隧道檢測(cè)方案

1、頁(yè)眉隧道質(zhì)量檢測(cè)方案1.1 目的根據(jù)公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)JTG F80/1-2004對(duì)施工質(zhì)量的相關(guān)要求及公路工程竣(交)工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則2010年03月05日的相關(guān)規(guī)定，通過(guò) 對(duì)隧道施工過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)，達(dá)到以下目的：(1)保證隧道初期支護(hù)和二次襯砌的施工質(zhì)量；(2)加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的過(guò)程控制；(3)把施工過(guò)程中存在的質(zhì)量缺陷，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的工程處治后消除隱患，從而保證施工及運(yùn)營(yíng)期間的安全；(4)滿(mǎn)足叫竣工驗(yàn)收的要求。1.2 檢測(cè)依據(jù)(1)公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTG F80/1-2004)；(2)公路工程竣(交)工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則2010年03月05日；(3)混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程(

2、JGJ/T152-2008)；(4)國(guó)家及交通部頒其他相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程等。2檢測(cè)內(nèi)容及頻率 根據(jù)公路工程竣(交)工驗(yàn)收辦法(交通部令2004年第3號(hào))、關(guān)于印發(fā)公路工程竣頁(yè)眉（交）工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則的通知（交公路發(fā)2010 65號(hào)）及公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTG F80/1-2004 ）等規(guī)定的內(nèi)容對(duì)隧道工程進(jìn)行實(shí) 體檢測(cè)，內(nèi)容及頁(yè)腳貝眉頻率如表所示。單位工程檢測(cè)內(nèi)容檢測(cè)頻率隧道工程二次襯砌強(qiáng)度每座中隧道測(cè)不少于10個(gè)測(cè)區(qū)。初期支護(hù)襯砌厚度 及缺陷用高頻地質(zhì)雷達(dá)連續(xù)檢測(cè)拱頂、拱腰、邊墻、仰拱共7條測(cè)線(xiàn)二次襯砌厚度 及缺陷用高頻地質(zhì)雷達(dá)連續(xù)檢測(cè)拱頂、拱腰、邊墻共5條測(cè)線(xiàn)鋼架數(shù)量同初期支護(hù)檢

3、測(cè)同步超欠挖按JTGF80/1-2004規(guī)定的頻率3質(zhì)量檢測(cè)工作的方法、原理及措施4.1 超挖及欠挖 開(kāi)挖是控制隧道施工工期和造價(jià)的關(guān)鍵工序。超挖過(guò)多，不僅會(huì)因出渣量和襯砌量增多而提高工程造價(jià)，而且會(huì)因局部超挖而產(chǎn)生應(yīng)力集中問(wèn)題，影響圍巖穩(wěn)定性;而欠挖則直接影響到襯砌厚度，對(duì)工程質(zhì)量和安全產(chǎn)生隱患，處理起來(lái)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)物。因此必須保證開(kāi)挖質(zhì)量，為圍巖的穩(wěn)定和安全支護(hù)創(chuàng)造良好條件。4.1.1 原理斷面儀法精度高、速度快、效率高，應(yīng)首先選用。其原理如下：激光斷面儀法的測(cè)量原理 為極坐標(biāo)法。如圖331所示，以某物理方向（如水平方向）為起算方向，按一定間距（角度或距離） 依次測(cè)定儀器旋轉(zhuǎn)中心與實(shí)際開(kāi)

4、挖輪廓線(xiàn)交點(diǎn)之間的矢徑（距離）及該矢徑與水平方向的夾角，將這 些矢徑端點(diǎn)依次相連即可獲得實(shí)際開(kāi)挖的輪廓線(xiàn)。通頁(yè)腳貝眉過(guò)洞內(nèi)的施工控制導(dǎo)線(xiàn)可以獲得斷面儀的定點(diǎn)定向數(shù)據(jù)，在計(jì)算軟件的幫助下，自動(dòng)完所示的輸出成實(shí)際開(kāi)挖輪廓線(xiàn)與設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓線(xiàn)的空間三維匹配，最后形成如圖3.3.2圖形，并可輸出各測(cè)點(diǎn)與相應(yīng)設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓線(xiàn)之間的超欠挖值（距離、面積）圖3,3,1斷面儀測(cè)量原理圖3.3,2斷面儀圖形成果4.1.2 基本要求及頻率根據(jù)公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTGF80/1-2004），隧道開(kāi)挖斷面尺寸要符 合設(shè)計(jì)要求；嚴(yán)格 控制欠挖。拱腳、墻腳以上1m范圍內(nèi)嚴(yán)禁欠挖。當(dāng)石質(zhì)堅(jiān)硬完整且?guī)r石抗壓強(qiáng)度大于30M

