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1、地质雷达法检测隧道衬砌施工质量技术总结一、前言二、地质雷达法检测内容三、铁路隧道衬砌知识和评价标准3.1隧道衬砌设计知识3.1.2某高铁隧道围岩类别参数表3。1。3隧道分部工程、分项工程设计要求3.2掘进方式和衬砌工艺对衬砌质量的影响3。2。1隧道掘进方式3.2。2隧道衬砌施工工艺对衬砌质量的影响四、隧道地质雷达法现场检测4.1检测准备4.1.1隧道踏勘4.1.2测线布置4.1.3检测台车4。2选择雷达工作参数4.3现场检测注意要点4.4雷达操作注意事项4.5外界因素对雷达图像的影响五、雷达数据处理5.1地质雷达数据处理要点5.1.1雷达波形特征5.1.2雷达数据分析处理关键5。1.3拾取反射
2、层5.1。4判释图像5。1。5介电常数的确定5。2美国劳雷SRI-3000型地质雷达数据处理六、雷达资料解释和衬砌质量评价6。1典型雷达图像、缺陷图像特征及分析6。2影响雷达测试精度的因素七、目前地质雷达法检测应用现状及存在的问题地质雷达法检测隧道衬砌施工质量技术总结一、前言近年来地质雷达法广泛应用于铁路公路水电隧道衬砌施工质量检测.作为一种无损检测手段，地质雷达法可以有效评价既有隧道安全质量状况，及时发现新建隧道质量缺陷，在施工阶段对隧道施工质量进行过程控制。毫无疑问，地质雷达法在近年来铁路隧道质量控制方法发挥了极其重要的作用，尤其是在铁建设2011172号文发布以来，对隧道衬砌进行第三方质
3、量检测,这对在建隧道质量控制起到了积极而有效的作用。地质雷达法作为一种物探方法应用于质量检测上，由于人为或技术上的一些原因，此方法仍存在很多缺点和不足，有待我们共同解决。二、地质雷达法检测内容地质雷达法检测隧道施工质量主要有以下内容:检测隧道衬砌厚度;检测隧道衬砌内部和背后的密实和脱空程度，主要为衬砌内部混凝土密实性，二衬与初支、初支与围岩间的密实和脱空程度；初支内部钢拱架及二衬内钢筋分布等。地质雷达法检测隧道主要为在建铁路检测和运营铁路检测，在建铁路检测主要为初支完成后的检测和二衬完成后的检测。初支完成后的检测能够有效的发现初支厚度、与围岩的密实和脱空程度，初支内钢架的分布。二衬完成后的检测
4、能够发现衬砌的厚度、二衬内部混凝土的密实性及二衬与初支的密实和脱空程度.三、铁路隧道衬砌知识和评价标准3.1隧道衬砌设计知识3.1。1隧道衬砌类型隧道衬砌主要有整体式衬砌、喷锚衬砌以及复合式衬砌等几种.复合式衬砌是初期支护、二次衬砌加中间的防水板组成，是新奥法的主要支护形式,外层用喷锚做初期支护，内层用模筑混凝土做二次衬砌的永久结构。复合式衬砌中喷锚支护是柔性结构，充分利用围岩的自承能力和围岩密贴，共同变形.喷锚支护作为初期支护，和二次模筑混凝土都是永久结构受力的部分,且在设计上认为，复合式衬砌中的初期支护是受力的主要部分,承担了结构受力的70%80.整体式衬砌是单独的混凝土衬砌,矿山法多用此
5、支护形式，现在多用于明洞等衬砌。喷锚衬砌是指以喷锚支护作永久性衬砌的通称，喷锚支护作为永久结构.在铁路隧道设计中,围岩分为级。根据隧道内围岩基本分级，设计上采用不同的支护方式和衬砌类型.下面将铁路隧道设计规范(TB100032005）、新建时速200250公里客运专线铁路设计暂行规定铁建设2005140号、高速铁路设计规范（试行）TB106212009三本规范中隧道衬砌条文进行了摘录。（1）铁路隧道设计规范（TB10003-2005）第7。1.1条规定：隧道应设衬砌，并应优先采用复合式衬砌,地下水不发育的、级围岩的短隧道,可采用喷锚衬砌。第7。1。2条规定：1。隧道应采用曲墙式衬砌,级围岩的衬
