隧道檢測(cè)模擬報(bào)告

1、前 言受*委托，于2007年9月5日對(duì)湖南省*公路*隧道進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)雷達(dá)無損檢測(cè)。一、隧道工程概況*隧道位于*市*鎮(zhèn)境內(nèi)。隧址區(qū)地貌屬中低山區(qū)，地表最大標(biāo)高884.45m，最低標(biāo)高819.08m，地形剝蝕嚴(yán)重，地表巖層風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石破碎。設(shè)計(jì)隧道長(zhǎng)為337米，竣工后隧道長(zhǎng)度為318米，樁號(hào)K*。隧道按山嶺區(qū)高等級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，為單洞單向行駛隧道，采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：隧道幾何尺寸凈空斷面、照明計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)按40Km/h設(shè)計(jì)，其中隧道行車道寬度為3.75×2米，設(shè)雙側(cè)人行道，寬度為0.75米，限高5.0米。采用對(duì)稱斷面；內(nèi)輪廓斷面采用單心園；凈寬8.5m，凈高5.0m；洞內(nèi)路面設(shè)計(jì)荷載采用

2、汽- 20，掛-100。整個(gè)隧道位于直線上。根據(jù)圍巖分級(jí)原則，結(jié)合隧道圍巖巖體的堅(jiān)硬程度以及層間結(jié)合情況，構(gòu)造的發(fā)育及地下水的富集程度，將隧道劃分為、級(jí)三級(jí)圍巖。二、檢測(cè)內(nèi)容及要求（一）檢測(cè)內(nèi)容1隧道外觀檢查；2二襯混凝土厚度；3襯砌與初期支護(hù)間脫空情況；4初支回填及二襯混凝土密實(shí)情況。（二）技術(shù)要求1襯砌厚度本次檢測(cè)結(jié)果原則上每10米拱頂、左、右拱腰各給出一個(gè)厚度數(shù)值，以實(shí)際樁號(hào)列表記錄，同時(shí)給出三條測(cè)線處實(shí)際二襯厚度與設(shè)計(jì)厚度對(duì)比曲線圖。2襯砌與初期支護(hù)間脫空定性描述檢測(cè)段脫空分布情況，對(duì)于明顯脫空區(qū)給出起止樁號(hào)、脫空區(qū)襯砌厚度。為便于分類，將脫空或空洞的描述分為離縫和較小、較大脫空三類，

3、離縫是指因混凝土收縮或其它原因引起的襯砌與初期支護(hù)之間產(chǎn)生的縫隙，一般高度不大于5cm，較小脫空是指襯砌與初期支護(hù)間脫空高度介于5cm15cm，較大脫空是指襯砌與初期支護(hù)間脫空高度超過15cm。對(duì)于脫空的高度因脫空區(qū)域中空氣的含水情況不同導(dǎo)致介質(zhì)介電常數(shù)差別較大，因此電磁波在介質(zhì)中的傳播速度差別也很大，所判斷的脫空大小僅作為估計(jì)值供參考。3二襯混凝土均勻及密實(shí)情況。對(duì)所檢測(cè)洞段的三條測(cè)線，定性描述二襯混凝土的密實(shí)情況，對(duì)可能存在的明顯欠密實(shí)區(qū)，給出對(duì)應(yīng)起止樁號(hào)和混凝土厚度范圍。4打印典型斷面雷達(dá)回波彩圖。三、檢測(cè)設(shè)備與工作原理（一）檢測(cè)設(shè)備本次檢測(cè)使用的儀器是美國(guó)生產(chǎn)的PS-24型地質(zhì)雷達(dá)，針

4、對(duì)本次檢測(cè)目標(biāo)的工程特點(diǎn)，采用工作頻率為1GMHz的天線，該儀器的特點(diǎn)是分辨率高，擅長(zhǎng)于進(jìn)行大數(shù)據(jù)量、高密度的連續(xù)探測(cè)并實(shí)時(shí)顯示彩色波形圖，比較適合本工程的檢測(cè)需要。（二）儀器構(gòu)成PS-24型地質(zhì)雷達(dá)，由主機(jī)、顯示器、天線（含發(fā)射機(jī)及接收機(jī)，本次使用1GMHz天線）、電源系統(tǒng)、連接電纜、操作軟件和后處理軟件組成。使用時(shí)天線貼在隧道襯砌表面，系統(tǒng)的其余部份和操作人員均在測(cè)量車上。（三）工作原理地質(zhì)雷達(dá)法通常是一種利用高頻至特高頻波段（及空氣中電磁波波長(zhǎng)10m波段至分米波段）電磁波的反射法無損探測(cè)方法。在系統(tǒng)主機(jī)的控制下，發(fā)射機(jī)通過天線向隧道襯砌表面定向發(fā)射雷達(dá)波。垂直于隧道壁向襯砌及圍巖內(nèi)傳播的

