隧道工程無損檢測技術(shù)分類介紹

隧道工程無損檢測技術(shù)分類介紹隧道分類<按不同性質(zhì)分為不同的種類>1、按地質(zhì)條件：土質(zhì)隧道、巖質(zhì)隧道2、按埋置深度：深埋隧道埋深h≥3D

淺埋隧道0.5D＜埋深h＜3D

超淺埋隧道埋深h＜D3、按長度分：特長隧道L＞3000m

長隧道1000m＜L≤3000m

中隧道500m＜L≤1000m

短隧道L≤500m4、按地理位置：山嶺隧道城市隧道水下隧道2隧道工程的無損檢測主要項(xiàng)目包括隧道圍巖特性的檢測，隧道支護(hù)襯砌質(zhì)量檢測等；檢測技術(shù)方法有彈性波(地震、聲波)探測、電法、電磁波法、回彈等。34.1圍巖特性的聲波檢測隧道圍巖特性的檢測技術(shù)中應(yīng)用較多的是聲波探測技術(shù)。工程巖體聲波探測技術(shù)主要檢測內(nèi)容有巖體動(dòng)力特性檢測、圍巖分類指標(biāo)檢測、隧道圍巖性態(tài)的監(jiān)測（如圍巖松弛帶檢測等）、工程措施效果檢測（如爆破影響帶檢測）、噴錨支護(hù)和注漿加固效果的檢測等。44.1.1圍巖松弛帶聲波檢測隧道在開挖前，巖體應(yīng)力處于平衡狀態(tài)，開挖后出現(xiàn)自由空間，周圍的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，進(jìn)行新的調(diào)整，應(yīng)力重分布，既所謂二次應(yīng)力效應(yīng)；二次應(yīng)力場性態(tài)除了與巖土體性質(zhì)有關(guān)外，主要與隧道開挖的形狀、尺寸以及開挖方式有關(guān)，其應(yīng)力大小與隧道地區(qū)初始應(yīng)力、構(gòu)造背景、埋深及地下水活動(dòng)等條件有關(guān)；異于開挖前的巖體，或受開挖影響范圍內(nèi)的巖體稱“圍巖”；而強(qiáng)度有明顯降低、產(chǎn)生塑性變形范圍的巖帶稱“松弛帶”。5圍巖松弛帶的性態(tài)和范圍的確定，是隧道支護(hù)設(shè)計(jì)和評(píng)判圍巖穩(wěn)定的重要參數(shù)之一。過去鐵道部門以普氏理論的fk

值(普氏系數(shù)、擬摩擦系數(shù))來確定所謂“坍落拱”的高度，大量的生產(chǎn)實(shí)踐表明與實(shí)際情況有較大出入。無論是從“松動(dòng)壓力”或“變形壓力”觀點(diǎn)出發(fā)，松弛帶之范圍大小都是設(shè)計(jì)隧道和評(píng)價(jià)圍巖穩(wěn)定性的重要參數(shù)之一。采用聲波探測技術(shù)，可以在隧道施工現(xiàn)場測定松弛帶的性狀和范圍。6松弛帶的測定方法：在施工毛洞中選擇代表性斷面，布置若干組測孔，用單孔法或雙孔法進(jìn)行聲測。測出隧道圍巖徑向的縱波速度Vp、橫波速度Vs，動(dòng)模量

等參數(shù)，作為判斷松弛帶范圍的依據(jù)。7圍巖不同分帶，其波傳播特征是：①應(yīng)力升高的裂隙壓密帶，表現(xiàn)為波的相對(duì)高速區(qū)；②應(yīng)力下降的裂隙張裂或松動(dòng)圈，表現(xiàn)為相對(duì)低速區(qū)；③原巖應(yīng)力狀態(tài)為原巖正常的波速區(qū)。根據(jù)實(shí)測資料，典型的Vp-L曲線，大致可歸納為四種：