6、砌应采用钢筋混凝土结构。2。因地形或地址构造等引起有明显偏压的地段，应采用偏压衬砌；、级围岩的偏压衬砌应采用钢筋混凝土结构;级围岩的偏压衬砌也宜采用钢筋混凝土结构。6。单线级以上、双线级及以上地段均应设置仰拱；单线级、双线级及以下地段是否设置仰拱应根据岩性、地下水情况确定；不设仰拱的地段应设底板;底板厚度不应小于30cm，并应设置钢筋，钢筋净保护层厚度不应小于30mm.7.2。1条规定:复合式衬砌的初期支护，宜采用喷锚支护；二次衬砌宜采用模筑混凝土，二次衬砌宜为等厚截面，连接圆顺。复合式衬砌设计参数见表7.2。1-2,和7。2。1-3，喷锚式衬砌设计参数见表7.2.2.7.2。5条规定:衬砌仰
7、拱应具有与其使用目的相适应的强度、刚度和耐久度.仰拱厚度宜与拱、墙厚度相同。（2）新建时速200-250公里客运专线铁路设计暂行规定铁建设2005140号7。3。1条规定：隧道衬砌类型选择应符合下列规定：1.暗挖隧道应采用复合式衬砌；2。明挖隧道宜采用整体式衬砌；3.不应采用喷锚衬砌.7。3。2条规定：级围岩隧道衬砌应采用曲墙有仰拱的形式。、级围岩隧道衬砌可采用曲墙设底板的形式。7。3。3条规定：隧道衬砌内轮廓宜接近圆形，边墙与仰拱应圆顺连接。7.3.4条规定:隧道衬砌混凝土强度等级不应低于C25，钢筋混凝土强度等级不应低于C30。、级围岩隧道衬砌底板厚度不应小于30cm，混凝土强度等级不应低
8、于C30，并应配置双层钢筋.仰拱填充混凝土强度等级不应低于C20，仰拱与仰拱填充混凝土应分开施工。（3）高速铁路设计规范(试行)TB10621-20098.3。1条规定：暗挖隧道应采用复合式衬砌、明挖隧道应采用整体式衬砌。8。3.3条规定：、级围岩隧道衬砌宜采用曲墙带底板的结构形式，级围岩隧道衬砌应采用曲墙有仰拱的结构形式。8。3。4条规定：隧道衬砌内轮廓宜采用圆形断面，单线隧道可采用三心圆断面，边墙和仰拱应圆顺连接。8。3.5条规定：隧道衬砌混凝土强度等级不应低于C30，钢筋混凝土强度等级不应低于C35，、级围岩隧道衬砌底板厚度不应小于30cm，混凝土强度等级不应低于C35，并应配置双层钢筋
9、，仰拱填充混凝土强度等级不应低于C20。8.3.6条规定：隧道二次衬砌级围岩地段宜采用钢筋混凝土;级围岩地段宜采用混凝土，并可掺加一定比例的纤维。3。1.2某高铁隧道围岩类别参数表表3-1 隧道围岩类别参数表围岩类别拱墙初支厚度（cm）初支强度初支拱架型号及间距（cm）二衬厚度（cm）二衬强度二衬钢筋型号及间距（cm)仰拱（底板）厚度（cm)仰拱强度仰拱钢筋型号及间距（cm）填充厚度(距隧道中心1.5m处）（cm）填充强度级围岩复合式衬砌5C25/35C30/30(底板）C35（底板)14/20/级围岩复合式衬砌12C25/40C30/50C30/1。18C20级围岩复合式衬砌25（仰拱10)
10、C25格栅/10040C30/50C30/1.18C20级围岩加强复合式衬砌25（仰拱15）C2518/8040C3520/2050C3520/201.18C20级围岩加强复合式衬砌28C2520/6050C3522/2060C3522/201。18C20级围岩下锚段复合式衬砌5C25/35C30/30（底板）C35(底板）14/20/级围岩下锚段复合式衬砌12C25/40C30/50C30/1.18C20级围岩下锚段复合式衬砌25C2518/8055C3520/4055C3522/401.18C20路堑式明洞衬砌/80C3522/2080C3522/201。18C20单压式明洞衬砌/85C3
