李峰隧道出口二衬质量检测报告

ZTWT JC JL 0536 2011 京京 福福 客客 专专 隧隧 道道 质质 量量 无损检测报告无损检测报告 工程名称 李峰隧道出口 工程地点 福建福州 检测项目 隧道衬砌 廊坊市中铁物探勘察有限公司廊坊市中铁物探勘察有限公司 20112011 年年 0707 月月 2424 日日 京京 福福 客客 专专 隧隧 道道 质质 量量 无损检测报告无损检测报告 检测人员 报告编写 审 核 批 准 廊坊市中铁物探勘察有限公司廊坊市中铁物探勘察有限公司 20112011 年年 0707 月月 2424 日日 1 一一 前言前言 受中铁二局京福客专闽赣 标项目部委托 廊坊市中铁物探勘察 有限公司于 2011 年 07 月 23 日对李峰隧道出口 DK805 360 DK805 550 段衬砌进行了质量检测 本次探测采用美国 GSSI 公司生产的 SIR 3000 型地质雷达 经室内资料整理 数据分析与 判读 现提交正式检测成果报告 二二 检测方法及原理检测方法及原理 本次工作主要是采用地质雷达法对衬砌厚度以及衬砌背后密实性 进行无损检测 其方法原理如下 地质雷达主机通过天线在隧道衬砌表面向内部发射频率为数百兆 赫的电磁波 当电磁波遇到不同媒质的界面时便会发生反射与透射 反射波返回衬砌表面 又被接收天线所接收 发射与接收为同一天线 此时雷达主机记录下电磁波从发射到接收的双程旅行时 t 因为电磁波 在衬砌媒质内的传播速度 V 可由已知衬砌厚度点测定出来 所以可由 深度 D V t 2 式求出反射面的深度即衬砌厚度 此外 根据雷达图 像上反射波的振幅强弱 频率特征及变化情况 确定衬砌背后是否存 在脱空以及准确判定砌筑厚度 在地质雷达法勘探中 电磁波通常被近似为均匀平面波 其传播 速度在高阻媒质中取决于媒质的相对介电常数 r 即 V C r 式中 C 0 3 m ns r 为媒质的相对介电常数 2 电磁波传播在遇到不同媒质界面时 其反射系数为 R 1 2 1 2 由此可知 电磁波的反射系数取决于界面两边媒质的相对介电常数 的差异 差异越大 反射系数越大 对于隧道衬砌检测 涉及的主要媒质为 混凝土 钢筋 空气 水 粘土和围岩 其物性差异见下表 2 1 表 2 1 介质物性差异表 媒媒 质质电电 导导 率率 Sm 介介 电电 常常 数数 相对值 相对值 电磁波速度电磁波速度 m ns 空 气010 3 水10 4 3 10 2 810 033 灰 岩 湿 2 5 10 2 8 100 11 0 095 粘 土 湿 10 1 18 120 11 0 087 混 凝 土10 9 10 86 150 12 0 077 钢 筋 1 0 3 从表中可以看出 隧道内所涉及的这几种媒质物性均有差异 会 形成反射 这种差异正是地质雷达法检测的基本前提条件 三三 采用的仪器设备采用的仪器设备 本次检测采用的主要仪器为 1 SIR 3000 型地质雷达 美国 GSSI 公司 2 400MHz 收发单置式屏蔽天线 3 四四 工作布置及工作量工作布置及工作量 一 测线布置 一 测线布置 测线布置采用沿隧道纵向布置 分别于隧道左边墙 右边墙 左 拱腰 右拱腰 拱顶各布置一条测线 二 测量参数 二 测量参数 本次探测采用美国 GSSI 公司的 SIR 3000 型地质雷达 天线采用 400MHz 收发单置式天线 仪器参数设置为 每秒扫描 60 扫描 秒 探测时窗 40ns 三 工作量统计 三 工作量统计 本次检测李峰隧道出口 DK805 360 DK805 550 左 右边墙 左 右拱腰及拱顶各 190 米 测线长度为 190 5 950 米 五五 资料处理与解释资料处理与解释 