5、Pa，并確 認(rèn)不影響襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和強(qiáng)度時(shí)，允許巖石個(gè)別凸出部分（每1m內(nèi)不大于0.1m ）侵入斷面，但其隆起量不得大于50mm ;應(yīng)盡量減少超22挖。不同圍巖地質(zhì)條件下的允許超挖值規(guī)定如表331所示；隧道開(kāi)挖輪廓線(xiàn)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)留變形量，預(yù)留變形量大小宜根據(jù)監(jiān)控量測(cè)信息進(jìn)行調(diào)整表3-3-1隧道允許超挖值（單位：mm ）項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率150平均100、W類(lèi)圍巖破碎巖，土 （V），最大水準(zhǔn)儀或斷面拱部超挖 120m 一個(gè)每?jī)x：（mm）中硬巖、軟巖（H、皿、W、斷面平均150，最大250類(lèi)圍巖）頁(yè)腳表3-3-1隧道允許超挖值（單位：mm ）項(xiàng)次探地 雷達(dá)主要 利用寬帶 周

6、1頻檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率時(shí)域電磁硬巖（1類(lèi)圍巖）200，最大平均100脈沖波的反射探測(cè)2目的邊墻寬度（mm）每側(cè)0 ， - +100檢20m尺量：每 查一處體。全寬0 +200 ， 一3由公邊墻、仰拱、隧底超挖（mm）平均10020m水準(zhǔn)儀：每3 處檢查式備注：、超欠挖的測(cè)量以爆破設(shè)計(jì)開(kāi)挖線(xiàn)為準(zhǔn)；，、硬巖是指巖石抗壓極限強(qiáng)度R> 60MPa，中硬巖R=3060Mpa，軟帥巖RV 30MPa ob、平均線(xiàn)性超挖值二超挖面積/爆破設(shè)計(jì)開(kāi)挖斷面周長(zhǎng)（不包括隧底）、最大線(xiàn)性超挖值是指最大超挖處至設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓切線(xiàn)的垂直距離。、表列數(shù)值不包括測(cè)量貫通誤差、施工誤差。、炮孔深度大于3

7、m時(shí)，允許超挖值可根據(jù)實(shí)際情況另行確定。（3）測(cè)量方法激光斷面儀需全站儀配合，其使用步驟如下：、用全站儀通過(guò)洞內(nèi)的施工控制導(dǎo)線(xiàn)獲得斷面儀的定點(diǎn)定向數(shù)據(jù)。、將斷面儀架設(shè)在中心軸線(xiàn)上，對(duì)中整平后定向。、設(shè)置測(cè)量參數(shù)、測(cè)定斷面數(shù)據(jù)、通過(guò)專(zhuān)用軟件分析所測(cè)斷面超欠挖情況。頁(yè)腳頁(yè)眉4.2 雷達(dá)對(duì)襯砌質(zhì)量的檢測(cè)地質(zhì)雷達(dá)作為一種新型的物探方法，是采用高頻電磁波（中心頻率可從幾十兆赫至千兆赫）以寬頻 帶短脈沖（脈沖寬度小至12ns）和高速采樣技術(shù)（采樣間隔可達(dá)小于1ns）。可用于檢測(cè)：隧道初 期支護(hù)厚度、鋼支撐間距、初期支護(hù)背后空隙及回填狀況、隧道二次襯砌厚度及安全狀況描述、二次 襯砌背后空隙及回填狀況、襯砌背

8、后及圍巖的裂隙水分布。4.2.1 原理 在工程質(zhì)量檢測(cè)中，由發(fā)射天線(xiàn)向受檢測(cè)體內(nèi)發(fā)射高頻電磁波，當(dāng)高頻電磁波達(dá)到受檢測(cè)體內(nèi)兩種不同介質(zhì)的分界面（如：襯砌界面、空洞、不密實(shí)帶等）時(shí)， 由于兩種介質(zhì)的介電常數(shù)不同而使電磁波發(fā)生反射、折射和透射，入射波、反射波和折射波的傳播遵循反射定律和折射定律，反射波返回受檢測(cè)體的表面由接收天線(xiàn)所接收，形成雷達(dá)圖像信息。雷達(dá)圖像包含的地質(zhì)信息豐富，根據(jù)雷達(dá)圖像特征對(duì)異常（如:襯砌界面、空洞、裂縫、不密實(shí)帶、鋼筋與格柵鋼架等）進(jìn)行定性判識(shí)，再根據(jù)公式（1）可對(duì)異常作定量解釋。h=0.5vt （1）式中：v為電磁波在介質(zhì)中的傳播速度，t為電磁波從受檢測(cè)體表面?zhèn)鞑ブ廉惓?/p>

