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1、衬砌质重检测报告江西省交通工程质量监督站试验检测中心2003年12月29日项目名称：泰赣高速公路隧道衬砌质量检测报告检测人员：朱木锋于景兰付有民报告编写：朱木锋于景兰报告审核：栾建平检测单位：江西省交通匸程质量监督站试验检测中心检测日期：2003年12月12FI2003年12月17FI报告提交：2003年12月29FI第#页泰赣高速公路隧道衬砌质最检测报告共22页一、工程概况泰赣高速公路是国家和我省“十五”期间的重要工程，也是全省“二纵四横一斜”高速网络中纵贯南北的重耍组成部分。该项目是我省利用世行贷款建设的第二条高速公路，全长128.145公里，起于泰和县马市镇，与昌秦高速公路相连,途经吉安
2、、赣州，终丁南康市龙岭镇，与赣定高速公路相连，中间经过多座山岭,地形地貌复杂，工程高填方、高边坡、高架桥和隧道较多，施工难度大，技术要求高。该项目的建设实施，对丁江西加快形成“三个基地，一个后花园”，实现江西在中部地区崛起和全面建设小康社会具有十分重大的意义。二、检测目的泰赣高速公路包括隧道五座，折合成单洞长7.829km。众所周知，由丁隧道施工本身的特点，隧道的初衬和岩石层之间、初衬和二衬之间，如果施工控制不当，容易出现空隙，钢筋的分布也会与设计不符，因此对隧道衬砌施工质量进行检测很有必耍。作为完工验收的一部分，江西省交通质量监督站试验检测中心利用LTD-10探地雷达和900M、500M两种
3、天线，对泰赣高速公路段内的5座隧道进行了施工质量检测。其主要目的是：(1) 检验隧道不规则岩而和初衬之间、初衬和二衬之间是否存在空洞或空隙；(2) 初衬和二衬的衬砌厚度是否符合设计要求；(3) 钢骨架和钢筋的分布是否符合设计耍求。三、检测依据本次检测严格按照以下规范进行，资料完整可靠：(1) 泰赣高速公路匸程项目二阶段施工图设计(隧道部分)；(2) 交通部JTT042-94隧道施工技术规范；(3) 地矿部颁工程物探工作技术规范。四、检测方法和原理探地雷达由一体化主机、天线及相关配件组成(图1)。雷达工作时，向地下介质发射一定强度的高频电磁脉冲(儿十兆赫兹至上千兆赫兹)，电磁脉冲遇到不同电性介质
4、的分界面时即产生反射或散射，探地雷达接收并记录这些信号，再通过进一步的信号处理和解释即可了解地下介质的情况（图2）。LTD-10探地雷达主机X0M45WIME:SQXM43LTD-10配套屏蔽天线江西省交通工程质龟监督站试验检测中心联系电话（传真）:0791-6625474第#页泰赣高速公路隧道衬砌质最检测报告共22页江西省交通工程质龟监督站试验检测中心联系电话（传真）:0791-6625474第#页泰赣高速公路隧道衬砌质最检测报告共22页图1LTD-10探地雷达的组成异常显示T1/V/I/#/电磁波反射探测原理雷达记录不意图F“匕0123取程时伺点位（mY/567存丄4界面江西省交通工程质龟
5、监督站试验检测中心联系电话（传真）:0791-6625474第#页泰赣高速公路隧道衬砌质最检测报告共22页江西省交通工程质龟监督站试验检测中心联系电话（传真）:0791-6625474第#页泰赣高速公路隧道衬砌质最检测报告共22页图2LTD-10探地雷达工作原理相对丁探地雷达所用的高频电磁脉冲而言，通常工程勘探和检测中所遇到的介质都是以位移电流为主的低损耗介质。在这类介质中，反射系数和波速主耍取决丁介电常数式中：“丁”为反射系数，“V”为速度，“”为相对介电常数，“C”为光速,下角标“1、2”分别表示上、下介质。空气的相对介电常数为1,最小；水的相对介电常数为81,最大（见表1）。电磁波由空气
6、进入二衬的混凝土层，会出现强反射（对应地面，并且由丁空气中电磁波传播速度较快，这时的地面对应的是负相位）；同样，当电磁波由二衬传播至初衬，继而由初衬传播到岩层时，如果交界处贴合不好，或存在空隙，亦会导致雳达剖面相位和幅度发生变化，由此可确定衬砌厚度和发现施工缺陷。电磁波遇到以传导电流为主的介质，比如衬砌中存在表1常见介质的电性特征介质电导率（Sin）介电常数（相对值）速度(m/ns)衰减系数（dB/m）空气010.30纯水lOxlO2810.0330.1新鲜水5xl04810.0330.1海水4810.01IO3冰3.20.170.01花岗岩（干）10s50.150.011花岗岩（湿）io-3
7、70.10.011玄武岩（湿）IO280.15(干)灰岩（干）io-970.110.4-1灰岩（湿）2.5xW280.4-1砂（干）IO10460.150.01砂（湿）io*4a300.060.030.3淤泥100.15-300.071-100粘土（湿）10“18120.061-300页岩（湿）io-170.091-100砂岩（湿）4x1O26土壤1.4XW42.6150.130.17儒=35)2030-5.0xl02700.095(耳=10)0.15(er=40)肥土150.078永久冻土le5le34-80.120.01-1混凝土6.40.12沥青350.120.18江西省交通工程质龟监督
