無(wú)損檢測(cè)方案

1、隧道質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)方案一、隧道質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)的容隧道質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)分為以下幾項(xiàng)檢測(cè)容： 澆灌混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)、 鋼筋保護(hù)層厚 度的檢測(cè)、混凝土襯砌質(zhì)量檢測(cè)和錨桿拉拔力、長(zhǎng)度、飽滿度檢測(cè)。二、隧道無(wú)損檢測(cè)方法2.1 地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)混凝土襯砌質(zhì)量2.1.1 檢測(cè)容、方法的選定隧道混凝土襯砌質(zhì)量檢測(cè)包括： 隧道襯砌厚度， 隧道襯砌背后未回填的空區(qū)， 復(fù)合式襯砌中兩層襯砌間較大的空段， 施工時(shí)坍方位置及坍方的處理情況， 襯 砌混凝土強(qiáng)度。 有時(shí)還可檢測(cè)圍巖中地下水向隧道侵入的位置。 襯砌混凝土質(zhì)量的現(xiàn) 場(chǎng)檢測(cè)，曾經(jīng)常采用電阻率法、瑞利面波波速法等來(lái)檢測(cè)前面的-項(xiàng)，近年來(lái)采用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)混凝土質(zhì)量得到了廣泛的

2、應(yīng)用，用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)混凝土襯砌質(zhì)量。2.1.2 檢測(cè)儀器選定檢測(cè)采用SCCI公司出產(chǎn)的SIR-3000型地質(zhì)雷達(dá)，根據(jù)需要探測(cè)的深度選定天線 的頻率，天線選用450500MHZ勺工作天線檢測(cè)厚于2030cm的襯砌厚度。2.1.3 檢測(cè)步驟2.1.3.1 測(cè)線布置隧道的軸向檢測(cè)：沿隧道拱部軸向布置 5條測(cè)線：拱頂、左拱腰和右拱腰、以及 左邊墻和右邊墻。檢測(cè)其中的 3條線，拱頂必須檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)的其它兩條線在隧道拱 頂?shù)囊粋?cè)時(shí)，每測(cè)300m應(yīng)換邊檢測(cè)。隧道的橫向檢測(cè)：沿隧道每 50米布置一條剖面線，檢測(cè)該條線。本次檢測(cè)的隧道長(zhǎng)8317m檢測(cè)的軸向長(zhǎng)度為8317mx 3=24951m橫向共設(shè)166條剖

3、面線，檢測(cè)的橫向長(zhǎng)度為166X 24m=3984m共需測(cè)28935m2.1.3.2 介質(zhì)參數(shù)標(biāo)定 檢測(cè)前對(duì)襯砌混凝土的介電常數(shù)或電磁波速做現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，對(duì)隧道長(zhǎng)度小于 3km的隧道， 取一處進(jìn)行實(shí)測(cè)， 實(shí)檢不少于 3次，取平均值為該隧道的介電常數(shù)或電磁波 速。當(dāng)隧道長(zhǎng)度大于3km,應(yīng)適當(dāng)增加標(biāo)定點(diǎn)數(shù)。標(biāo)定采用以下方法的其中一種： 在已知厚度部位或材料與隧道相同的其他預(yù)制件上測(cè)量； 在洞口或洞避車洞處使用雙天線直達(dá)波法測(cè)量；鉆孔實(shí)測(cè)。求取參數(shù)應(yīng)具備兩點(diǎn)：標(biāo)定目標(biāo)體的厚度一般 不小于15cm且厚度已知；標(biāo)定記錄中界面反射信號(hào)應(yīng)清晰、準(zhǔn)確。標(biāo)定結(jié)果按 下式計(jì)算：2d io9(1-1)(1-2)式中： r