(a)“一”型，無明顯分帶，圍巖較完整；

(b)“ㄟ”型，無松弛帶，有應(yīng)力升高，圍巖較堅(jiān)硬；(c)“廠”型，無應(yīng)力升高帶，有松弛帶；

(d)“凸”型，松弛帶和應(yīng)力升高均有。8圖中：Ⅰ類—松弛帶，Ⅱ類---應(yīng)力升高帶，Ⅲ類---原巖帶

(a)只有Ⅲ類；

(b)有Ⅱ、Ⅲ類；

(c)有Ⅰ、Ⅲ類；

(d)有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。9Ⅲ無松弛帶根據(jù)每個(gè)代表性橫斷面的Vp-L曲線，畫出松弛帶的范圍。10根據(jù)日本池田田和彥等研究究，得出彈性性波測定松弛弛帶的經(jīng)驗(yàn)公公式：①爆破法開挖：：式中：R---松弛帶厚度(m)；D---開挖斷面寬度度(m)；h--開挖斷面高度度；v、V---圍巖、巖石試試件波速(m/s)。②掘進(jìn)機(jī)開挖(大約為爆破的的1/2左右)③對(duì)塑性變形及及膨脹圍巖：：11測試注意問題題傳感器耦合：：聲波測孔的的耦合有兩種種方法,一種是干耦合合,另一種是水耦耦合干耦合即利用一個(gè)膠膠囊包在測試試探頭上,然后往膠囊內(nèi)內(nèi)注水,通過膠囊內(nèi)的的水和膠囊橡橡膠和孔壁耦耦合,這種方法的好好處是現(xiàn)場工工作簡單,工作效率比較較高,但缺點(diǎn)也很大大,這是由于孔壁壁沒有直接和和水接觸,發(fā)射信號(hào)衰減減很大；水耦合方法是在探頭頭的外端加裝裝一個(gè)阻水橡橡膠氣囊,這樣可以直接接往鉆孔內(nèi)注注水,使探頭換能器器直接通過水水和孔壁耦合合,減少發(fā)射能量量的衰減。該該方法現(xiàn)場操操作比較復(fù)雜雜,工作效率較低低,但能保證資料料的可靠性。。尤其適用頂頂孔、角孔測測試。12聲波發(fā)射震源源：有自發(fā)射射（一發(fā)二收收）、電火花花、錘擊自發(fā)射能量小小、測距短，，適用于單孔孔；電火花能量較較大，可用于于跨孔，一般般需要交流電電源，在洞室室內(nèi)難度大；；錘擊硐壁表面面，能量大，，適用單孔。?？缈卓仔毙Ｕ嚎缈诇y試要求求對(duì)穿測試孔孔平行,但在洞室內(nèi)很很難做到,當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)孔孔的方位和傾傾角都不一致致時(shí),就應(yīng)進(jìn)行孔斜斜校正,以保證測試成成果的可靠性性。134.1.2圍巖分級(jí)指標(biāo)標(biāo)的聲波檢測測圍巖分級(jí)聲波波檢測中，應(yīng)應(yīng)注意聲波測測試設(shè)備及工工作條件的不不同，跨孔法法、單孔法、、錘擊法測試試結(jié)果略有差差異，各自計(jì)計(jì)算的完整性性系數(shù)Kv彼此相差±10%左右。目前，各行業(yè)業(yè)波速劃分標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)不同，基基本如下表：：圍巖類別ⅠⅡⅢⅣⅤKv＞0.750.75～0.50.5～0.350.35～0.2＜0.2Vp(km/s)＞54～53～42～3＜2144.2隧道支護(hù)施工工質(zhì)量無損檢檢測4.2.1檢測內(nèi)容及目目的在隧道支護(hù)工工程中主要應(yīng)應(yīng)用的無損檢檢測項(xiàng)目為錨桿長度、砂砂漿飽滿度的檢測和圍巖注漿加固固效果的檢測，采用用較普及的檢檢測方法為彈彈性波法。國內(nèi)外對(duì)錨桿桿施工質(zhì)量的的檢測目前主主要是拉拔試試驗(yàn)，費(fèi)時(shí)、、破損性大且且只能抽檢。。最關(guān)鍵的，，根據(jù)錨桿的的錨固作用機(jī)機(jī)理，常規(guī)的的錨桿拉拔試試驗(yàn)難以反映映錨固效果，，也無法確認(rèn)認(rèn)錨桿的實(shí)際際長度。因此此，錨固工程程質(zhì)量的無損損檢測技術(shù)的的研究也就成成為當(dāng)今巖土土工程界十分分關(guān)注的問題題。15對(duì)于全長粘結(jié)結(jié)砂漿錨桿，，其握裹水泥泥砂漿的灌注注飽滿與否，，是錨桿能否否按設(shè)計(jì)要求求起作用的關(guān)關(guān)鍵因素，盡盡管砂漿飽滿滿度并不等同同于錨固效果果，但目前是是反映錨桿錨錨固效果最有有效的指標(biāo)。。砂漿飽滿度度的檢測尚處處于發(fā)展階段段，有很多需需要完善的地地方。16錨桿長度、砂砂漿飽滿度的的檢測隧道注漿是隧隧道加固和止止水的主要方方法之一。