隧道病害專項檢測方案匯總

1、高速公路隧道定期檢測方案1、隧道定期檢測的必要性12、檢查內(nèi)容12.1、 地質(zhì)雷達(dá)探測12.2、 建筑侵限檢測62.3、 隧道結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量檢查82.4、 襯砌混凝土表面強(qiáng)度檢查92.5、 襯砌鋼筋銹蝕檢測102.6、 鉆孔取芯檢測103、其它注意事項114、投入人員情況125、投入設(shè)備情況126、價格概算清單13貴州高速公路隧道定期檢測方案1、隧道定期檢測的必要性近十余年，隨著我國公路交通建設(shè)的大發(fā)展，我國新建了大量的隧道投入運營使用。隧道是一個特殊的工程結(jié)構(gòu)物，其自身結(jié)構(gòu)和周圍地質(zhì)環(huán)境相互作用的特點決定了其受力的復(fù)雜性，因此，隧道養(yǎng)護(hù)比一般路橋工程養(yǎng)護(hù)要求高，技術(shù)較為復(fù)雜，具有一定的特殊性，

2、需要進(jìn)行專門的科學(xué)養(yǎng)護(hù)和管理，才能保證隧道的安全運營。根據(jù)我國對運營近十年公路隧道的調(diào)查顯示，已建隧道普遍存在不同程度的襯砌裂縫、變形以及滲漏水等病害，對隧道的健康狀況進(jìn)行全面定期檢測與養(yǎng)護(hù)勢在必行通過定期檢測，應(yīng)系統(tǒng)掌握隧道結(jié)構(gòu)的基本技術(shù)狀況，合理評定隧道的功能狀態(tài)，為下一步的養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)。為系統(tǒng)掌握隧道的健康狀況，調(diào)查清楚隧道存在的病害情況與隱患，為后期的養(yǎng)護(hù)治理提供有力依據(jù)，根據(jù)我單位檢測的工程經(jīng)驗和公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTGH12-2003的要求，制定該檢查方案。2、檢查內(nèi)容2.1、 地質(zhì)雷達(dá)探測2.1.1 探測范圍檢測時在各檢測隧道段的拱頂、拱腰以及邊墻3個部位分別布置檢測剖面，共

3、5條測線，拱頂為各隧道的正頂部附近、拱腰為隧道的起拱線以上1m左右，邊墻為隧道的排水溝蓋板以上2m左右，如圖1所示。拱頂測線拱腰測線拱腰測線圖1地質(zhì)雷達(dá)測線布置圖2.1.2 探測內(nèi)容(1)、二襯厚度、混凝土密實度情況；(2)、鋼支撐的位置、間距、深度等布置情況；(3)、襯砌背后空洞大小及分布情況；(4)、襯砌背后賦含水分布情況。2.1.3 探測要求(1)、探測深度：襯砌外表面向圍巖深處1.0m內(nèi)。(2)、鋼支撐：檢查是否按設(shè)計要求布置。(3)、拱背空洞：檢測空洞提供起止樁號、深度和充填情況。(4)、襯砌混凝土：檢查襯砌混凝土厚度和密實情況。(5)、拱背含水：檢查圍巖滲流水或地下水對襯砌的侵害。

4、2.1.4 、檢測儀器與檢測原理檢測采用了美國地球物理探測設(shè)備公司(GSSI)生產(chǎn)的SIR-3000型地質(zhì)雷達(dá)。由于襯砌圍巖之間存在著物性差異；缺陷部位混凝土被水或空氣充填時，與密實的混凝土的物性也有明顯差異。因此，可以采用地質(zhì)雷達(dá)法對隧道的支護(hù)和襯砌混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測。圖2SIR3000型地質(zhì)雷達(dá)檢測原理：探地雷達(dá)是通過天線將脈沖雷達(dá)波發(fā)射入被測物體，由接收天線接收不同物理性質(zhì)物體的界面反射的雷達(dá)波，據(jù)此進(jìn)行探查。實測時將探地雷達(dá)的發(fā)射和接收天線密貼于襯砌表面，雷達(dá)波通過天線進(jìn)入混凝土襯砌中，遇到鋼筋、鋼質(zhì)拱架、材質(zhì)有差別的混凝土、混凝土中間的不連續(xù)面、混凝土與空氣分界面、混凝土與巖石分界面

