷达检测组技术负责人在出发前进行仪器的全面检查,避免由人为因素造成工地采集过程中出现采集中断。
二、现场采集工作
(一)雷达采集过程中要求有至少两名专业技术人员在场,以保证仪器操作、天线布设及仪器采集过程中的维护工作,同时在采集过程中要做好仪器的保护工作,防止人为或落石等造成仪器的损坏情况发生。
(二)雷达检测数据采集现场保证至少一人为专业地质描述人员,按要求做好掌子面及周边围岩的描述。
三、雷达检测组描述人员管理
(一)雷达检测组描述人员做好现场记录,为能准确记录现场地质情况,要求描述人员带必要的工具(地质锤、罗盘、放大镜、皮尺、花杆)。
(二)描述人员要对周边围岩进行详细的描述,对于大于25cm的裂隙或节理一定要进行详细描述(包括长度、走向、宽度、数量),对其可能的延伸方向要进行三维推断描述。
要求描述信息准确,有效,并在野外做出描述草图,以备后期的资料整理与存档。
(三)雷达检测描述人员要对记录进行全面记载,包括:
1、断面号,要求为简单易记,能反映断面所处隧道的准确位置。
2、里程号,要求精确到0.1m (如XX检测的位置为K66+000.3)。
3、面积,要求有整体的把握,并对其做出准备合理的描述,包括影响深度、范围、影响消失边界。
(四)雷达检测描述人员也要准确记录已支护拱顶及周边变形及渗水情况,做好野外描述,要求描述语言要严格按规范中语言对地质情况进行客观描述,对有疑义处必须进行必要的咨询,对确难定义处要求争取多人意见,最终得出结论,并做好记录。
(五)雷达检测采集人员在现场采集过程中要及时做好雷达记录与现场地质情况的对比,以便于为后期的资料处理过程中提供参考。
(六)雷达检测采集人员要做好现场的班报记录(包括检测位置、文件名、仪器
参数设置),保证数据记录格式的统一和准确性。
(七)在检测中出现较大数据误差,技术人员进行诊断处理,无法达到检测目的的,得出处理意见,经雷达检测组技术负责人审核后,雷达检测组及时修改检测方案,对该次雷达检测进行必要的补充检测。
四、仪器维护
(一)仪器在运输过程中一定要注意安全,因雷达检测仪器极为贵重,必须进行一系列的安全保护,尤其在车辆运输过程中必须有专人进行看视。
(二)检测仪器过程中,非专业人员一律不得私自拆解,必须由专业人员进行仪器的组装与拆解。
在搬运过程中必须有专门人员进行监督,注意轻拿轻放。
(三)仪器运回项目部后要对仪器供电设备进行及时、完全的充电,对于可能出现问题的供电设备要准备好备用电源,以防在下次检测过程中由于电力不足而造成人为的检测中断。
五、报告编写
(一)要求每次检测都要对围岩地质情况及野外现场描述资料进行CAD成图,其围岩岩性图例要求进行统一表示。
对现场描述要严格按野外记录进行绘制,要求对大于25cm的裂隙或解理要进行详细描述(包括长度、走向、宽度、数量)。
由于报告中图形比例限制对详图中一些杂乱微型节理可按要求选取有代表性的节理进行绘制。
(二)完成对原始资料的整理后,要求按规范定期编制报告,为施工单位开展下一步工作提供施工依据。
(三)报告封面、编号、纲要准确完备。
(四)要求报告结构统一,条理清晰,内容完备准确,精确反映现场实际地质情况。
(五)报告由雷达检测编写人员定稿后,交雷达检测组技术负责人审核后,交项目部技术负责人审核,审核无误后方可提交报告。
六、文件存档
(一)对每份雷达检测报告(包括雷达数据记录、班报、地质描述、地质解释图、掌子面素描图、报告正本)均要进行资料备份,不少于两台计算机,每份监测资料均应分类建立文件夹,做到每检测成果一文件夹,多台计算机保持一致的文件系统结构,统一命名。
(二)对所提交的正式报告要求全部(包括雷达数据记录、班报、地质描述、地质解释图、掌子面素描图、报告正本)进行只读存档,不得更改,以保持报告的一致性。
(三)对正式报告进行打印存档,建立专门档案管理并做好存档记录。
七、报告提交
报告提交后要取得接收单位的回执,保证报告的安全送达及有效性。
八、成果图展示
为保证监控雷达检测人员保证对监测断面的整体把握,要求将成果图进行上墙展示。
施工单位检测前期准备工作
1、检查前要求施工单位焊好架子(架子要焊接在装载机上)
2、检测的里程段,在检测前要清理掉所有障碍物
3、检测的里程段,在检测前要在打好标记。
用红色喷漆在隧道壁上5米喷一个标记,50
米喷一个双标。
(每50米标注一个里程)
架子图片1
架子图片2 打标图片。