高速公路完整检测报告.doc

初期支护检测01怀化至通道高速公路第八合同段桂花垠隧道左线进口初期支护质量检测报告 （ZK46360ZK46377.6区段）中南大学怀通高速公路技术服务项目部二九年十二月二十七日桂花垠隧道左线进口初期支护质量检测报告 （ZK46360ZK46377.6区段）项目负责：朱自强技术负责：柳群义现场操作：何现启、柳群义、文飞现场记录：何现启报告编写：何现启报告复核：鲁光银报告审核：周 勇中南大学怀通高速公路技术服务项目部二九年十二月二十七日桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6区段初期支护质量检测报告一、 工程概况受湖南省怀通高速公路建设开发有限公司的委托和相关合同要求，中南大学承担了第七合同段桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6区段的初次支护质量的地质雷达检测，检测内容包括：长管棚数量、长度、注浆效果；钢拱架数量、间距；喷射混凝土厚度,超挖回填密实情况及是否存在空洞；系统锚杆长度、注浆效果；超前锚杆长度、数量等。对上述项目质量问题进行检测，以便业主和监理单位及早发现隐患，总体上把握隧道初期支护质量，并督促施工单位对隐患进行处理，确保在初期支护质量合格的情况下再开展二衬施工。接到检测任务后，我项目部迅速组织相关技术人员奔赴现场，在业主、监理和施工单位等相关技术人员的鼎立支持与积极配合下，顺利完成了桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6区段的检测任务。完成的主要工作量如下（表1）。 地质雷达初期支护质量检测完成工作量一览表 表1检测方法检测项目起讫里程完成工作量（延米）SIR-3000地质雷达初支喷射混凝土厚度、脱空情况，钢拱架数量,长管棚数量长度ZK46360377.617.6小 计17.6其中钢拱架检测采用人工测量与地质雷达相结合的方法，以确保检测准确可靠。根据怀通高速公路建设开发有限公司提供的设计及施工资料，所检测的初期支护的设计参数见表2。 初期支护设计参数 表 2里程衬砌类别拱架间距(cm)衬砌厚度(cm)长管棚数量/长度超前锚杆数量/长度ZK46360377.6（浅埋偏压）602635/22/二、 检测依据A 公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）；B 公路隧道设计规范（JTD D70-2004）； C 公路隧道施工技术规范（JTJ 042-94）；D 公路隧道养护技术规范（JTG H12-2003）；E 公路隧道勘测规程（JTJ 063-85）；F 公路工程质量鉴定办法（交通部2004年第3号令）；G 公路工程质量监督检查办法（质监公字200510号）；H 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）I 公路工程水文勘测设计规范JTG C30-2003；J 业主要求及其它相关技术规范；K 隧道勘察、设计等技术资料。三、 测方法与技术地质雷达方法以其经济、无损、快速而直观的特点成为了近年来浅部地球物理勘察最主要的工具之一。雷达波频率高、波长短、分辨率高、可实现连续性测量，是目前砼厚度质量和围岩状态探测的首选方法之一。探地雷达（简称GPR）剖面测量与声纳、地震反射法类似。向地下发射一个高频电磁波的短脉冲，产生一个向下传播的波前，其中部分能量被地下具有电性差异的界面反射到地表。地表则使用一个接收器监测反射量与接收延时的比值。向地下发射能量到接收机接收到脉冲的地下延时，是电磁波在地下介质中的传播速度和地下反射体深度的函数。概言之，高频电磁波在介质中传播时，其波速、路经、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。所以，通过对时域波形的采集、处理和分析，可确定地下界面或地质体的空间位置及结构。因此，在发射和接收天线同步移动，进行地质雷达剖面测量时，通过测量地下介质中的雷达波传播速度、振幅、相位就可以确定反射体的深度等参数。从方法原理来看，要获得有效的反射波，必须存在有电性差异的界面。在隧道初期支护质量检测中，空气的相对介电常数为1.0，喷射混凝土为69，水为81，岩石的介电常数一般大于8，这与其含水性有很大的关系。据此，隧道中介质之间存在明显的介电常数差异，这为地质雷达检测隧道的施工质量提供了可靠的地球物理依据。在本次的隧道地质雷达检测中，业主要求检测初期支护质量，包括长管棚数量长度、喷射混凝土的厚度、砼的胶结情况、钢拱架数量以及是否存在脱空等隐患。 现场检测工作采用美国GSSI公司生产的SIR-3000型地质雷达，检测车辆采用工地上常用的工具车。选用的天线频率为900MHz，雷达采样连续透视扫描。共检测8条测线（图1），它们分别位于隧道的拱顶，左、右拱肩以及左、右拱腰5个部位以及三条环向测线分别位于ZK46+375、ZK46+371、ZK46+369。 图1雷达测线布置横断面示意图 图2雷达测线布置纵向图1、检测的主要内容：(1)喷射混凝土厚度；(2)探测隧道衬砌背后是否存在空洞，以及空洞存在的位置和规模；(3)初期支护中钢拱架数量；(4) 长管棚的数量、质量、注浆效果。 2、探测与资料处理（1） 采用剖面法（CDP）按设计测线对隧道拱顶，左、右拱腰及左、右边墙进行连续透视扫描，测线以纵测线为主，对质量可疑地段辅以横测线。（2） 所有剖面测线记录独立编写文件，采用边采集数据边实时显示监控，采集效果较差的地段在现场进行重复观测。（3） 在室内将扫描的记录传到计算机硬盘上。（4） 对雷达图像进行滤波、去噪、偏移等处理之后，分析是否存在脱空及脱空情况。（5） 在专业雷达处理软件上，根据雷达图像对初衬厚度进行追踪，每0.2米获得一个厚度值，以每1米的平均厚度编制厚度检测成果表。四、 资料解释与检测成果1、 资料处理的方法依据实测资料的处理主要采用“RADAN 5.0”软件进行分析（见图2）。在该处理软件中，主要是利用“Process”菜单中的数字滤波器（IIR Filter、FIR Filter）、褶积（Deconvolution）、偏移（Migration）、希尔伯特变换（Hilbert Xform）等方法对野外采集结果进行预处理，然后根据现场岩性的具体情况（特别是岩石的含水情况），选择合理的相对介电常数。