5、、巖石中的裂面等產(chǎn)生反射，接收天線接收到反射波，測出反射波的入射、反射雙向走時，就可計算出反射波走過的路程長度，從而求出天線距反射面的距離DoD=V-At/2式中：D為天線到反射面的距離；V為雷達(dá)波的行走速度；At為雷達(dá)波從發(fā)射至接收到反射波的走時，用ns（納秒，1ns=10-9秒）計；可以用幾何光學(xué)的概念來看待直線傳播的雷達(dá)波的透射和反射。V=C0/£1/2其中：C0為雷達(dá)波在空氣中的傳播速度一30cm/ns；e為介電常數(shù)，由波所通過的物質(zhì)決定。即物體中的雷達(dá)波速由其介電常數(shù)決定。如空氣的e空氣=1,水的e水=81,混凝土的e在46之間。實際上，雷達(dá)波之所以會在物體界面產(chǎn)生反射，是

6、因為界面兩側(cè)物質(zhì)介電常數(shù)不同。輸出顯示.Erl圖3雷達(dá)探測原理示意圖雷達(dá)天線可沿所測測線連續(xù)滑動，所測的每個測點的時間曲線可以匯成時間剖面圖像。從一個測點的反射波時間曲線上去判別哪一個波反映什么是困難的，但多個測點資料匯成的時間剖面，各測點接收到的同一反射面的反射波匯成一定圖像，就能直觀地反映出各種不同的反射面。例如，一個與測量平面近于平行的反射面，如襯砌的外緣面，在時間剖面上就是與時間0基線近于平行的線；襯砌與巖體交界面的起伏（反映了襯砌厚薄變化）表現(xiàn)為有起伏的圖像；鋼質(zhì)拱架的反射圖像可能是一雙曲線，在彩色或黑白灰度的圖上也可能呈現(xiàn)一個個圓點；突入襯砌中的小塊巖石、襯砌背后的空洞、兩層襯砌間

7、的空隙則多呈雙曲線圖像。根據(jù)這些圖像即可辯別不同的物體。時間剖面圖像是探地雷達(dá)成果的基本圖件，其橫座標(biāo)為測點位置，縱座標(biāo)為雷達(dá)波反射時?？梢杂煤诎撞ㄐ蛨D像(波形圖變面積黑白顯示)、黑白灰度顯示、彩色色塊顯示等形式。2.1.5 、檢測方法測線布置測線布置如圖1所示，在隧道走向上，連續(xù)檢測5m打一次測量標(biāo)記。儀器設(shè)備的參數(shù)選擇雷達(dá)是通過天線發(fā)射和接受雷達(dá)波的。頻率高的天線發(fā)射雷達(dá)波主頻高、分辨率高，但穿透深度?。活l率低的天線發(fā)射雷達(dá)波主頻低、分辨率低，但是穿透深度大。若選用600MH四線作為工作天線，它的波長約為20cm左右，檢測3050cm厚的襯砌背后的空洞和深12m的坍方有足夠的分辨率；采樣最

8、大時窗若為40ns,可探測1.52m深。但為探查坍深達(dá)5m以上的坍體情況，就要選擇低頻的天線，例如200MHz勺大線。其發(fā)射和接收的波長約45m,分辨率較低，但采樣時窗可設(shè)定在200ns以上，可探深78米。具體使用時可根據(jù)初期支護(hù)的情況和二次襯砌的厚度選用600MHz或900MHz勺天線?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集雷達(dá)檢測時，需將發(fā)射和接收天線與隧道襯砌表面密貼，沿測線滑動，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。為此，需使用工作臺架，便于將天線舉起密貼襯砌。天線沿測線以13km/h左右的速度滑動。為此，利用裝載機(jī)或反鏟挖掘機(jī)搭設(shè)工作平臺。若雷達(dá)每秒發(fā)射20個脈沖，檢測時天線的行走速度為0.56m/