4、 相對(duì)介電常數(shù)；v 電磁波速（m/s）;t雙程旅行時(shí)間（ns）；d標(biāo)定目標(biāo)體厚度或距離（m2.1.3.3 工作步驟1、在卡車車廂上或鐵路平板車上用鋼管搭架并鋪木板制成工作平臺(tái)2、檢查主機(jī)、天線以及運(yùn)行設(shè)備，使之均處于正常狀態(tài)。3、 檢測(cè)：檢測(cè)時(shí)，將發(fā)射和接收天線與隧道襯砌表面密貼，沿測(cè)線以5km/h左右的速度滑動(dòng)，由雷達(dá)儀主機(jī)高速發(fā)射雷達(dá)脈沖，進(jìn)行快速連續(xù)采集。為保證點(diǎn)位的 準(zhǔn)確，在隧道壁上每5m或 10m作一標(biāo)志，標(biāo)上里程。當(dāng)天線對(duì)齊某一標(biāo)記時(shí)，由儀器操作員向儀器輸入信號(hào)，在雷達(dá)記錄中每5m或 10m作一里程標(biāo)記。業(yè)整理資料時(shí), 根據(jù)標(biāo)記和記錄的首、末標(biāo)及工作中間核查的里程，在雷達(dá)的時(shí)間剖面

5、圖上標(biāo)明里程。地質(zhì)雷達(dá)的資料處理與解釋2.1.4.1 資料處理和編錄整理以及設(shè)計(jì)資料的匯集現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)濾波、去噪、均衡等處理，打印成時(shí)間剖面圖。為了使圖 紙的計(jì)算與實(shí)際里程相符，必須在圖紙上標(biāo)注里程及5或10m的間隔標(biāo)記，并要將一 些特殊情況，如電氣化線路隧道中的錨節(jié)點(diǎn)位置、 隧道中的變截面位置、燈或通風(fēng)機(jī) 位置等標(biāo)于圖上。對(duì)隧道襯砌質(zhì)量作檢測(cè)和評(píng)價(jià)， 還必須掌握該隧道的設(shè)計(jì)情況，如圍巖分類、設(shè) 計(jì)參數(shù)、施工方法和步驟等，特別是長(zhǎng)隧道，地質(zhì)復(fù)雜，設(shè)計(jì)參數(shù)變化多，有時(shí)還由 不同單位分段施工，掌握這些資料，對(duì)探查資料判釋和隧道質(zhì)量評(píng)價(jià)很有必要。圖1 在在建隧道中用鋪設(shè)防水板的全斷面工作臺(tái)架

6、作檢測(cè)（用裝載機(jī)牽引）2.142 資料處理及判釋：1、數(shù)椐處理步驟：圖2數(shù)據(jù)處理與解釋流程圖2、介電常數(shù)（和電磁波速（v）的確定由式（1-1 ）和（1-2 ）計(jì)算確定介電常數(shù)（r）和電磁波速（V）2.143資料的分析原則1、二襯砌界面的判識(shí)在探地雷達(dá)圖像的上部，一般振幅較強(qiáng)，同軸同相比較連續(xù)的第一組波形為襯砌 界面反射信號(hào)。界面判識(shí)后輸入正常的介電常數(shù)值，即可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出襯砌厚度值，厚度的計(jì)算公式為:D °.5C t(r)1/2(1-3)2、鋼拱架位置及判識(shí)在地質(zhì)雷達(dá)圖像中，電磁波遇到鋼筋時(shí)產(chǎn)生極強(qiáng)的反射，反射波的位置為鋼筋距 測(cè)試面的距離（背水面保護(hù)層厚度）；通過(guò)濾波處理，確

7、定各里程段鋼筋拱架分布情 況及背水面保護(hù)層厚度。3、襯砌混凝土缺陷及位置判識(shí)由于襯砌混凝土與空氣的相對(duì)介電常數(shù)的差異較大， 所以探地雷達(dá)圖像中表現(xiàn)為 振幅較強(qiáng)的界面反射信號(hào)（多次波），空洞的明顯特征就是有強(qiáng)烈的多次反射，波從 相對(duì)介電常數(shù)大的物質(zhì)（C20混凝土 r為8左右）進(jìn)入相對(duì)介電常數(shù)小的物質(zhì)（空氣r為1）中時(shí)，根據(jù)波動(dòng)原理，在上界面處會(huì)先疊加為負(fù)波，可在雷達(dá)圖像中準(zhǔn)確拾 取界面反射的雙程旅時(shí)，根據(jù)公式求得缺陷的位置；襯砌不密實(shí)可能是由于混凝土離 析振搗造成的，從波形特征與空洞的反射相似，但反射很弱；混凝土中有鋼筋時(shí)也會(huì) 產(chǎn)生反射，波從相對(duì)介電常數(shù)小的物質(zhì)（C20混凝土 r為8左右）進(jìn)入相