但但由于注漿工工藝的可灌注注性、適用性性及圍巖地質(zhì)質(zhì)情況的復(fù)雜雜性等多種因因素的影響，，注漿效果并并不一定都是是令人滿意的的。為了解注注漿質(zhì)量是否否達(dá)到預(yù)期要要求，目前國國內(nèi)較多使用用的是彈性波法、分析法(分析壓漿記錄錄)、檢查孔法(壓水試驗(yàn)、滲滲水試驗(yàn))等。。其其中中彈彈性性波波法法由由于于操操作作方方便便、、代代表表性性好好成成為為主主要要的的無無損損檢檢測測手手段段而而普普遍遍采采用用。。17圍巖巖注注漿漿加加固固效效果果的的檢檢測測4.2.2圍巖巖注注漿漿加加固固效效果果聲聲波波檢檢測測注漿漿效效果果主主要要指指漿漿液液在在地地層層中中的的實(shí)實(shí)際際分分布布狀狀態(tài)態(tài)與與設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的預(yù)預(yù)定定注注入入范范圍圍的的吻吻合合度度及及注注漿漿后后的的復(fù)復(fù)合合巖巖土土質(zhì)質(zhì)參參數(shù)數(shù)(抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度、、承承載載力力、、彈性性模模量量、、滲滲透透系系數(shù)數(shù)等等)的提提高高狀狀況況，，即即整整體體物物理理力力學(xué)學(xué)指指標(biāo)標(biāo)的的改改善善(復(fù)合合巖巖土土體體的的共共同同受受力力、、均均勻勻性性和和厚厚度度)。在在隧隧道道工工程程中中往往往往還還包包含含堵堵水水效效果果(強(qiáng)度度、、厚厚度度、、均均勻勻性性、、滲滲透透系系數(shù)數(shù))。18常規(guī)規(guī)情情況況一一般般僅僅采采用用單單一一的的注注漿漿前前后后的的聲聲波波縱縱波波或或橫橫波波波波速速的的對(duì)對(duì)比比來來進(jìn)進(jìn)行行評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)，，最最近近較較常常采采用用的的是是綜綜合合利利用用聲聲波波縱縱波波和和橫橫波波波波速速，，及及用用下下式式換換算算得得到到有有關(guān)關(guān)圍圍巖巖各各項(xiàng)項(xiàng)物物理理力力學(xué)學(xué)指指標(biāo)標(biāo)(剪切切模模量量和和動(dòng)動(dòng)彈彈性性模模量量)后，，再再進(jìn)進(jìn)行行評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)。。動(dòng)剪剪切切模模量量動(dòng)彈彈性性模模量量19用動(dòng)動(dòng)模模量量作作為為評(píng)評(píng)定定指指標(biāo)標(biāo)的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：比單單一一的的P波波波速速、、S波波波速速更更綜綜合合(同時(shí)時(shí)反反映映P波波波速速和和S波波波速速)；物理理含含義義也也更更直直接接，，如如動(dòng)動(dòng)剪剪切切模模量量重重點(diǎn)點(diǎn)反反映映了了剪剪切切特特性性，，動(dòng)動(dòng)彈彈性性模模量量重重點(diǎn)點(diǎn)反反映映了了巖巖土土體體物物理理力力學(xué)學(xué)特特性性；；比單單一一的的P波波波速速、、S波波波速速變變化化明明顯顯，，易易于于誤誤差差分分析析。。20現(xiàn)場場測測試試一一般般采采用用單單孔孔法法或或跨跨孔孔法法(見圖圖)注漿漿前前后后各各選選代代表表地地段段分分別別測測試試。?？缈卓追ǚz檢測測精精度度高高于于單單孔孔法法，，檢檢測測范范圍圍大大，，也也易易采采用用CT等技技術(shù)術(shù)進(jìn)進(jìn)行行高高層層次次的的均均勻勻性性分分析析21目前前存存在在的的主主要要問問題題：：評(píng)判判指指標(biāo)標(biāo)與與被被加加固固的的巖巖土土體體自自身身的的物物理理力力學(xué)學(xué)特特性性和和設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求密密切切相相關(guān)關(guān)，，難難以以有有統(tǒng)統(tǒng)一一標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)；；隧道道現(xiàn)現(xiàn)場場檢檢測測的的難難度度很很大大，，尤尤其其是是拱拱頂頂部部分分，，配配套套的的儀儀器器系系統(tǒng)統(tǒng)有有待待完完善善；；檢測測需需鉆鉆孔孔，，檢檢測測簡簡便便性性和和代代表表性性有有待待提提高高。。