11、525/1585C3525/151.18C20偏压式洞门/80C3525/2080C3525/201。18C20帽檐斜切式洞门/70C3522/2070C3522/201.18C20帽檐式缓冲结构洞门/70C3522/2070C3522/201。18C203。1.3隧道分部工程、分项工程设计要求在隧道分部工程、分项工程设计要求中，对隧道的开挖、支护和衬砌有明确的要求,严格控制了超挖、欠挖的尺寸和面积,以及出现问题的处理办法。表32列出了与隧道衬砌检测有关的几项内容（依据高铁隧道验标）.表32隧道分部工程、分项工程设计要求分部工程分项工程设计要求洞口工程1。开挖开挖范围及尺寸，（端墙、翼墙、挡土
12、墙)基底地基承载力洞身开挖1。洞身开挖隧道开挖断面净空必须符合设计要求。隧道开挖应严格控制超欠挖，石质坚硬岩石个别突出部分（每1m2不大于0。1m2）侵入衬砌应小于5cm，拱脚和墙角以上1m内断面严禁欠挖。2.隧底开挖隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求.石质坚硬岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入二衬应小于5cm。支护1.喷射混凝土喷射混凝土强度必须符合设计要求。混凝土的厚度应符合下列要求：检查点数的90及以上应大于设计厚度。2。锚杆锚杆规格、安装数量、锚杆孔灌注效果满足设计要求。3。钢筋网规格、数量、结构尺寸达到设计要求.4.钢架规格、数量、结构尺寸达到设计要求。钢架安装不得侵
13、入二次衬砌断面，相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求.衬砌一般规定初期支护、防水板、二次衬砌之间应相互密贴，防水板与二次衬砌之间空隙应通过预留孔回填注浆。1.钢筋规格、数量达到设计要求。2。混凝土混凝土强度等级必须满足设计要求.隧道衬砌厚度严禁小于设计厚度。二衬混凝土与防水板之间应密贴无空洞.隧道超挖回填必须符合设计要求。超挖部分应采用同级混凝土回填.3.回填注浆回填注浆应保证回填密实.4.板底底板厚度应符合设计要求。施作底板混凝土前应清除隧底虚碴、杂物和积水，当底板有超挖时，超挖部分必须按设计要求及时回填。5.仰拱仰拱填充混凝土不得与仰拱混凝土同时浇筑，仰拱填充混凝土浇筑前应清除仰拱表面
14、的杂物和积水。3.2掘进方式和衬砌工艺对衬砌质量的影响3。2.1隧道掘进方式隧道掘进方式一般有整体掘进（TBM隧道掘进机）和钻爆法掘进，铁路隧道最常用的掘进方式是钻爆法。钻爆法掘进采取分部开挖方式，分台阶或全断面开挖，掘进过程中采用爆破施工，通过光面爆破控制洞身尺寸。光面爆破(简称光爆)是现阶段铁路隧道广泛采用的开挖方式。先爆除主体开挖部分的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，通过岩壁上的炮孔痕迹率（也称半孔率）和围岩壁面不平整度（也称起伏差，允许值15cm）来评价其质量控制效果。图3-1是光爆质量好的一个隧道段落,照片中炮孔半孔率高,壁面平整,没有超挖、欠挖现象，隧道洞身尺寸规则。如果炸药量和孔位控制不好,光爆效果差，超挖、欠挖现象频繁出现，会造成隧道断面出现锯齿状的起伏,需要在初期支护时采用同级喷射混凝土喷平.图31 光爆效果好的隧道3。2。2隧道衬砌施工工艺对衬砌质量的影响目