5、電磁波，當(dāng)遇到有電性差異（介電常數(shù)、電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率不同）界面或目標(biāo)體時(shí)即發(fā)生反射，反射波被天線接收進(jìn)入接收機(jī)，并傳到主機(jī)，主機(jī)對(duì)從不同深度返回的各個(gè)反射波進(jìn)行放大、采樣、濾波、數(shù)字迭加等一系列處理，可在顯示器上形成一種類似于地震反射時(shí)間剖面的地質(zhì)雷達(dá)連續(xù)探測(cè)彩色剖面。該剖面的橫坐標(biāo)沿隧洞軸向，表示距離，單位為米，隨著距離的不斷增加，以等距離間隔掃描反射回一系列的反射波曲線?？v坐標(biāo)代表時(shí)間（ns ），即表示每條掃描取樣反射曲線上各個(gè)反射波往返旅行時(shí)間t。在相對(duì)介電常數(shù)給定的情況下，縱坐標(biāo)就可以通過下式r =換算為深度r。式中c/為介質(zhì)內(nèi)雷達(dá)波傳播速度，實(shí)際工作中由于相對(duì)介電常數(shù)不易確定，一般通過

6、介質(zhì)內(nèi)已知目標(biāo)深度求出介質(zhì)中的電磁波速度或通過經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得介質(zhì)中電磁波的傳播速度。數(shù)據(jù)處理時(shí)，首先根據(jù)反射回波的形態(tài)、反射強(qiáng)度及其變化在連續(xù)剖面上判別目標(biāo)性質(zhì)，再根據(jù)回波的時(shí)間和速度確定目標(biāo)深度，然后將這些信息繪成剖面成果圖，為隧道質(zhì)量評(píng)估提供基礎(chǔ)資料。其探測(cè)原理見圖1。圖1 地質(zhì)雷達(dá)原理示意圖通過大量工程探測(cè)實(shí)踐，行之有效的解釋方法有灰度圖法、變面積法（wiggle）、單點(diǎn)波形法、橫向衰減對(duì)比法等，本次數(shù)據(jù)資料處理所使用的方法為灰度圖法。地下介質(zhì)的雷達(dá)波速獲取方法有已知鉆孔探測(cè)法、已知目的層的探測(cè)法、公式計(jì)算法或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法。四、檢測(cè)過程（一）技術(shù)參數(shù)本次檢測(cè)內(nèi)容主要為混凝土襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)缺陷及厚

7、度，襯砌厚度最大設(shè)計(jì)為65cm，考慮部分地方存在超挖等現(xiàn)象，采用下列參數(shù)滿足檢測(cè)要求。見下表1。表1：技術(shù)參數(shù)匯總表采集時(shí)窗30ns采樣點(diǎn)數(shù)512點(diǎn)/掃描線掃描速率25，50或100掃描線/s濾波器HP：225 MHz LP：1800MHz通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)已知厚度混凝土實(shí)際測(cè)量，對(duì)應(yīng)電磁波探測(cè)結(jié)果，計(jì)算出：本隧道混凝土襯砌介電常數(shù)為：5.8，電磁波速度為0.125m/ns。（二）測(cè)線布置及實(shí)施過程 隧道檢測(cè)測(cè)線位置及數(shù)量，按照合同要求并參照隧道地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)范例，沿隧道走向分別在拱頂、左右拱腰布置三條縱向測(cè)線，拱頂測(cè)線位于隧道拱頂，拱腰測(cè)線離路面高度約5.5米高，測(cè)線布置如圖2所示。圖2 雷達(dá)檢測(cè)測(cè)線