图2 地质雷达RADAN软件分析界面示意图由于本次隧道初期支护质量检测的天线中心频率为400MHz，在完成野外数据采集之后，进行数字滤波时，选择频率为100MHz800MHZ的带通滤波器进行滤波。进行“Interactive Interpretation”进行初期支护厚度界面提取，利用“Pick points”提取上、下界面的距离（图3），生成“*.lic”文件，利用自主开发软件，即刻计算出初期支护喷射混凝土厚度。利用“Deconvolution”、“Migration”、“Hilbert Xform”等操作，对原始数据进行转换、分析、偏移等手段，分析初期支护是否存在空洞等安全隐患（图3）。上界面下界面图3 初支喷射混凝土厚度提取上下界面示意图空 洞空 洞空 洞空 洞空 洞图4 初支检测空洞雷达曲线示意图2、 检测成果2.1 喷射混凝土及拱架质量检测成果根据初期支护质量地质雷达检测时采集的地质雷达数据，按照上述方法进行处理，得到初支喷射混凝土厚度检测结果表及钢拱架数量表。地质雷达图像如图5图12。桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6初支喷射混凝土厚度检测结果表 表3编号桩号范围宽度（m）设计厚度(cm)拱顶(cm)左拱腰(cm)右拱腰(cm)左边墙(cm)右边墙(cm)1ZK46+36036112626.226.327.226.726.42ZK46+36136212627.327.226.426.627.53ZK46+36236312626.226.327.326.727.44ZK46+36336412626.326.727.526.426.35ZK46+36436512627.126.127.327.328.16ZK46+36536612627.126.126.427.728.27ZK46+36636712626.226.126.126.426.78ZK46+36736812625.826.326.826.526.69ZK46+36836912625.826.427.126.226.410ZK46+36937012626.126.326.626.726.811ZK46+37037112626.226.526.326.726.312ZK46+37137212626.126.125.826.726.613ZK46+37237312627.527.628.729.527.614ZK46+37337412627.627.828.129.427.715ZK46+37437512627.527.127.627.926.116ZK46+37537612626.726.627.726.827.817ZK46+37637712626.426.326.725.926.2脱空情况拱顶ZK46+372373有空洞或不密实现象、左拱肩ZK46+369371有脱空现象、右边墙ZK46+373374回填不密实。图5 桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6初期支护质量检测拱顶雷达图图6 桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6初期支护质量检测右边墙雷达图 图7 桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6初期支护质量检测左边墙雷达图图8 桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6初期支护质量检测左拱肩雷达图图9 桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6初期支护质量检测右拱肩雷达图图10 桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6初期支护质量检测环向测线1雷达图图11 桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6初期支护质量检测环向测线2雷达图图12 桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6初期支护质量检测环向测线3雷达图桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6初支钢拱架检测结果表 表4里程桩号长度（m）拱架(格栅)间距（cm）拱架设计数量（榀）检测数量（根/榀）ZK46+360377.617.66029182.2 长管棚质量检测成果桂花垠隧道左线进口长管棚设计参数如表4，长管棚质量注要包括长管数量、长度及注浆效果，长管棚检测主要以环向测线为主，纵向测线为辅。根据现场观测掌子面附近有约2米高蹋方，未见到长管棚，详见现场相片图13。依据雷达数据分析，检测结果如下：桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6长管棚检测结果表 表5里程桩号长度（m）环向间距（cm）设计数量(根)设计长度（m）检测长度（根）注浆效果ZK46+360377.617.640352211-14左右局部有不密实现象依据雷达图像在ZK46+375处未检测到长管棚，在ZK46+371、ZK46+369处环向测线图像上有长管棚反应，但间距较大，由此可见长管棚长度大约在11-14米之间，ZK46+371处检测到32根，ZK46+369检测到34根，管棚注浆局部有不密实现象。 图13. 掌子面蹋方情况五、 检测结论1.通过本次地质雷达检测工作，查清了桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6区段初期支护喷射混凝土的厚度（表3），从五条测线的检测结果分析，拱顶喷层厚度偏薄，其余测线范围内基本满足规范要求。2桂花垠隧道左线进口ZK46+360377.6区段五条测线范围内, 拱顶ZK46+372373有空洞或不密实现象、左拱肩ZK46+369371有脱空现象、右边墙ZK46+373374回填不密实。3.