8、對(duì)介電常數(shù) 大的物質(zhì)（鋼筋r為X）中時(shí)，根據(jù)波動(dòng)原理，在上界面處會(huì)先疊加為正波。對(duì)于復(fù)合襯砌隧道，當(dāng)?shù)谝淮我r砌與第二次襯砌之間存在空隙時(shí)，界面上讀取的 厚度值為隧道的二次襯砌厚度，若二者密貼良好，則為一、二次襯砌合值；對(duì)于非復(fù) 合襯砌隧道,該界面上讀取的厚度值即為隧道的襯砌厚度值。雷達(dá)探查的典型圖象2.1.5.1 襯砌界線混凝土襯砌、噴射混凝土與圍巖（或其間空區(qū)中的空氣）有明顯的介電常數(shù)差， 因此在時(shí)間剖面圖上，襯砌底面和巖石之間有明顯的界線。雷達(dá)發(fā)射的直達(dá)波延續(xù)4個(gè)周期以上，012ns左右的目標(biāo)物的反射波均與它相疊。雷達(dá)的直達(dá)波呈現(xiàn)幾條平 直的水平同相軸的圖像，而圍巖開(kāi)挖總有或大或小的不平，

9、故襯砌底界，即它與圍巖 的分界面的反射波同相軸一般為有起伏的非直線圖像，這是很易辨認(rèn)的。噴射混凝土與模筑襯砌介電常數(shù)有差別，但不是很大，它們之間若接觸很好或粘結(jié)，則可能沒(méi)有 明顯的反射波或僅有微弱的反射波。 如果噴射混凝土中有鋼質(zhì)拱架和鋼筋網(wǎng)， 則由于 它們可強(qiáng)烈地反射雷達(dá)波，故可看到連續(xù)的綿延的反射圖像。2.1.5.2 拱架與鋼筋網(wǎng)在地質(zhì)雷達(dá)圖像中，電磁波遇到鋼筋時(shí)產(chǎn)生極強(qiáng)的反射，反射波的位置為鋼筋距 測(cè)試面的距離（背水面保護(hù)層厚度）；通過(guò)濾波處理，確定各里程段鋼筋拱架分布情 況及背水面保護(hù)層厚度。圖3混凝土中布置的鋼筋網(wǎng)圖3中由于鋼筋的界電常數(shù)為,圖中可見(jiàn)連續(xù)的小雙曲線反射，這是鋼筋網(wǎng)的

10、代表性反射圖。圖4典型的格柵鋼架反射圖4中兩標(biāo)距之間為10米，每10米的鋼架為9榀達(dá)到了設(shè)計(jì)要求2.1.5.3 襯砌混凝土缺陷混凝土部缺陷包括欠密實(shí)、脫空等現(xiàn)象，欠密實(shí)其表現(xiàn)為波形雜亂且不連續(xù)的反 射波形圖5復(fù)合襯砌與圍巖間的不密實(shí)帶圖6某隧道仰拱部位混凝土中出現(xiàn)的不密實(shí)區(qū)提高檢測(cè)精度的措施2.161詳細(xì)了解檢測(cè)區(qū)間物理狀態(tài)襯砌層物理狀態(tài)的變化直接影響到雷達(dá)波的變化，影響因素主要是含水量的變化、檢測(cè)面平整度、襯砌層砼材料配比變化、襯砌層結(jié)構(gòu)變化。隧道檢測(cè)有許多條測(cè)線，分若干次檢測(cè)，每條檢測(cè)的襯砌層物理狀態(tài)變化情況并不完全一致，這就需要較為詳細(xì)地了解設(shè)計(jì)資料、隧道的施工記錄，同時(shí)在檢測(cè)過(guò)程中還要

11、做好外業(yè)記錄（如滲水、平整度等）。只有這樣才能根據(jù)客觀情況，有針對(duì)性地對(duì)地質(zhì)雷達(dá)資料進(jìn)行合 理的分析。2.1.6.2 合理布置取芯點(diǎn)位影響檢測(cè)精度的主要問(wèn)題是標(biāo)定的地質(zhì)雷達(dá)的電磁波速度， 根本問(wèn)題是不同區(qū)間 介質(zhì)物理狀態(tài)的變化，實(shí)質(zhì)問(wèn)題是介電常數(shù)的變化。當(dāng)使用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行隧道檢測(cè)時(shí)， 合理布置用于標(biāo)定雷達(dá)波速的取芯點(diǎn)位， 對(duì)襯砌層在不同物理狀態(tài)下的雷達(dá)波速進(jìn)行 分別統(tǒng)計(jì)，并分析雷達(dá)波速的變化規(guī)律，有效控制因雷達(dá)波速的誤差帶來(lái)的探測(cè)偏差 或較大誤差。2.163注意區(qū)分多次反射信號(hào)襯砌層厚度相對(duì)較薄，且部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，襯砌層的面層和部結(jié)構(gòu)層會(huì)形成多次 反射信號(hào)，多次反射信號(hào)可能與部結(jié)構(gòu)界面形成的反