9、s(2km/h),則每米有測點35個，點距約3cm；雷達(dá)時間剖面上各測點的位置要和隧道里程相聯(lián)系。為保證點位的準(zhǔn)確，在隧道壁上每5m作一標(biāo)志，標(biāo)上里程。當(dāng)天線對齊某一標(biāo)記時，由找點人員通報雷達(dá)儀器操作員，操作員立即向儀器輸入信號，在雷達(dá)記錄中每510m作一標(biāo)記。內(nèi)業(yè)整理資料時，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)的時間剖面圖上標(biāo)明里程。雷達(dá)波速的測取雷達(dá)波速是計算襯砌的最重要參數(shù)。因隧道襯砌的施工及用料情況以及鋼拱架和鋼筋網(wǎng)的密度不同，噴射混凝土中雷達(dá)的傳播波速有一定的變化范圍，因此，現(xiàn)場實測雷達(dá)波在襯砌中的走行速度是重要的數(shù)據(jù)參數(shù)。測波速的方法是：在已知隧道襯砌支護(hù)厚度處實際

10、丈量襯砌厚度D,再作雷達(dá)短測線測取襯砌底面雷達(dá)反射波走時t,反算出V與£。V=2D/At£=(C0/V)2式中：V為實測的雷達(dá)波速；D為襯砌實際厚度；At為實測反射時；C0為在空氣中的雷達(dá)波速一30cm/ns；8為實測介電常數(shù)值檢測數(shù)據(jù)分析與結(jié)論提交為獲得雷達(dá)探測的結(jié)果，需要對雷達(dá)記錄進(jìn)行處理與判讀，判讀是理論與實踐相結(jié)合的綜合分析，它是資料解釋的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)分析的基本步驟為：首先通過FFT變換分析，然后采用數(shù)字濾波、反濾波、偏移等處理手段壓制隨機(jī)的和規(guī)則的干擾波，突出有用的信息。根據(jù)處理后的雷達(dá)圖象，通過對檢測波形的時間剖面、波形及振幅的變化規(guī)律的對比分析，對壁后空洞及混凝

11、土密實情況、壁后回填情況進(jìn)行綜合評判。圖4數(shù)據(jù)處理流程圖在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時應(yīng)注意以下幾點：A:分析反射波的振幅與方向；B:分析反射波的頻譜特性；C:分析反射波同相軸形態(tài)特征，確認(rèn)那些屬同相軸；D:根據(jù)反射波的高、低頻率特征，追蹤同相軸和分界點，確認(rèn)不同介質(zhì)的分解面；E:根據(jù)空洞的波形特征確認(rèn)襯砌支護(hù)背后是否存在空洞；F:根據(jù)波形的雜亂、同相軸錯斷情況，確認(rèn)是否屬于不密實；最后，檢測人員根據(jù)地質(zhì)雷達(dá)的檢測結(jié)果，結(jié)合隧道施工工藝及相應(yīng)的驗收評定標(biāo)準(zhǔn)，實事求是地提交檢測結(jié)果報告。2.2、 建筑侵限檢測2.2.1 檢測內(nèi)容隧道橫斷面內(nèi)輪廓變形情況。2.2.2 使用檢測設(shè)備及儀器全站儀、激光斷面檢測儀等。

12、2.2.3 斷面布置襯砌斷面輪廓檢測按每隔50m一個斷面進(jìn)行布置。2.2.4 儀器設(shè)備(1)儀器用途概述選用北京光電技術(shù)研究所生產(chǎn)的BJSD-2C®激光限界檢測儀(隧道斷面儀)，本儀器主要用于對隧道斷面的快速精確檢測，特別在施工監(jiān)測，竣工驗收，質(zhì)量控制等工作中能快速獲得隧道斷面數(shù)據(jù)。并可以用于對護(hù)坡?lián)跬翂Φ尿炇諜z驗，也可用于對山坡地形的快速掃描并通過與路基設(shè)計圖的比對，計算出土石方量。以便于準(zhǔn)確進(jìn)行承包，發(fā)包的土石路基工程操作。本儀器采用了專門設(shè)計的高精度的角度編碼器和測距儀。使得儀器的基本性能有可靠保證。本儀器在現(xiàn)場無須使用筆記本計算機(jī)，即可記錄至少一百組斷面數(shù)據(jù)。操作者可以在回到