同同時(shí)時(shí)，，對(duì)對(duì)于于土土體體超超聲聲波波衰衰減減嚴(yán)嚴(yán)重重，，需需電電火火花花激激振振，，操操作作難難度度較較大大。。其它它問問題題同同松松弛弛帶帶測測試試。。224.2.3錨桿桿長長度度和和飽飽滿滿度度的的檢檢測測工程程錨錨桿桿有有錨錨固固型型、、摩摩擦擦型型及及全全長長粘粘結(jié)結(jié)型型錨錨桿桿三三種種，，全全長長粘粘結(jié)結(jié)型型錨錨桿桿目目前前在在水水電電工工程程，，交交通通工工程程上上采采用用較較多多。?！跺^桿桿噴噴射射混混凝凝土土支支護(hù)護(hù)技技術(shù)術(shù)規(guī)規(guī)范范》(GB50086-2001)要求求對(duì)對(duì)錨錨固固型型和和摩摩擦擦型型錨錨桿桿須須進(jìn)進(jìn)行行一一定定數(shù)數(shù)量量的的原原位位抗抗拔拔試試驗(yàn)驗(yàn)，，以以檢檢驗(yàn)驗(yàn)錨錨桿桿的的抗抗拔拔力力，，對(duì)對(duì)全全長長粘粘結(jié)結(jié)型型錨錨桿桿應(yīng)應(yīng)檢檢查查砂砂漿漿密密實(shí)實(shí)度度，，且且注注漿漿密密實(shí)實(shí)度度大大于于75%為合合格格。。錨桿桿飽飽滿滿度度檢檢測測主主要要針針對(duì)對(duì)全全長長粘粘結(jié)結(jié)型型錨錨桿桿。。23一、、基基本本原原理理錨桿桿檢檢測測的的應(yīng)應(yīng)力力波波理理論論及及彈彈性性波波反反射射原原理理與與基基樁樁檢檢測測原原理理完完全全一一致致，，也也是是通通過過實(shí)實(shí)測測錨錨桿桿頂頂端端加加速速度度或或速速度度響響應(yīng)應(yīng)時(shí)時(shí)域域曲曲線線，，籍籍波波動(dòng)動(dòng)理理論論分分析析來來判判定定錨錨桿桿的的長長度度及及灌灌漿漿的的飽飽滿滿度度。。由于于錨錨桿桿的的長長徑徑比比遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大大于于基基樁樁的的長長徑徑比比，，因因此此，，該該理理論論基基礎(chǔ)礎(chǔ)和和方方法法更更接接近近一一維維波波動(dòng)動(dòng)方方程程的的假假設(shè)設(shè)條條件件，，而而且且，，波波在在錨錨桿桿這這種種較較為為均均勻勻介介質(zhì)質(zhì)中中的的傳傳播播和和反反射射情情況況比比在在混混凝凝土土非非均均勻勻介介質(zhì)質(zhì)中中傳傳播播和和反反射射更更顯顯得得單單純純，，易易于于準(zhǔn)準(zhǔn)確確的的判判別別反反射射波波信信號(hào)號(hào)。。24錨桿桿的的長長度度通通過過反反射射波波時(shí)時(shí)間間可可得得，，砂砂漿漿錨錨桿桿的的飽飽滿滿度度涉涉及及的的理理論論問問題題較較復(fù)復(fù)雜雜，，原原理理上上應(yīng)應(yīng)進(jìn)行行波波阻阻抗抗分分析析，檢檢測測過過程程中中一一般般僅僅通通過過反反射射波波相相對(duì)對(duì)能能量量的的比比值值來來經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)判判斷斷錨錨桿桿砂砂漿漿飽飽滿滿度度。。經(jīng)大大量量實(shí)實(shí)踐踐發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，，目目前前錨錨桿桿檢檢測測中中首首波波信信號(hào)號(hào)的的振振蕩蕩問問題題難難以以避避免免，，這這與與錨錨桿桿頭頭外外漏漏、、尺尺寸寸較較小小同同時(shí)時(shí)激激發(fā)發(fā)力力較較大大、、傳傳感感器器安安裝裝穩(wěn)穩(wěn)定定性性等等因因素素有有關(guān)關(guān)。。25二、、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)分分析析的的主主要要原原則則錨桿桿砂砂漿漿飽飽滿滿度度檢檢測測目目前前處處于于定定性性-半定定量量階階段段，，還還沒沒有有統(tǒng)統(tǒng)一一的的密密實(shí)實(shí)度度(飽滿滿度度)評(píng)價(jià)價(jià)分分類類標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。。