8、布置示意圖檢測(cè)設(shè)備、人員位于工作臺(tái)架上，按事先設(shè)置的檢測(cè)測(cè)線進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)。檢測(cè)過程中由于局部洞段特別是洞口段有障礙物，故有的測(cè)線局部段未能檢測(cè)到。五、檢測(cè)結(jié)果隧道洞身二襯輪廓線順直，拱頂發(fā)現(xiàn)1處裂縫滲水、1處施工縫滲水，左拱腰發(fā)現(xiàn)2處麻面修補(bǔ)、2處裂縫滲水，右拱腰發(fā)現(xiàn)3處滲水，左、右邊墻發(fā)現(xiàn)5處滲水，右邊墻發(fā)現(xiàn)1處裂縫。詳細(xì)結(jié)果見表2隧道外觀檢查統(tǒng)計(jì)表。1襯砌厚度綜合二襯厚度檢測(cè)縱斷面圖和公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（第一冊(cè) 土建工程）（JTG F80/1-2004）相關(guān)規(guī)定可知：該隧道所檢測(cè)洞段二襯厚度大于（含等于）設(shè)計(jì)值的比例為27.6%（按每10m一個(gè)斷面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)）。厚度分布情況詳見*隧道二

9、襯雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果表3及*隧道實(shí)測(cè)二襯厚度縱斷面圖。 2襯砌與初支間脫空情況*隧道所檢測(cè)拱頂絕大部分洞段二襯與初期支護(hù)之間存在連續(xù)較大脫空，拱頂測(cè)線發(fā)現(xiàn)29處較大脫空，基本貫通于除明洞外的整個(gè)洞段。脫空情況詳見*隧道雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果表4。3襯砌、初支及圍巖密實(shí)情況*隧道左拱腰測(cè)線附近發(fā)現(xiàn)14處初支回填欠密實(shí)，右拱腰測(cè)線附近發(fā)現(xiàn)24處初支回填欠密實(shí)。其欠密實(shí)情況詳見*隧道雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果表4。注：本次檢測(cè)結(jié)果僅對(duì)測(cè)線所經(jīng)過的位置處襯砌厚度、脫空及密實(shí)情況負(fù)責(zé)。表2隧道外觀檢查統(tǒng)計(jì)表里程位置病害備注*隧道K*+035左邊墻滲漏水K*+039左邊墻滲漏水K*+035右拱腰五處滲漏水K*+041右邊墻裂縫（右邊墻

10、向右拱腰處發(fā)展，長(zhǎng)約3.5m）K*+170拱頂裂縫一條（滲漏水）K*+224右邊墻有三處滲漏水點(diǎn)K*+240左拱腰麻面修補(bǔ)痕跡（左拱腰和拱頂之間，約2.5 m2）K*+251.1左拱腰有麻面修補(bǔ)痕跡約1m2K*+288.5拱頂向左拱腰模板交接縫之間漏水K*+299左拱腰左拱腰和拱頂之間有兩條裂縫各長(zhǎng)約1m（滲漏水）K*+301左拱腰有兩條裂縫各長(zhǎng)約1m（滲漏水）K*+302左拱腰左拱腰至拱頂至右拱腰有一條裂縫長(zhǎng)約4m（滲漏水）K*+303右拱腰滲漏水K*+305右拱腰滲漏水K*+306邊墻滲漏水*隧道二襯雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果表3檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)位置結(jié)果備注二襯厚度測(cè)線拱頂大于或等于設(shè)計(jì)值比例：6.9 %統(tǒng)

11、計(jì)點(diǎn)數(shù)：29左拱腰大于或等于設(shè)計(jì)值比例：34.5 %統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)：29右拱腰大于或等于設(shè)計(jì)值比例：41.4 %統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)：29平均27.6%共計(jì): 87 測(cè)點(diǎn)序號(hào)里程樁號(hào)(m)設(shè)計(jì)二襯厚度值（m）實(shí)測(cè)二襯厚度值（m）拱頂左拱腰右拱腰1K*+0300.650.620.620.662K*+0400.500.140.630.643K*+0500.500.110.610.464K*+0600.500.080.380.375K*+0700.450.110.210.266K*+0800.450.070.240.467K*+0900.450.170.420.438K*+1000.450.180.440.639K*

12、+1100.400.080.150.3210K*+1200.400.110.420.3511K*+1300.400.100.390.2112K*+1400.500.050.280.4213K*+1500.400.060.330.3314K*+1600.350.130.340.2415K*+1700.350.100.380.4816K*+1800.350.070.300.4117K*+1900.350.150.300.2518K*+2000.350.070.290.1619K*+2100.350.170.390.4720K*+2200.350.070.340.3721K*+2300.350.11