13、辦公室后，輸入到計算機(jī)中去，并在專為本儀器所開發(fā)的軟件上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、繪圖及報告等操作。同時也可以做到在檢測時同時與計算機(jī)連接，做到邊檢測邊顯示檢測斷面，從而可以立刻顯示數(shù)據(jù)和圖形。0圖5BJSD-2C型激光限界檢測儀(2)主要技術(shù)指標(biāo)檢測半徑：0.2-45米檢測時間：自動檢測約為12分鐘一個斷面充電使用時間：一次充電不超過5小時即可連續(xù)使用6小時檢測精度：±1毫米自動、定點檢測時方位角范圍：60300度或30330度手動測頭時方位角轉(zhuǎn)動范圍為；30度-330度定位測量方式：具有自動測量儀高、垂直向下激光定心功能每次紀(jì)錄斷面數(shù)：不少于100個斷面(50個點一組測量斷面)使用條件溫度范

14、圍：-10C+45C濕度條件：-85%粉塵程度：基本清潔條件下使用、粉塵煙霧及水霧條件下亦可使用但須隨時清潔。儀器的組成及特點儀器由以下部分組成：檢測主機(jī)、測量控制器、三腳架、軟件、外接電源盒等部分組成儀器的特點如下：(a)現(xiàn)場檢測只需三腳架和主機(jī)即可，攜帶及操作方便。(b)符合現(xiàn)場使用條件，具有防潮、抗煙塵、電池供電等特點。(c)檢測精度高，速度快，檢測一個斷面僅須12分鐘。(d)測量數(shù)據(jù)自動記錄，存儲空間大。(e)無須交流供電，使用充電電池供電，攜帶方便。軟件功能強(qiáng)大，操作簡便，全中文界面，全面支持Win9XWinXPWin2000等操作系統(tǒng)。2.2.5 測量方式本儀器的測量方式分以下幾種

15、：(1)手動檢測方法：在手動檢測方式中，可由操作者控制移動檢測指示光斑隨意進(jìn)行測量和記錄。(2)定點檢測法：可設(shè)置起止角度及測量點數(shù)等參數(shù)，儀器將按照所定參數(shù)自動測量并記錄。(3)自動測量法：儀器依照內(nèi)部設(shè)定的間隔，自動檢測并記錄數(shù)據(jù)。2.2.6 儀器測量及其數(shù)據(jù)處理利用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀或者全站儀把隧道洞內(nèi)基準(zhǔn)點引到需要測量的斷面，該斷面相對基點確定以后，對激光斷面儀進(jìn)行設(shè)置，分別選用上述三種方式對該斷面進(jìn)行測量，得到斷面數(shù)據(jù)，利用計算機(jī)，并在專為本儀器所開發(fā)的軟件上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、繪圖及報告等操作。同時也可以做到在檢測時同時與計算機(jī)連接，做到邊檢測邊顯示檢測斷面。對實際斷面與設(shè)計斷面進(jìn)行對比分析

16、，以判斷內(nèi)輪廓斷面是否侵限、變形。圖6隧道斷面檢測軟件界面2.3、 隧道結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量檢查2.3.1 檢查內(nèi)容(1)、洞口洞口山體有無滑坡、崩塌的跡象，護(hù)坡、擋土墻有無開裂變形的情況。(2)、洞門墻身有無開裂、起層、剝落，結(jié)構(gòu)有無沉陷、變形、開裂，混凝土有無缺損，鋼筋有無外露。(3)、襯砌襯砌有無裂縫、剝落，施工縫有無開裂錯位，襯砌表面混凝土有無缺損，有無滲漏水。(4)、路面路面有無沉陷、拱起、錯臺、開裂、溜滑等。(5)、檢修道道路與蓋板有無缺損等。(6)、排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有無破損，邊溝蓋板是否完好，管道有無漏水，排水溝有無沉沙、積水等。(7)、內(nèi)裝內(nèi)裝層有無臟污、破損、變形等。2.3.2 檢查方法