12、射信號(hào)重疊或偏離，當(dāng)多次反射信號(hào)與雷達(dá)波同相軸存在連續(xù)性偏離的情況下，容易對(duì)結(jié)構(gòu)界面的厚度誤判。不平整 的表面由于與天線不能緊密結(jié)合時(shí)，也會(huì)形成反射界面，同時(shí)會(huì)有若干個(gè)多次反射信 號(hào)。注意區(qū)分多次反射信號(hào)，是避免地質(zhì)雷達(dá)資料判讀偏差的重要環(huán)節(jié)。2.2錨桿拉拔力、長(zhǎng)度、飽滿度的檢測(cè)錨桿拉拔力的檢測(cè)2.2.1.1 檢測(cè)容、方法的選定錨桿拉拔力的檢測(cè)主要檢測(cè)錨桿的拉拔力，用錨固力拉拔檢測(cè)儀來(lái)測(cè)量，錨固力拉拔檢測(cè)儀由專用拉拔千斤頂（含超高壓油缸、穿心式活塞頂桿、桿件錨具夾頭、底 座以及快裝接頭等）、高壓膠管總成以及高壓油泵組成。2.2.1.2 檢測(cè)儀器選定檢測(cè)儀器采用ZHENYOU真友）LDZ-300

13、錨桿拉力計(jì)2.2.1.3 抽檢拉拔力、抽檢數(shù)量和測(cè)點(diǎn)布置測(cè)量錨桿拉拔力所使用的拔力平均值設(shè)計(jì)值，最小拔力 90%S計(jì)值，抽檢數(shù) 量按錨桿數(shù)1%且不少于3根做拔力試驗(yàn)。本批錨桿大約 40000根，需抽檢400根， 測(cè)點(diǎn)選擇在沿隧道的軸線方向有錨桿的地段均勻分布這 400根錨桿抽檢。2.2.1.4 工作步驟1、準(zhǔn)備工作工作環(huán)境安全檢查：認(rèn)真檢查試驗(yàn)地點(diǎn)的頂板支護(hù)、通風(fēng)、設(shè)備等安全狀況，排 除安全隱患，停止影響錨桿拉力試驗(yàn)的一切工作。2、設(shè)備檢查：1）檢查油量：逆時(shí)針?lè)较虼蜷_(kāi)拉力計(jì)手壓泵的卸荷閥，使千斤頂中的液壓油回 到手壓泵的油筒中，擰開(kāi)油筒端的堵頭，抽出油標(biāo)檢查。如油量不足，應(yīng)加注符合要 求的機(jī)

14、械油或液壓油，直到油位符合要求。2）排氣：液壓油路系統(tǒng)聯(lián)結(jié)好以后，必須進(jìn)行排氣。排氣的方法是：把手壓泵 放在比千斤頂稍高的地方，搖動(dòng)手壓桿，使千斤頂活塞伸出，再打開(kāi)卸荷閥，使活塞 縮回，連續(xù)幾次即可。排氣時(shí)不能加壓。3）設(shè)備連接：用高壓軟管兩端的快速接頭配合專用卡子將千斤頂和手壓泵連接 起來(lái)。連接時(shí)應(yīng)檢查接頭處是否有污物，嚴(yán)防污物進(jìn)入接頭。4）對(duì)錨桿拉力計(jì)各部件進(jìn)行檢查，使其符合使用要求。3、工作步驟1）連接拉力計(jì)：把錨桿拉力計(jì)的加長(zhǎng)桿擰到待測(cè)錨桿末端并上滿絲，再套上襯 套及千斤頂，使活塞伸出端朝外，最后擰緊螺母。2）拉力測(cè)試：將手壓泵的卸荷閥順時(shí)針擰緊，壓動(dòng)手壓泵壓桿，用力要均勻， 不要用力

