江西省天然气有限公司雁烈山隧道检测方案

1、附件一:江西省天然气有限公司雁烈山隧道检测方案二0一五年六月目录1、 隧道检测的必要性及概况-11.1 隧道检测的必要性-11.2 工程概况-12、检测依据及检测执行的标准4-3、检测项目及检测方法-4-3.1 外观检查-53.2 外观检查内容：-53.3 外观检测方法-63.4 专项检测-73.5 专项检测内容-83.6 专项检测方法-84、检测方案-9-4.1 洞门及附属结构检查-94.2 山岭隧道宽度、净高及衬砌断面尺寸检查-9-4.3 天然气输送管道支墩支撑状态检查-.1.0-4.4 山岭隧道衬砌结构纵向连续检测.1.0-4.5 山岭隧道衬砌结构横向加密检测.1.6-4.6 衬砌混凝土

2、表面强度检查.1.7-5报告提交.1.8.-6检测目标.1.8.-6.1 工期目标1.8.6.2 工程质量目标1.9.6.3 安全检测目标1.9.7检测工作部署-1.9.7.1检测项目部-1.9.7. 2检测分工.2.2.-7.3 检测施工进度计划-.2.3.7.4 检测仪器设备及人员.2.3.-7.5 劳动力需用计划及技能要求.2.4-7.6 质量保证措施-.2.4.7.7 安全措施.2.5.江西省天然气有限公司雁烈山隧道检测方案1、隧道检测的必要性及概况1.1隧道检测的必要性近十余年，随着我国石油管线工程建设的大发展，我国新建了大量的穿越工程隧道投入运营使用。隧道是一个特殊的工程结构物，其

3、自身结构和周围地质环境相互作用的特点决定了其受力的复杂性，因此，隧道养护比一般路桥工程养护要求高，技术较为复杂，具有一定的特殊性，需要进行专门的科学养护和管理，才能保证隧道的安全运营。根据我国对运营近十年石油管线穿越隧道的调查显示，已建隧道普遍存在不同程度的衬砌裂缝、变形以及渗漏水等病害，对隧道的健康状况进行全面定期检测与养护势在必行。通过定期检测，应系统掌握隧道结构的基本技术状况，合理评定隧道的功能状态，为下一步的养护提供依据。1.2工程概况省天然气管网设计压力为6.3兆帕，目前运行压力为4.7兆帕。管道直径为508mm,采用的是L415钢。管网九江-景德镇段在定向钻穿越鄱阳湖后，在九江市湖

4、口县境内连续采用5处隧道穿越山体，长度分部为；表1隧道概况隧道名长度（米）雁烈山1号隧道377雁烈山2号隧道346雁烈山3号隧道347雁烈山4号隧道784300雁烈山5号隧道合计2154省天然气公司雁烈山隧道建设期为2009年，于2010年6月开始投产，隧道及内部设计见设计图纸雁烈山隧道至建成投产后，按省天然气制度，管道保护部组织巡线队每月徒步穿越检查隧道一次，记录相关问题，但未组织相关专业检查及安全评估。从2012年开始，隧道陆续发现隧道内部漏水，墙体出现微裂纹等情况，具体现场情况见图片图1雁烈山3号隧道洞门破损图2隧道裂缝图3隧道渗漏水为系统掌握隧道的健康状况，调查清楚隧道存在的病害情况与

5、隐患，为后期的养护治理提供有力依据，根据我单位检测的工程经验和相关规范的要求，制定该检查方案。2、检测依据及检测执行的标准依据已被相关部门颁布的规范作为本次检查的主要依据:1、交通部颁发的公路隧道养护技术规范(JTG H12-2003 )；2、交通部颁发的公路工程技术标准(JTGB01-2003)；3、交通部颁发的公路隧道设计细则(JTG/TD70-2010)；4、铁道部颁发的铁路隧道衬砌质量无损检测规范(TB10223-2004)；5、江苏省建设厅颁发的雷达法检测建设工程质量技术规程(DGJ32/TJ79-2009)6、建设部颁发的回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T23-2001)

6、；7、中国工程建设标准化协会颁发的超声法检测混凝土缺陷技术规程(CECS21:2000)；8、中华人民共和国住房和城乡建设部颁发的油气输送管道线路工程抗震技术规范(GB50470-2008)；9、中华人民共和国住房和城乡建设部颁发的油气输送管道隧道工程设计规范GB50423-2007)；10、建设部颁发的输气管道工程设计规范(GB50251-2003)；11、建设部颁发的地下工程防水技术规范(GB50108-2008)；12、检测山岭隧道相关文件。3、检测项目及检测方法本次水谷坝山岭隧道检测，采用现场实测、实地调查，查验资料及室内数值计算相结合的方法进行，对山岭隧道检测采用无损检测法，以尽量减

7、少对隧道结构的破坏。检测项目主要分为外观检查和专项检测两大部分。外观检查是指对山岭隧道土建结构外部和油气输送管道支墩结构外观状况进行的检查。专项检测是指对山岭隧道土建结构内部的结构物基本技术状况进行的检测。3. 1外观检查夕卜观检查采用现场实测的方法，现场实测内容以“检测规程”的规定内容为准。应该说明外观检查只涉及工程实体完工后的外露部分，包括洞门、边仰坡、排水沟、地面、山岭隧道结构尺寸以及其他附属设施等内容。已经被后续工程覆盖的隐蔽部分按监理签认的施工资料检查为准，不在本检测内容之内。山岭隧道典型断面图如下所 示。图4山岭隧道典型断面图3.2外观检查内容：(1)洞门及附属结构检查检查工程实体