工工程程界界一一般般以以飽飽滿滿(密實(shí)實(shí))、基基本本飽飽滿滿(局部部不不密密實(shí)實(shí))、不不飽飽滿滿(錨固固段段不不密密實(shí)實(shí))、空空漿漿(主要要部部分分不不密密實(shí)實(shí)或或無無漿漿)四類類分分類類的的較較多多。。26飽和和度度檢檢測測分分類類評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)表表飽和度類別分類原則特征Ⅰ(優(yōu))錨桿周圍砂漿密實(shí)度90%以上，錨固段砂漿密實(shí)，砂漿與周圍巖土體密貼2L/c時(shí)刻前無砂漿缺陷反射波，錨桿底部反射不明顯，信號(hào)衰減明顯。Ⅱ(良)砂漿密實(shí)程度75%以上，錨固段砂漿基本密實(shí)，砂漿與周圍巖土體基本密貼。周圍砂漿有輕微缺陷。2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)輕微砂漿缺陷反射波，但錨固段無砂漿缺陷，錨桿底部反射較明顯，信號(hào)衰減較明顯Ⅲ(合格)砂漿密實(shí)程度＜75%，錨固段砂漿不密實(shí)，砂漿與周圍巖土體不密貼。周圍砂漿有明顯缺陷。有明顯缺陷反射波Ⅳ(不合格)砂漿密實(shí)程度＜75%，錨固段砂漿不密實(shí)或空漿，砂漿與周圍巖土體脫貼。2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)嚴(yán)重砂漿缺陷反射波或周期性同相反射波，或錨桿底部出現(xiàn)周期性同相反射波27目前前存存在在的的主主要要問問題題：：對(duì)于于錨錨桿桿飽飽滿滿度度，，檢檢測測理理論論尚尚處處于于定定性性-半定定量量階階段段；；對(duì)錨錨桿桿評(píng)評(píng)定定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)無無明明確確規(guī)規(guī)定定，，相相關(guān)關(guān)檢檢測測數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)尚尚需需系系統(tǒng)統(tǒng)積積累累；；對(duì)空空心心錨錨桿桿、、其其他他材材質(zhì)質(zhì)錨錨桿桿無無成成熟熟經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，，只只有有通通過過現(xiàn)現(xiàn)場場對(duì)對(duì)比比試試驗(yàn)驗(yàn)，，作作出出相相對(duì)對(duì)性性判判斷斷。。28三、、檢檢測測曲曲線線特特征征分分析析錨桿桿檢檢測測方方法法是是利利用用錨錨桿桿的的螺螺紋紋鋼鋼外外露露端端,在其其端端部部安安放放接接收收換換能能器器。。用用錘錘敲敲擊擊錨錨桿桿端端部部產(chǎn)產(chǎn)生生激激發(fā)發(fā)波波,激發(fā)發(fā)波波沿沿錨錨桿桿傳傳播播至至錨錨桿桿另另一一端端,部分分能能量量通通過過漿漿體體進(jìn)進(jìn)入入巖巖石石,部分分波波在在錨錨桿桿的的另另一一端端發(fā)發(fā)生生反反射射。。反反射射波波將將由由錨錨桿桿外外端端的的壓壓電電換換能能器器接接收收,根據(jù)據(jù)接接收收到到的的彈彈性性波波波波形形特特征征，，對(duì)對(duì)錨錨桿桿的的錨錨固固質(zhì)質(zhì)量量作作出出評(píng)評(píng)價(jià)價(jià),根據(jù)據(jù)波波的的發(fā)發(fā)射射與與反反射射時(shí)時(shí)間間差差,計(jì)算算錨錨桿桿長長度度。。29一維維彈彈性性桿桿件件反射射系系數(shù)數(shù)公公式式：：桿長長計(jì)計(jì)算算公公式式：：砂漿漿飽飽和和度度計(jì)計(jì)算算公公式式：：30由反反射射系系數(shù)數(shù)公公式式可可知知，，當(dāng)當(dāng)應(yīng)應(yīng)力力波波從從正正常常的的錨錨桿桿部部位位傳傳到到空空漿漿部部位位,波阻阻抗抗相相對(duì)對(duì)變變小小,其反反射射系系數(shù)數(shù)為為正正值值，，空漿漿部部位位的的反反射射波波和和入入射射波波相相位位同同相相,錨桿底部部如和巖巖體接觸觸的不緊緊密,底部反射射會(huì)明顯顯且和入入射波同同相位。應(yīng)力波波傳播到到不密實(shí)實(shí)部位通通常表現(xiàn)現(xiàn)為波幅幅的突然然衰減。。應(yīng)力波波反射法法就是在在實(shí)測波波形中找找出不符符合衰減減規(guī)律的的波,例如相對(duì)前后后波幅突突然增大大或減小小的波,結(jié)合儀器器給定的的其他參參數(shù),綜合判斷斷錨桿質(zhì)質(zhì)量。