15、過(guò)猛。當(dāng)壓力表上的讀數(shù)達(dá)到規(guī)定的數(shù)值后停止，并詳細(xì)作好記錄。3）拆卸拉力計(jì)：檢測(cè)完畢，逆時(shí)針?lè)较蚓徛砷_(kāi)卸荷閥，使壓力表指針降到零 位，千斤頂活塞全部縮回。 再把各部件從錨桿上卸下， 將錨桿拉力計(jì)放回專用工具箱。4）錨固力檢測(cè)后，要重新緊固螺母，并使其達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)緊力。檢測(cè)不合格的錨 桿應(yīng)做好標(biāo)記并安排補(bǔ)打錨桿。5）注意事項(xiàng)（1）拉拔錨桿時(shí)，人員應(yīng)躲至千斤頂周圍的安全地點(diǎn)。 （2）錨桿桿尾直徑一旦出現(xiàn)縮徑時(shí)，應(yīng)立即卸載。（ 3）使用錨桿拉力計(jì)時(shí)，加壓應(yīng)緩慢均勻，一般不超過(guò)其設(shè)計(jì)值的90。（4）高壓軟管應(yīng)定期進(jìn)行打壓試驗(yàn)，嚴(yán)禁使用不合格的軟管。（5）當(dāng)設(shè)計(jì)變更或材料變更時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行錨桿拉力試驗(yàn)。

16、（6）錨桿拉力計(jì)應(yīng)統(tǒng)一管理、定期校驗(yàn)，使其保持完好。6）收尾工作錨固力檢測(cè)工作完成后， 將錨桿拉力計(jì)等工具收好， 放回專用工具箱。 檢測(cè)結(jié)果 及時(shí)通報(bào)當(dāng)班負(fù)責(zé)人及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。7）資料整理把現(xiàn)場(chǎng)記錄好的資料整理成檔， 并分析抽檢結(jié)果， 得出錨桿的合格率， 上報(bào)相關(guān) 單位。2.2.2 錨桿長(zhǎng)度、飽滿度的檢測(cè)2.2.2.1 檢測(cè)容、方法的選定對(duì)于錨桿長(zhǎng)度和飽滿度的檢測(cè)， 檢測(cè)方法有拉拔法、 鉆孔法和應(yīng)力波反射法。 前 兩種方法是傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，只能限于抽檢，而且都是破壞性的、操作麻煩；而應(yīng)力 波反射法利用錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀或聲波檢測(cè)儀檢測(cè)錨固系統(tǒng)， 是綜合分析和研究接收到 的反射波， 來(lái)對(duì)錨固系統(tǒng)的錨桿長(zhǎng)

17、度、 注漿飽滿度等指標(biāo)進(jìn)行綜合判定， 該方法以其 無(wú)損、經(jīng)濟(jì)、快速、可靠等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。2.2.2.2 檢測(cè)儀器選定檢測(cè)儀器選用 LX-10E 錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀2.2.2.3 抽檢數(shù)量和測(cè)點(diǎn)布置檢數(shù)量按錨桿數(shù) 3%且不少于 3 根做錨桿長(zhǎng)度和飽滿度試驗(yàn)。 本批錨桿大約 40000 根，需抽檢 1200 根，測(cè)點(diǎn)選擇在沿隧道的軸線方向有錨桿的地段均勻分布這 1200 根錨桿抽檢。2.2.2.4 檢測(cè)步驟1、準(zhǔn)備工作 工作環(huán)境安全檢查：認(rèn)真檢查試驗(yàn)地點(diǎn)的頂板支護(hù)、通風(fēng)、設(shè)備等安全狀況，排 除安全隱患，停止影響錨桿拉力試驗(yàn)的一切工作。2、設(shè)備檢查檢查信號(hào)電纜線、 數(shù)據(jù)傳輸線等是否連接好， 檢查主機(jī)、 加速度檢波器以及運(yùn)行 設(shè)備，使之均處于正常狀態(tài)。3、工作步驟1）新建工地名和工程名；2）設(shè)置儀器的參數(shù)：包括對(duì)波速、采集方式、增益、工作模式等項(xiàng)進(jìn)行相關(guān)設(shè) 置；3）工程測(cè)量：由一人操作主機(jī)、一人負(fù)責(zé)傳感器的布局，當(dāng)檢測(cè)到觸發(fā)器產(chǎn)生