13、0.300.4422K*+2400.350.070.440.4123K*+2500.350.140.430.3024K*+2600.400.160.260.25 續(xù)下表接上表序號(hào)里程樁號(hào)(m)設(shè)計(jì)二襯厚度值（m）實(shí)測(cè)二襯厚度值（m）拱頂左拱腰右拱腰25K*+2700.450.260.320.2926K*+2800.450.070.360.4227K*+2900.450.140.730.4328K*+3000.450.650.690.5829K*+3100.500.680.680.55注：表中所列設(shè)計(jì)厚度值由委托方提供。*隧道襯砌雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果表 4缺陷類型測(cè)線序號(hào)里程范圍(m)缺陷長(zhǎng)度（m）缺陷

14、性質(zhì)對(duì)應(yīng)二襯厚度值/設(shè)計(jì)值(cm)備注脫空情況拱頂1K*+037K*+0381二襯背后較大脫空4252/50/2K*+040K*+0411二襯背后較大脫空1315/50/3K*+042K*+0464二襯背后較大脫空1118/50/4K*+047K*+0536二襯背后較大脫空821/50/5K*+054K*+0573二襯背后較大脫空513/50/6K*+057.5K*+0591.5二襯背后較大脫空916/50/7K*+060K*+08828二襯背后較大脫空512/45/8K*+090K*+0966二襯背后較大脫空519/45/9K*+097K*+1025二襯背后較大脫空1125/45/10K*+

15、103K*+1141二襯背后較大脫空513/40/11K*+115K*+12611二襯背后較大脫空517/40/12K*+127K*+129.52.5二襯背后較大脫空917/40/13K*+130.5K*+1409.5二襯背后較大脫空512/50/14K*+140.5K*+1465.5二襯背后較大脫空511/40/ 續(xù)下表接上表缺陷類型測(cè)線序號(hào)里程范圍(m)缺陷長(zhǎng)度（m）缺陷性質(zhì)對(duì)應(yīng)二襯厚度值/設(shè)計(jì)值(cm)備注脫空情況拱頂15K*+147K*+156.59.5二襯背后較大脫空516/40/16K*+157K*+16811二襯背后較大脫空517/35/17K*+169K*+1712二襯背后較大

16、脫空717/35/18K*+171.5K*+1731.5二襯背后較大脫空710/35/19K*+173.5K*+1817.5二襯背后較大脫空410/35/20K*+181.5K*+1842.5二襯背后較大脫空68/35/21K*+185K*+20116二襯背后較大脫空521/35/22K*+201.5K*+22725.5二襯背后較大脫空525/35/23K*+228K*+24113二襯背后較大脫空518/35/24K*+242K*+25210二襯背后較大脫空1036/35/25K*+253K*+2629二襯背后較大脫空1241/40/26K*+263K*+2674二襯背后較大脫空1940/40

17、/27K*+270K*+28212二襯背后較大脫空526/45/28K*+283K*+2874二襯背后較大脫空620/45/29K*+288K*+29810二襯背后較大脫空521/45/密實(shí)情況左拱腰1K*+072K*+0797初支回填欠密實(shí)1433/45/2K*+107K*+1125初支回填欠密實(shí)1432/40/3K*+122K*+1242初支回填欠密實(shí)3847/40/4K*+133K*+1363初支回填欠密實(shí)3642/50/5K*+173K*+1752初支回填欠密實(shí)2028/35/6K*+177K*+1814初支回填欠密實(shí)2138/35/ 續(xù)下表接上表缺陷類型測(cè)線序號(hào)里程范圍(m)缺陷長(zhǎng)度

18、（m）缺陷性質(zhì)對(duì)應(yīng)二襯厚度值/設(shè)計(jì)值(cm)備注密實(shí)情況左拱腰7K*+187K*+1914初支回填欠密實(shí)2738/35/8K*+229K*+232.53.5初支回填欠密實(shí)2736/35/9K*+245K*+2505初支回填欠密實(shí)3243/35/10K*+259K*+2612初支回填欠密實(shí)2444/40/11K*+264K*+2662初支回填欠密實(shí)2933/40/12K*+270K*+2733初支回填欠密實(shí)2537/45/13K*+276K*+2782初支回填欠密實(shí)2637/45/14K*+286K*+2882初支回填欠密實(shí)2533/45/右拱腰15K*+054K*+0606初支回填欠密實(shí)2540/50/16K*+061K*+0643初支回填欠密實(shí)1439/45/17K*+073K*+0774初支回填欠密實(shí)2840/45/18K*+110K*+1111初支回填欠密實(shí)2532/40/19K*+112K*+1142初支回填欠密實(shí)3041/40/20K*+119K*+1212初支回填欠密實(shí)3445/40/21K*+126K*+1315初支回填欠密實(shí)1151/40/22K*+135K*+1383初支回填欠密實(shí)1735/50