9、后反射回表面的雙程時(shí)間，h為異常深度。如圖333所示。頁(yè)腳頁(yè)眉雷達(dá)根據(jù)測(cè)得的雷達(dá)波走時(shí)，和Z自動(dòng)求出反射物的深度范E地質(zhì)雷達(dá)工作原理333圖高分辨率和異常圖像直觀(guān)由于地質(zhì)雷達(dá)方法在其探測(cè)深度范圍內(nèi)具有工作效率高、等優(yōu)點(diǎn)，因此，該方法廣泛應(yīng)用于工程質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域。對(duì)地質(zhì)雷達(dá)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。其處理流程為：數(shù)據(jù)傳輸一文件編輯一水平均衡f （或 數(shù)字濾波f零點(diǎn)歸位f偏移處理f能量均衡f時(shí)深轉(zhuǎn)換f文件注釋f輸出雷達(dá)時(shí)間深度）剖面 圖。將雷達(dá)時(shí)間（或深度）剖面圖作為資料解釋的基 本圖件。根據(jù)雷達(dá)時(shí)間（或深度）剖面圖 上的波組、能量強(qiáng)弱分布和雙曲線(xiàn)等特征，解釋噴射混凝土厚度、混凝土襯砌厚度和判識(shí)空 洞、鋼支

10、撐位置及數(shù)量、拱頂及側(cè)壁后空洞、不密實(shí)帶等異常的存在位置和規(guī)模等。測(cè)線(xiàn)設(shè) 置及天線(xiàn)配置422在通常情況下對(duì)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)隧道施工病害出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)多數(shù)在隧道上拱部。量缺陷 檢測(cè)重點(diǎn)放在上拱部，對(duì)邊墻及仰拱的檢測(cè)主要側(cè)重于施工質(zhì)量整體性評(píng)估。因此要根據(jù)隧 道質(zhì)量控制的重點(diǎn)針對(duì)性的布置測(cè)線(xiàn)。頁(yè)腳頁(yè)眉測(cè)線(xiàn)沿隧道上、下行線(xiàn)各布置7條測(cè)線(xiàn)。測(cè)線(xiàn)a、b、c、d、e、f、g （當(dāng)隧道跨幅較大時(shí)，增加h、i測(cè)線(xiàn)）以隧道拱頂為中心，測(cè)線(xiàn)間距約為2m，可以保證2m以上的缺2陷不被漏檢，初期支護(hù)采用500800MHz屏蔽天線(xiàn)進(jìn)行檢測(cè)，800MHz天線(xiàn)控制測(cè)深12m，以檢測(cè)隧道襯砌結(jié)構(gòu)可能存在的缺陷隱患及規(guī)模狀況；5

11、00MHz天線(xiàn)控制測(cè)深26m，對(duì)圍巖條件較差區(qū)段的地質(zhì)病害隱患進(jìn)行探測(cè)，特別是對(duì)于連拱隧道中墻上方回填部分的檢測(cè)剖面，要適當(dāng)調(diào)整檢測(cè)參數(shù)，以達(dá)到監(jiān)控回填密實(shí)狀況的要求；在檢測(cè)中，將隨時(shí)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加測(cè)線(xiàn)密度以 控制異常位置，確保檢測(cè)精度和準(zhǔn)確性；同時(shí)為控制隧道仰拱初期支護(hù)施工質(zhì)量，根據(jù)需要布置23條測(cè)線(xiàn)。初期支護(hù)雷達(dá)檢測(cè)測(cè)線(xiàn)布置如圖334所示°測(cè)線(xiàn)位置初期支護(hù)雷達(dá)測(cè)線(xiàn)布置示意圖334圖二次襯砌混凝土厚度一般30-60cm，檢測(cè)時(shí)應(yīng)采用低頻天線(xiàn) 以保證測(cè)量深度。檢測(cè)時(shí)采用500Mhz屏蔽天線(xiàn)，測(cè)線(xiàn)沿隧道上、下行線(xiàn)各布置511條。測(cè) 線(xiàn)A、B、C、D、E、F、G （當(dāng)隧道跨幅度較大