8、站试验检测中心联系电话（传真）:0791-6625474第#页泰赣高速公路隧道衬砌质最检测报告共22页的钢筋，会出现全反射，接收到的能量非常强，在雳达剖面上显示强异常，以此可确定钢筋分布情况。五、现场检测及数据处理分析1、检测内容本中心丁-2003年12月12日至2003年12月17日对泰赣咼速公路段内FZL（长1795米，双线）、YGS（长约1555米，双线）、ZH（长197米，双线）、YY（长250米，双线）、XW（长235米，单线）等5座隧道进行了施工质量检测。检测时，每个隧道洞设置4条测线（拱顶利用500M和900M天线分别检测,两个拱腰各设置一条500M测线），测线总长31,316米
9、。测线严格按照检测规范指定位置布置，横向误差小于20cm,纵向误差控制在lm（个别位置由于洞中障碍物或报桩号误差的影响，纵向定位误差可能较大）。2、现场测试图3野外作业现场照片（主机置于车内,天线放J诒车的架子上）现场测试采用中国电波传播研究所青岛分所研制的LTD-10型探地雷达（见图1）,所用天线为地面耦合式一体化天线。雷达检测时，发射和接收天线与隧道衬砌表而密贴，沿测线滑动，由雷达仪主机高速发射雷达脉冲，进行快速连续采集。雷达每秒发射64个脉冲，每米测线约有测点4060个。雷达时间剖面上各测点的位置和隧道里程相联系。为保证点位的准确，在隧道壁上每5ni作一标志，标上里程。当天线对齐某一标记
10、时，由仪器操作员向仪器输入信号，在雷达记录中每5m作一小标记，50米或100米的整数桩号打一个大标。内业整理资料时，根据标记和记录的首、末标及工作中间核査的里程，在雳达的时间剖而图上标明电程桩号。现场测试的具体步骤如下：（1）天线选型针对本次隧道衬砌检测的具体情况，主耍从分辨率、穿透力和稳定性三个方而综合衡量，我们选择了500MHz和900MHz天线。900MHz天线分辨率较高，能够发现二衬间存在的缺陷，确定钢筋分布，估计二衬厚度；500MHz天线虽然分辨率较900MHz天线低一些，但穿透深度较大，可以检测不规则岩面和初衬之间是否存在空洞或空隙，并可对初衬和二衬之间900M的检测结果进行对比。
11、（2）记录参数的确定在选定测量天线后，进行了记录参数选取试验。根据现场调试分析结果，确定主耍参数如下：a）车辆行驶速度控制在5km/h左右；b）每道（即每个地面采样点）包括512个时间采样点；c）900M天线的时间窗（记录长度）为15ns,500M天线的时间窗为5011S；d）采用9点分段增益，由浅至深线性增益；e）采用连续检测方式，每隔5米打一个标记，每50米打双标。注：在实际测量中，车速耍尽量匀速，桩号设置一定耍清晰、准确。（3）检测测线布置按上述参数对五座隧道逐洞进行了现场检测，其中拱顶分别利用900M和500M天线检测，双联拱隧道隔墙上的测线设置在起拱线30cm左右处，其它单洞的左右拱
12、腰分别设置测线（图4）,测线的具体区段、桩号见表2表6。图4隧道衬砌雷达检测测线布置示意图表2ZH隧道探地雷达检测试验现场记录测试日期：2003年12月14日上午操作员：朱木锋项目名称泰赣高速ZH隧道检测施工单位测线名测线起始桩号|测线描述ZHY5ZQ01K196+575K196+720.5右洞左墙，测线离地1.5mZHY5D01K196+720.5K196+575右洞拱顶（天线贴合不好）ZHY9D01K196+575K196+720.5右洞拱顶ZHZ9D01K196+720.5K196+575左洞拱顶ZHZ5D01K196+575K196+720.5左洞拱顶ZHY5ZY01K196+720.
13、5K196+575右洞左腰，双联拱的分隔墙ZHY5YY01K196+720.5K196+575左洞右腰ZH隧道初t砌施工设计数据序号桩号范围围岩类型初衬厚度cm二衬厚度cm1K196+563.5kl96+610I25602K196+610kl96+650III20403K196+650kl96+706.5I2560说明表3YGS隧道探地雷达检测试验现场记录测试日期：2003年12月13日下午操作员：朱木锋项目名称泰赣高速YGS隧道检测施工单位测线名测线起始桩号测线描述YGSZ9D01K201+805-K201+185左洞拱顶，人推架YGSZ9D02K201+185-K2O2+25OYGSZ9D
14、03K202+250-K202+450YGSZ9D04K202+405-K202+570YGSZ5Z01K202+570-K204+346左洞左墙，汽车架YGSZ5Y01K204+346K202+570左洞右墙YGSZ5Y02K202+570-K202+500YGSZ5Y03K202+500K201+793YGSZ5Z02K201+800K202+570左洞左墙YGSY5Z01K201+815-K2O2+592.5左洞左墙YGSY5Z02K202+592.5K203+140右洞左墙YGSY5Z03K203+140-K203+370YGSY5Y01K203+370-K202+592.5右洞右墙YGSY5Y02K202+592.5K202+260右洞右墙YGSY5Y01K202+260K