31錨桿缺陷陷包括長長度短缺缺、空漿漿、不密密實(shí)。優(yōu)良類錨錨桿：檢測波形形規(guī)則、、振幅較較小、衰衰減較快快且有規(guī)規(guī)律。桿桿底反射射處有微微弱的底底部反射射,推斷沒有有空漿或或不密實(shí)實(shí),底部和巖巖體結(jié)合合緊密32對(duì)于無底底部反射射的錨桿桿,其長度是是無法判判斷的,只能根據(jù)據(jù)波形特特征判斷斷33良好類錨錨桿：檢測波形形較規(guī)則則,除底部有有微弱的的反射外外,空漿部位位也有較較弱的反反射（波波幅較前前波幅大大且相位位和入射射波同相相位,推斷為空空漿）。。34合格類錨錨桿：檢測波形形較規(guī)則則,底部都有有較強(qiáng)的的反射,推斷為錨錨桿底部部和巖體體結(jié)合不不好,空漿部位位有較強(qiáng)強(qiáng)的反射射（波幅幅較前波波幅大且且相位和和入射波波同相位位,推斷為有有較明顯顯的空漿漿）。35不合格錨錨桿：檢測波形形很不規(guī)規(guī)則,不密實(shí)部部位波幅幅較前后后有較大大的突然然衰減,推斷為不不密實(shí)36空漿部位位波幅較較前波幅幅大且相相位和入入射波同同相位,推斷為空空漿,不密實(shí)部部位波幅幅與前后后波幅相相比有較較大的突突然衰減減,推斷為不不密實(shí)。。37空漿、不不密實(shí)部部位波幅幅先是較較前波幅幅大且相相位和入入射波同同相位,后又出現(xiàn)現(xiàn)波幅的的突然衰衰減,推斷為空空漿、不不密實(shí)。。于此類類錨桿有有一個(gè)或或多個(gè)缺缺陷的影影響,底部反射射基本無無法判斷斷,也就無法法判斷錨錨桿的長長度。38注意：錨桿檢測測中,缺陷的判判斷有時(shí)時(shí)也比較較困難,注漿飽滿滿程度的的判斷通通常是儀儀器廠家家提供的的解釋軟軟件初步步判斷結(jié)結(jié)合測試試人員人人為判斷斷,一根錨桿桿如果有有多個(gè)缺缺陷,在實(shí)際檢檢測中最最多也只只能確定定前面的的一兩個(gè)個(gè)缺陷性性質(zhì),缺陷判斷斷困難主主要是應(yīng)應(yīng)力波傳傳播的復(fù)復(fù)雜性所所致。在實(shí)際檢檢測中,錨桿缺陷陷的判斷斷比錨桿桿長度的的判斷更更為重要要，一方方面是錨錨桿長度度可以通通過監(jiān)理理進(jìn)行控控制,但注漿飽飽滿程度度很難直直觀有效效的控制制；另一方面面是根據(jù)據(jù)工程實(shí)實(shí)踐和人人們的認(rèn)認(rèn)識(shí),和錨桿長長度相比比,注漿飽滿滿程度似似乎更能能決定錨錨桿的錨錨固效果果。394.3隧道襯砌砌施工質(zhì)質(zhì)量無損損檢測隧道的永永久支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)稱稱為襯砌砌，襯砌砌混凝土土厚度不不足直接接影響受受力和穩(wěn)穩(wěn)定性，，襯砌背背部與圍圍巖之間間存在空空洞會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致圍巖巖松弛，，使支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生彎曲曲應(yīng)力，，從而損損傷支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的功能，，降低其其承載能能力，極極大地影影響了隧隧道的安安全使用用?；炷烈r襯砌質(zhì)量量檢測不不僅是控控制混凝凝土襯砌砌施工質(zhì)質(zhì)量的主主要手段段，也是是評(píng)價(jià)運(yùn)運(yùn)營隧道道襯砌現(xiàn)現(xiàn)狀所必必須的。。404.3.1檢測內(nèi)容容隧道混凝凝土襯砌砌常見的的質(zhì)量問問題有：：襯砌厚厚度不足足或內(nèi)部部存在缺缺陷、背背后存在在空洞、、混凝土土開裂、、混凝土土強(qiáng)度不不夠等。。針對(duì)常常見的質(zhì)質(zhì)量問題題，按照照檢測方方法的不不同可分分為：襯砌厚度度、內(nèi)部部缺陷及及背后空空洞的雷雷達(dá)檢測測；襯砌混凝凝土強(qiáng)度度、混凝凝土缺陷陷(裂紋等)的無損檢檢測。414.3.2襯砌厚度度及背后后空洞的的雷達(dá)檢檢測襯砌混凝凝土厚度度及背后后空洞的的檢測方方法一般般有直接接鉆孔法法和無損損檢測方方法。直直接鉆孔孔法除了了有不能能以點(diǎn)代代面的局局限性外外，鉆孔孔會(huì)擊穿穿防水板板造成隧隧道地下下水的滲滲漏，因因此很少少使用。。