17、與工具利用步行及高空檢查車輔助方式和照明工具，采用目測和量測檢查，并采用數(shù)碼相機(jī)、鋼卷尺、裂縫測寬儀等工具進(jìn)行記錄和測量，并對滲水點記錄其位置、大小及測試PHS情況。圖7高空檢測車和裂縫寬度檢測工作圖2.4、 襯砌混凝土表面強(qiáng)度檢查2.4.1 檢查內(nèi)容檢測襯砌混凝土碳化深度，檢測混凝土表面強(qiáng)度，與襯砌混凝土密實性檢測的數(shù)據(jù)相互檢驗。2.4.2 檢查方法與工具利用混凝土碳化深度測量儀檢測碳化深度；利用超聲波回彈儀測試表面強(qiáng)度，經(jīng)過換算形成強(qiáng)度曲線，依據(jù)曲線評估出測區(qū)強(qiáng)度值。圖8智能型混凝土回彈強(qiáng)度檢測儀2.4.3 斷面布置根據(jù)隧道襯砌混凝土表面質(zhì)量進(jìn)行選擇檢測斷面，一般每隔20米設(shè)置一個檢查斷面

18、，每個斷面依據(jù)規(guī)范設(shè)置2個測區(qū)，每個測區(qū)設(shè)16個點。2.5、 襯砌鋼筋銹蝕檢測2.5.1 檢查內(nèi)容襯砌混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕狀況。2.5.2 檢查工具采用鋼筋銹蝕檢測儀進(jìn)行無破損檢測，圖9所示為鋼筋銹蝕儀與應(yīng)用檢測。圖9鋼筋銹蝕檢測儀與工程檢測2.5.3 檢查方法采用電化學(xué)測定方法中的半電池電位法檢測，檢查斷面50m設(shè)置一個，個別病害處增設(shè)測區(qū)。一般在隧道的拱腰局部構(gòu)件選擇測區(qū)，在測區(qū)內(nèi)畫出測線網(wǎng)格和測點，測線的交叉點就是測點，根據(jù)測點件電位差的情況對鋼筋銹蝕情況做出定性評判?，F(xiàn)場測試為電位梯度測試，不需鑿開混凝土，點距為20cmi檢測內(nèi)容為該測區(qū)相鄰測點的電位梯度。2.6、 鉆孔取芯檢測2.6

19、.1 檢測內(nèi)容襯砌混凝土強(qiáng)度、厚度、拱背空洞及充填等實際情況，驗證與核實地質(zhì)雷達(dá)檢測結(jié)果，為病害整治設(shè)計提供依據(jù)。2.6.2 檢測工具主要使用混凝土取芯機(jī)、切割機(jī)、材料試驗機(jī)等。2.6.3 檢測方法首先在工程現(xiàn)場用取芯機(jī)鉆取芯樣，對芯樣裂縫、分層、麻面或離析、各層厚度等情況進(jìn)行檢查與描述，然后按有關(guān)試驗規(guī)程的方法和要求對芯樣進(jìn)行試件制作、養(yǎng)護(hù)與試驗。根據(jù)隧道病害的實際情況確定檢測的斷面，每一檢測斷面擬布置鉆孔5個（也可根據(jù)斷面襯砌混凝土實際情況增加或減少鉆孔數(shù)量)，斷面鉆孔布置示意如圖10。必要時可根據(jù)需要和實際情況在了解襯砌混凝土強(qiáng)度的同時，鉆孔深度可鉆到圍巖巖面以探明效驗襯砌厚度、拱背空洞