12、時(shí)增加H、I）以隧道拱頂為中心，測(cè)線(xiàn)間距2m , L、R測(cè)線(xiàn)位移側(cè)邊墻中部。在檢測(cè)中，根據(jù)檢測(cè)情況適當(dāng)增加測(cè)線(xiàn)密度控制異常位置， 以確保檢測(cè)精度和準(zhǔn)確 性。測(cè)線(xiàn)布置如圖3.3.5所示。頁(yè)腳頁(yè)眉4.2.3 波速標(biāo)定及檢測(cè)流程檢測(cè)前，應(yīng)在每座隧道初支、二襯已知厚度的部位（一般在洞口地段）或與隧道襯砌材料相同的其它預(yù)制件上進(jìn)行測(cè)定。然后根據(jù)雷達(dá)圖像分層情況，襯砌與圍巖（空氣）的界面，確定襯砌混凝土的介電常數(shù)或電磁波波速，使確定的介電常般情況下，施工方的數(shù)帶入后的處理結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量的厚度結(jié)果相吻合。原材料都有固定的供應(yīng)源，施工配合比也相對(duì)固定，若施工過(guò)程中施工原料、配合比有變動(dòng)，需重新標(biāo)定有關(guān)參數(shù)

13、，然后再進(jìn)行批量檢測(cè)，以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。檢測(cè)流程如圖3.3,6所示。DCEBFAGL測(cè)線(xiàn)位置I二次襯砌雷達(dá)測(cè)線(xiàn)布置示意圖3.3.5圖頁(yè)腳頁(yè)眉隧道施工雷達(dá)質(zhì)量檢測(cè)流程圖圖3.3.6缺陷處加固處質(zhì)量檢測(cè)中間結(jié)噴量檢測(cè)中間結(jié) 二次襯砌專(zhuān)項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)初期支護(hù)專(zhuān)項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)報(bào)檢測(cè)頻率424按照規(guī)定的測(cè)線(xiàn)，檢測(cè)隧道每延米內(nèi)的噴射混凝土厚度、混凝土襯砌厚度、鋼 支撐位置及數(shù)量、拱頂及側(cè)壁后空洞。根據(jù)施工進(jìn)度初期支護(hù)在二次襯砌澆筑前完成所有檢 測(cè)內(nèi)容。4.2.5雷達(dá)數(shù)據(jù)米集保障措施 的不同中心頻率的天線(xiàn)組成.、縱向分辨率為天線(xiàn)穿透深 度大于220mm檢測(cè)初支、二襯前需進(jìn)行混凝土介電常數(shù)或電磁波速進(jìn)行標(biāo)定，當(dāng)混凝

14、土情況不同時(shí)，需進(jìn)行重新標(biāo)定。電磁波速度和檢測(cè)深度測(cè)量時(shí)窗和采樣頻率應(yīng)根據(jù)襯砌材料的相對(duì)介電常數(shù)、要求確定。數(shù)據(jù)采集應(yīng)連續(xù)，不能連續(xù)的地段可采用點(diǎn)測(cè)。采用距離觸發(fā)方式采集信號(hào)時(shí)，采集數(shù)據(jù)時(shí)確保測(cè)距輪保持同步旋轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)采集時(shí)，確保雷達(dá)天線(xiàn)緊密貼在所檢襯砌的表面。頁(yè)腳頁(yè)眉4.3 超聲回彈對(duì)二襯強(qiáng)度的檢測(cè)431原理凝土聲速（v）一般在4000-5000km/s之間變化?；炷翉?qiáng)度（f）與聲速（v）之間有較好的 相關(guān)性?；炷翉?qiáng)度越高，其聲速也越快。當(dāng)知道f之間的關(guān)系曲線(xiàn)后，測(cè)出結(jié)構(gòu)物混凝土 的聲速就可以推算結(jié)構(gòu)物混凝土的強(qiáng)度。4.3.2檢測(cè)方法采用ZC3-A型中型回彈儀測(cè)量檢測(cè)區(qū)域的回彈值，聲速值采用NM-4A非金屬 超聲檢測(cè)分析儀測(cè) 得。具體步驟如下： 測(cè)區(qū)布置：按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件上均勻布置測(cè)區(qū)，每個(gè)構(gòu)件上的測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少