目前國國內(nèi)外無無損檢測測采用較較多的方方法主要要有兩種種：地質(zhì)質(zhì)雷達(dá)法法和聲波波法(沖擊回波波法、反反射波法法)42一、現(xiàn)場場雷達(dá)測測試現(xiàn)場地質(zhì)質(zhì)雷達(dá)檢檢測時(shí)，，應(yīng)先收收集好相相關(guān)被檢檢測隧道道的基本本資料(如隧道的的工程地地質(zhì)、水水文地質(zhì)質(zhì)概況)，以及隧隧道的設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)(如襯砌厚厚度、鋼鋼筋網(wǎng)布布置、鋼鋼支撐的的間距等等)并做好前前期準(zhǔn)備備工作(如搭設(shè)檢檢測臺(tái)車車，標(biāo)注里程程等)。4344(1)測線布置置。隧道道施工過過程中質(zhì)質(zhì)量檢測測以縱向向布線為為主，橫橫向布線線為輔。。縱向布布線的位位置應(yīng)在在隧道拱拱頂、左左右拱腰腰、左右右邊墻和和隧底各各布1條，如圖圖所示；；檢測中中發(fā)現(xiàn)不不合格地地段應(yīng)加加密測線線或測點(diǎn)點(diǎn)。需確確定回填填空洞規(guī)規(guī)模和范范圍時(shí)，，應(yīng)加密密測線或或測點(diǎn)。。隧道斷斷面較大大時(shí)應(yīng)在在隧道拱拱頂部位位增加測測線。45(2)介質(zhì)參數(shù)數(shù)標(biāo)定1)檢測前應(yīng)應(yīng)對(duì)襯砌砌混凝土土的介電電常數(shù)或或電磁波波速做現(xiàn)現(xiàn)場標(biāo)定定，且每每座隧道道應(yīng)不少少于1處，每處處實(shí)測不不少于3次，取平平均值為為該隧道道的介電電常數(shù)或或電磁波波速；2)標(biāo)定方法法：①在已知厚厚度都位位或材料料與隧道道相同的的其他預(yù)預(yù)制件上上測量；；②在洞口或或洞內(nèi)避避車洞處處使用雙雙天線直直達(dá)波法法測量；；③鉆孔實(shí)測測。46（3）雷達(dá)參參數(shù)設(shè)置置（略））（4）檢測注注意事項(xiàng)項(xiàng)測試前檢檢查儀器器運(yùn)行情情況；測量時(shí)確確保天線線與襯砌砌表面密密貼(空氣耦合合天線除除外)天線移動(dòng)動(dòng)平衡、、勻速(3～5km/h)；分段測量量時(shí)，相相鄰段接接頭重復(fù)復(fù)長度大大于1m；隨時(shí)記錄錄（非常重要要?。┛赡軐?duì)對(duì)測量產(chǎn)產(chǎn)生干擾擾的物體體(滲水、電電纜、鐵鐵架等)及位置；；測線5～10m應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)標(biāo)記一里里程。47二、數(shù)據(jù)據(jù)處理與與解釋見第三講講48三、目前前存在的的主要問問題討論論天線頻率率選擇問問題里程標(biāo)記記問題：襯砌面面上天線線移動(dòng)非非直線；；空洞定位位問題：測線附附近的缺缺陷也會(huì)會(huì)反映在在圖像上上；空洞洞內(nèi)波速速無法確確定，空空洞高度度無法準(zhǔn)準(zhǔn)確定量量。測試規(guī)程程的制定定、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)圖譜庫庫的建立立：圖像解解釋因人人而異。。檢測數(shù)據(jù)據(jù)后處理理問題：雷達(dá)測測試數(shù)據(jù)據(jù)量大，，快速出出結(jié)果困困難。494.3.3襯砌混凝凝土強(qiáng)度度超聲回回彈綜合合檢測強(qiáng)度無損損檢測方方法中應(yīng)應(yīng)用最廣廣的是回回彈法、、超聲法法和超聲聲回彈綜綜合法。。超聲法和和回彈法法，是根根據(jù)混凝凝土的兩兩個(gè)不同同性質(zhì)來來檢測混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度的，，前者是是依據(jù)混混凝土的的密度，，而后者者是依據(jù)據(jù)混凝土土的表面面硬度。。回彈值只只反映混混凝土表表層的情情況，而而超聲測測強(qiáng)也有有一定的的局限性性，其聲聲速只反反映材料料的彈性性性質(zhì)，，不能全全面反映映混凝土土強(qiáng)度牽牽涉到的的多種材材料的指指標(biāo)。有資料表表明，若若以95%可信度水水平來衡衡量現(xiàn)場場混凝土土強(qiáng)度預(yù)預(yù)測的最最大精度度，超聲聲法誤差差約為±20%，回彈法法±25%，綜合法法±15%以內(nèi)。50超聲回彈彈綜合法法由羅馬馬尼亞建建筑及建建筑經(jīng)濟(jì)濟(jì)科學(xué)院院于1966年首先提提出。