20、及充填、噴錨初期支護(hù)等。該項目每個隧道選三個斷面做取芯檢測。圖10鉆孔取芯布置圖3、其它注意事項在隧道質(zhì)量檢測與提交報告的過程中，應(yīng)注意如下幾點：(1)、雷達(dá)檢測時，需將發(fā)射和接收天線與隧道襯砌表面密貼，沿測線滑動，盡可能勻速行走。(2)、為了保證時間剖面上各測點的位置與實際檢測里程的位置相對應(yīng)，要認(rèn)真地做好里程標(biāo)記工作，以及記錄里程與實際里程的核對工作，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。(3)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集時，應(yīng)特別注意核定采樣窗口長度、核定增益點設(shè)置、顯示效果的選擇，同時，應(yīng)觀測現(xiàn)場紀(jì)錄，它是資料解釋的基礎(chǔ)。因為，檢測中有些環(huán)境干擾信號被同時記錄下來，如不參考現(xiàn)場記錄很容易錯判，現(xiàn)場紀(jì)錄的要點

21、是把那些可能產(chǎn)生反射干擾的事物都記錄下來，注明其性質(zhì)、與測線的距離、位置關(guān)系等。(4)、作為從事隧道的檢測人員，僅掌握、熟悉雷達(dá)檢測、數(shù)據(jù)處理是不夠的，還應(yīng)充分了解隧道施工工藝，針對不同隧道應(yīng)充分了解、分析襯砌與壁后回填介質(zhì)及圍巖的差異；同時應(yīng)了解熟悉隧道設(shè)計施工及相應(yīng)的驗收評定標(biāo)準(zhǔn)。對檢測結(jié)果應(yīng)實事求是，既不夸大存在的問題，也不隱瞞存在的缺陷，能夠闡述清楚的問題一定要透徹，不能闡述清楚的也應(yīng)分析說明原因，以免造成不必要的誤解。4、投入人員情況擬投入檢測技術(shù)人員姓名性別年齡學(xué)歷專業(yè)職稱分工5、投入設(shè)備情況擬投入檢測設(shè)備設(shè)備名稱規(guī)格造價（萬元）數(shù)量用途地質(zhì)探測雷達(dá)測試襯砌及圍巖相態(tài)高頻雷達(dá)天線配

22、合雷達(dá)隧道激光斷面儀隧道斷面變形測試裂縫測寬儀襯砌裂縫寬度測量數(shù)碼相機(jī)結(jié)構(gòu)外觀檢測超聲波回彈測強(qiáng)儀混凝土強(qiáng)度測試碳化測深儀3混凝土碳化檢查鋼筋銹蝕測試儀2襯砌鋼筋檢查局空檢查車1拱頂綜合檢測地質(zhì)鉆機(jī)1超前探測地質(zhì)取芯機(jī)1鉆加E樣萬能試驗機(jī)1芯樣力學(xué)試驗打磨機(jī)制備芯樣6、價格概算清單按2002年工程勘察設(shè)計收費標(biāo)準(zhǔn)中工程物探收費辦法的規(guī)定和有關(guān)實際情況,報價計算如下：表速公路隧道檢測價格概算表序號檢查項目名稱單價數(shù)量金額備注1地質(zhì)雷達(dá)探測費12元/米18871米15X18871=226452雷達(dá)探測襯砌的完整性及其與圍巖的結(jié)合情況，是否啟結(jié)構(gòu)隱患2建筑限界檢測費300元/斷面77斷面300X77=23100隧道運營期需要對隧道實際內(nèi)輪廓斷面與設(shè)計內(nèi)輪廓斷面進(jìn)行對比分析，以判斷內(nèi)輪廓斷面是否侵限、變形3混凝土強(qiáng)度測費60元/測區(qū)378測區(qū)60X378=22680檢測襯砌混凝土的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)材料劣化程度4鋼筋銹蝕檢測費350元/測區(qū)154測區(qū)350X154=539005鉆孔取芯檢測費220元/個90個220X90=19800檢驗雷達(dá)測試結(jié)果6芯樣制作費120元/個90個20