一 资料处理 一 资料处理 先将野外数据传输到计算机 再利用 WINRAD 软件将原始记录切 除首尾废段 按 5 米标记对记录进行水平均衡 调整测量方向保 持一致 零点校正 水平 垂直滤波 识别界面及有效信号 输入介电常数 拾取衬砌厚度界面 分析回填情况 拾取钢 4 筋及钢拱架信号 二 介电常数的确定 二 介电常数的确定 本次检测介电常数 r的确定 采用由已知厚度 D 由式 D 0 5C t r 式计算 r 式中 C 为光速 C 0 3m ns t 为已知厚度处 电磁波对衬砌界面的双程旅行时 通过对隧道实测求得适合本区段隧道衬砌的介电常数平均值为 r2 9 三 资料的解释原则 三 资料的解释原则 1 衬砌界面的判识 如图 5 1 在地质雷达图像的上部 一般反射波振幅不强 同相轴 相对比较连续的第一组波形即为衬砌界面的反射信号 衬砌界面判识 后输入正确的介电常数值 即可由计算机自动计算得出衬砌厚度值 图 5 1 雷达检测衬砌界面图像雷达检测衬砌界面图像 2 支护背后脱空的判识 125 衬砌界面衬砌界面 5 由于空气与混凝土的介电常数差异较大 所以衬砌背后若有明显 的空隙或空洞 脱空 时 地质雷达会有明显的强反射 在图像中表 现为衬砌界面反射信号很强 三振相特征明显 如图 5 2 图5 2 雷达检测脱空图像雷达检测脱空图像 图5 3 雷达检测钢筋图像雷达检测钢筋图像 六六 解释结果解释结果 通过对资料的分析与处理 脱空脱空 6 隧道衬砌密实性和脱空现象如表 6 1 所示 隧道衬砌钢筋网分布如表 6 2 所示 隧道衬砌厚度见附图 李峰隧道出口衬砌厚度成果图 李峰隧道出口 DK805 360 DK805 550 段隧道衬砌左 右边墙密 实性较好 未见有脱空和不密实 表 6 1 隧道衬砌密实性统计表 序号隧道名称里 程位 置 深度 m 密实情况 1DK805 391 DK805 392 拱顶 0 41 不密实 2DK805 541 DK805 542 右拱腰 0 49 不密实 3 李峰隧道出口 DK805 525 DK805 528 左拱腰 0 61 不密实 表 6 2 隧道衬砌钢筋网分布统计表 序号隧道名称里 程位 置 长度 m 钢筋分布 情况 1DK805 360 DK805 468108 无钢筋 2DK805 468 DK805 550 边 墙 82 有钢筋 8DK805 360 DK805 468108 无钢筋 9DK805 468 DK805 550 拱腰 82 有钢筋 14DK805 360 DK805 468108 无钢筋 15 李峰隧道出口 DK805 468 DK805 550 拱 顶 82 有钢筋 7 七 附图七 附图 拱顶拱顶DK805 391 DK805 392DK805 391 DK805 392段不密实段不密实 右拱腰右拱腰DK805 541 DK805 542DK805 541 DK805 542段不密实段不密实 8 左拱腰左拱腰DK805 525 DK805 528DK805 525 DK805 528段不密实段不密实 1 李峰隧道出口隧道衬砌厚度成果图李峰隧道出口隧道衬砌厚度成果图 里 程 围岩等级 回填情况 0 10 20 30 40 50 60 cm 0 10 20 30 40 50 60 cm 左 边 墙 70 IV级V级 70 2 里 程 围岩等级 回填情况 0 10 20 30 40 50 60 cm 0 10 20 30 40 50 60 cm 右 边 墙 70 70 IV级V级 避车 洞 3 里 程 围岩等级 回填情况 0 10 20 30 40 50 60 cm 0 10 20 30 40 50 60 cm 左 拱 腰 7070