我我國于2005年實(shí)施《超聲回彈彈綜合法法檢測混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度技術(shù)術(shù)規(guī)程》(CECS02:2005)。綜合法可可以減弱弱或消除除單一方方法使用用時(shí)的某某些因素素。例如，混混凝土的的齡期和和混凝土土的濕度度對(duì)于回回彈法來來說，隨隨齡期的的增長其其表面會(huì)會(huì)硬化，，加上混混凝土表表面碳化化結(jié)硬，，使回彈彈值偏高高；而對(duì)對(duì)于超聲聲法來說說相對(duì)于于濕混凝凝土，聲聲波的傳傳播速度度要比在在干燥混混凝土中中快得多多。511.影響因素素分析因素試驗(yàn)驗(yàn)證范圍影響程度修正方法水泥品種及用量普通水泥、礦渣水泥、粉煤灰水泥；200～450kg/m3不顯著不修正細(xì)骨料品種及用量山砂、特細(xì)砂、中砂；28%～40%不顯著不修正粗骨料品種及用量卵石、碎石，骨灰比：1:4.5～1:5.5顯著必須修正或制訂不同測強(qiáng)曲線細(xì)骨料粒徑0.5~2cm;0.5~4cm;0.5~3.2cm不顯著>4cm應(yīng)修正外加劑木鈣減水劑、硫酸鈉、三乙醇胺不顯著不修正碳化深度——不顯著不修正含水率——有影響盡可能干燥狀態(tài)測試面澆注側(cè)面與上表面及底面比較有影響聲速、回彈分別修正522.隧道中綜綜合法應(yīng)應(yīng)用的特特點(diǎn)和改改進(jìn)方法法綜合法是是以試件件內(nèi)部的的聲速和和試件表表面硬度度來綜合合檢測抗抗壓強(qiáng)度度。但在在隧道中中，只有有單一測測試面，，無法進(jìn)進(jìn)行對(duì)測測或斜測測。因此此，在隧道襯砌砌混凝土土抗壓強(qiáng)強(qiáng)度無損損檢測中中的回彈彈法、超超聲法、、超聲回回彈綜合合法等均均只能反反映襯砌砌表層混混凝土的的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度。對(duì)內(nèi)部部質(zhì)量與與表面質(zhì)質(zhì)量無明明顯差異異時(shí)可參參考，因因此，隧隧道襯砌砌強(qiáng)度的的檢測應(yīng)應(yīng)結(jié)合地地質(zhì)雷達(dá)達(dá)而進(jìn)行行。一般情況況下的““測強(qiáng)曲曲線”(統(tǒng)一、地地方、專專用)是由混凝凝土試塊塊建立的的，而實(shí)實(shí)際襯砌砌波速是是采用““平測””，難以以估計(jì)由由此帶來來的誤差差。隧道道襯砌綜綜合測強(qiáng)強(qiáng)應(yīng)進(jìn)行行以下改改進(jìn)方法法：53(1)現(xiàn)場檢測測前應(yīng)結(jié)結(jié)合鉆芯芯進(jìn)行試試驗(yàn)，1~3組為宜。。即采用用現(xiàn)場檢檢測同樣樣的步驟驟方法進(jìn)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)，根據(jù)據(jù)采用的的測強(qiáng)曲曲線對(duì)強(qiáng)強(qiáng)度推定定后，與與同位置置鉆芯抗抗壓試驗(yàn)驗(yàn)的結(jié)果果比較。。如果偏偏離超出出誤差范范圍，則則進(jìn)行必必要的修修正。此此時(shí)，得得到的測測區(qū)混凝凝土強(qiáng)度度換算值值應(yīng)乘以以修正系系數(shù)；(2)現(xiàn)場檢測測時(shí)超聲聲波波速速的測量量過程應(yīng)應(yīng)保持同同一測距距，測距距不易大大于1m，平測必必須進(jìn)行行零時(shí)距距修正；；54(3)濕度對(duì)回回彈和超超聲波均均有影響響。濕度度會(huì)降低低混凝土土硬度，，回彈值值會(huì)偏低低；濕度度使水填填充混凝凝土空隙隙增加混混凝土密密度，超超聲波速速會(huì)增高高。綜合合法有相相互抵消消或減弱弱濕度影影響的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)；(4)規(guī)程規(guī)定定的平測測時(shí)的測測區(qū)400mm×400mm，由于隧隧道襯砌砌是整體體的，建建議每8~12m視為一構(gòu)構(gòu)件，按按同批構(gòu)構(gòu)件考慮慮，構(gòu)件件抽檢數(shù)數(shù)不應(yīng)少少于同批批構(gòu)件的的30%，每個(gè)構(gòu)構(gòu)件測區(qū)區(qū)不少于于10個(gè)。（鐵鐵路隧