隧道工程質(zhì)量檢測(cè) - 初支講解

southwestjIaotongwnIversIty錨桿質(zhì)量二、錨桿質(zhì)量錨桿是將破碎或不穩(wěn)定巖體(塊)與牢固穩(wěn)定的巖體連結(jié)在一起以提高整體穩(wěn)定性的一種支護(hù)措施.當(dāng)錨桿發(fā)揮作用時(shí),錨桿不同部段的功能各不相同.錨桿內(nèi)端處于牢固穩(wěn)定巖體的部段,其錨固力主要起著固定錨桿的作用;而錨桿外端處于破碎或不穩(wěn)定巖體的部段,其錨固力主要起著將該段巖體(塊)與錨桿連結(jié)在一起的作用（圖1）.要讓錨桿能發(fā)揮設(shè)計(jì)的效果,除保證錨桿的長(zhǎng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求外，還要使各段都能均勻而有效地與巖體錨固在一起.圖1理想錨桿受力示意圖距巖面距離(m)x軸力(kN)P二、錨桿質(zhì)量2.1錨桿長(zhǎng)度及注漿飽和度錨桿長(zhǎng)度及注漿飽和度均采用應(yīng)力反射波法檢測(cè)。檢測(cè)儀器為錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀，見(jiàn)下圖。錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀二、錨桿質(zhì)量2.1錨桿長(zhǎng)度及注漿飽和度1）錨桿長(zhǎng)度應(yīng)力反射波法是一種無(wú)損檢測(cè)方法,該方法的基本理論依據(jù)為一維桿件的彈性應(yīng)力波反射理論。在錨桿頂部激發(fā)彈性應(yīng)力波,當(dāng)彈性應(yīng)力波傳播到錨桿底部時(shí)由于錨桿和錨桿底部的巖石存在波阻抗差異,將產(chǎn)生反射波回到錨桿頂。根據(jù)反射波的走時(shí)和錨桿中的應(yīng)力波傳播速度就可以用(1)式求出錨桿長(zhǎng)度L，錨桿中的應(yīng)力波傳播速度可在現(xiàn)場(chǎng)已知長(zhǎng)度的錨桿上進(jìn)行標(biāo)定。式中:vc——錨桿中應(yīng)力波傳播速度;t——應(yīng)力反射波的雙程走時(shí)。（1)應(yīng)力流在錨固界面上的反射二、錨桿質(zhì)量2.1錨桿長(zhǎng)度及注漿飽和度2）注漿飽和度注漿飽和度檢測(cè)通過(guò)測(cè)定錨桿不同方位,不同距離應(yīng)力波的阻尼情況,即錨桿與圍巖的耦合情況來(lái)判斷注漿飽和度。由應(yīng)力波在介質(zhì)中的傳播特性可知:應(yīng)力波在堅(jiān)硬完整的介質(zhì)中傳播速度大,衰減速度快,而在松散及不完整介質(zhì)中應(yīng)力波的傳播速度小,衰減速度慢。全錨錨桿實(shí)測(cè)波形與錨固質(zhì)量結(jié)果二、錨桿質(zhì)量2.1錨桿長(zhǎng)度及注漿飽和度2）注漿飽和度利用應(yīng)力波這一傳播特性來(lái)判斷注漿飽和度情況,對(duì)于注漿飽滿(mǎn)的,砂漿和巖石的耦合性好,可看成完整的介質(zhì),因此應(yīng)力波的波形規(guī)則衰減快,近于指數(shù)衰減；對(duì)于注漿飽滿(mǎn)程度差的則砂漿和巖石間的耦合性差,可看成松散不完整的介質(zhì),應(yīng)力波的波形雜亂,衰減慢。根據(jù)不同方向、不同部位擊震的應(yīng)力波衰減曲線(xiàn)就可以對(duì)注漿飽和度作出判斷。部分錨固狀態(tài)實(shí)測(cè)波形及錨固狀態(tài)分析結(jié)果二、錨桿質(zhì)量2.2錨桿抗拔力錨桿抗拔力通過(guò)拉拔試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。拉拔試驗(yàn)檢測(cè)方法是一種傳統(tǒng)的錨桿錨固質(zhì)量檢測(cè)方法。進(jìn)行拉拔試驗(yàn)時(shí),將液壓千斤頂放在托板和螺母之間,擰緊螺母,施加一定的預(yù)應(yīng)力,然后用手動(dòng)液壓泵加壓,同時(shí)記錄液壓表和位移計(jì)上的對(duì)應(yīng)讀數(shù),當(dāng)壓力或者位移讀數(shù)達(dá)到預(yù)定值時(shí),或者當(dāng)壓力計(jì)讀數(shù)下降而位移計(jì)讀數(shù)迅速增大時(shí),停止加壓。測(cè)試后,整理出錨桿的位移-荷載曲線(xiàn),進(jìn)而分析出試驗(yàn)錨桿的抗拔力大小。試驗(yàn)時(shí)錨桿的受力狀態(tài)見(jiàn)圖2。距巖面距離(m)x軸力(kN)P圖2抗拔試驗(yàn)時(shí)錨桿的受力示意圖

southwestjIaotongwnIversIty鋼架三、鋼架在隧道中所使用格柵或型鋼拱架支撐數(shù)量，也是隧道初期支護(hù)質(zhì)量控制中所關(guān)心的問(wèn)題。由于噴混凝土中存在格柵或型鋼拱架支撐時(shí)，地質(zhì)雷達(dá)剖面圖中信號(hào)會(huì)有變化，可通過(guò)這些信號(hào)的變化讀出隧道施工時(shí)所使用的格柵或型鋼拱架支撐數(shù)量。檢測(cè)儀器是地質(zhì)雷達(dá)，見(jiàn)下圖。三、鋼架

圖1RAMACⅡ型主機(jī)

圖21000MHz天線(xiàn)圖3500MHz天線(xiàn)三、鋼架1）格柵當(dāng)混凝土中存在鋼筋時(shí)，雷達(dá)剖面圖中將產(chǎn)生連續(xù)點(diǎn)狀強(qiáng)反射信號(hào)，當(dāng)混凝土中有格柵拱架支撐時(shí)，靠得較近的兩主筋將形成兩個(gè)點(diǎn)狀強(qiáng)反射信號(hào)，再由兩個(gè)點(diǎn)狀信號(hào)形成類(lèi)似于字母M形狀的反射信號(hào)，每一個(gè)這樣的雷達(dá)波信號(hào)就對(duì)應(yīng)著一榀格柵拱架支撐，由此信號(hào)總數(shù)即可統(tǒng)計(jì)出整個(gè)隧道縱向的格柵拱架支撐數(shù)量。存在格柵拱架的雷達(dá)波檢測(cè)圖

呈M形的格柵支撐存在鋼筋的雷達(dá)波檢測(cè)圖三、鋼架1000MHz天線(xiàn)檢測(cè)出的襯砌內(nèi)存在鋼筋的地質(zhì)雷達(dá)圖像500MHz天線(xiàn)檢測(cè)出的襯砌內(nèi)存在鋼筋的地質(zhì)雷達(dá)圖像（標(biāo)點(diǎn)間距2m）三、鋼架1.6GHz天線(xiàn)采集的數(shù)據(jù)，鋼筋更加清晰上圖為在隧道拱腰處檢測(cè)的鋼筋網(wǎng)圖像，用1000兆天線(xiàn)三、鋼架2）型鋼當(dāng)混凝土中有型鋼支撐時(shí)，雷達(dá)剖面