8、完工后的外露部分，包括洞门、边仰坡、排水沟、挡土墙、管道入地过渡段、地面以及其他设施等，观察是否存在局部失稳，或者小范围掉块、垮塌；检查是否发现墙面石破损，整体表面是否平整。(2)山岭隧道宽度、净高山岭隧道宽度检测指山岭隧道净宽检测，为了监测隧道结构尺寸变形情况，每40nl测一个断面，每断面检40nl用钢卷尺量一个断面，曲线部位每道净高检测每测3个点。(3)衬砌断面尺寸衬砌断面尺寸检测包括宽度和高度检测，起拱线处宽检测一处，地面处宽度检测一处，高度检测三处，以上均以实际情况，参考公路隧道养护技术规范(JTGH12-2003),按洞口510m,洞内20s40m一个断面。(4)天然气输送管道支墩及

9、管道管卡状态检查检查天然气输送管道支墩的支撑状态，是否有破损、沉降及支墩间是否发生明显的差异沉降；检查管卡固定是否牢靠、胶垫是否完好、管卡是否锈蚀等。3. 3外观检测方法(1)洞门及附属结构检查方法山岭隧道洞门、边仰坡、截水沟、挡土墙以及管道入地过渡段等的检查方法是利用望远镜等设备观测洞门与附属结构的完整性，观察是否存在局部裂缝与失稳现象，观察洞口边坡是否垮塌、剥落等现象，对出现的破坏现象进行记录并照相存档。图5高倍望远镜(2)山岭隧道宽度、净高及衬砌断面尺寸检查方法利用钢卷尺与红外测距仪检查山岭隧道的宽度、净高及衬砌断面尺寸，并与设计施工资料进行对比，通过长期监测结果分析测试参数的长期变形规

10、律，评定隧道结构的稳定性。图6钢卷尺图7激光测距仪(3)天然气输送管道支墩及管道管卡状态检查方法借助灯光照射、细铁棒插探等方法，确定天然气输送管道管卡是否牢靠，胶垫是否完好，是否处于支撑承重状态，观测支墩间是否发生明显的不均匀沉降，根据多次支撑状态情况判断支座沉降变形规律。3. 4专项检测本次山岭隧道专项检测，根据“检测规程”采用现场实测及查验资料相结合的方法，对于山岭隧道安全的重要检测指标以现场实测为主，如衬砌强度、衬砌厚度、空洞、汇水区范围、裂纹宽度、裂纹分布情况等内容。通过检测评定山岭隧道是否能达到天然气输送管道安全运营的指标要求3.5专项检测内容(1)山岭隧道衬砌结构纵向连续检测检测山

11、岭隧道衬砌厚度、衬砌强度等，结合设计资料分析山岭隧道稳定性；检测空洞、汇水区范围、裂纹宽度与深度、裂纹形状、裂纹分布等病害情况，提出相关处理意见。(2)裂缝渗水断面衬砌结构横向加密检测非溶蚀发育或破碎区段出现裂缝、渗水的断面，对该断面进行横向加密检测，检测空洞、汇水区范围、裂纹宽度与深度、裂纹形状、裂纹分布等病害，确定该病害的几何分布情况，提出相关处理意见；通过定期检测结果，分析病害变化规律，评价山岭隧道长期稳定性。(3)渗水区山岭隧道衬砌混凝土强度检测检测渗水区山岭隧道衬砌混凝土强度，结合设计资料分析山岭隧道稳定性。3. 6专项检测方法利用地质雷达检测山岭隧道衬砌结构厚度、空洞、汇水区范围、

12、裂纹宽度与深度、裂纹形状、裂纹分布等病害情况；利用超声波裂缝探伤仪，针对发现的山岭隧道衬砌裂纹进行细部检测；针对隧道渗水部位，利用回弹仪检测渗水区混凝土强度。图8地质雷达图9裂缝测深仪图10数显回弹仪4、检测方案4.1洞门及附属结构检查检查工程实体完工后的外露部分，包括洞门、边仰坡、排水沟、地面以及其他设施等，观察是否存在局部失稳，或者小范围掉块、垮塌，检查结构完整性。(n)纵断面图11洞门示意图4.2山岭隧道宽度、净高及衬砌断面尺寸检查山岭隧道宽度检测：每40m用钢卷尺量一个断面，曲线部位每20nl量一个断面山岭隧道净高检测：每40nl测一个断面，每断面检测3个点。衬砌断面尺寸检测：包括宽度

13、和高度检测，起拱线处宽检测一处，地面处宽度检测一处，高度检测三处，以上均以实际情况，按洞口5 10m,洞内20s40m 一个断面。(a)净Cb）宽度（C）衬砌新面尺图12尺寸检查4. 3天然气输送管道支墩支撑状态检查检查天然气输送管道与支墩的接触状态，分析支墩间是否发生明显的差异沉降图13支墩分布4. 4山岭隧道衬砌结构纵向连续检测沿山岭隧道纵向、于山岭隧道顶部（1#）、底部（3#）、左侧（2#）、右侧（4#）四条测线，检测山岭隧道衬砌厚度、衬砌强度等设计参数，检测空洞、汇水区范围、裂纹宽度、裂纹分布等病害情况。4. 4.1探测范围检测时在各检测隧道段的拱顶、拱腰以及边墙3个部位分别布置检测剖

14、面，共5条测线，拱顶为各隧道的正顶部附近、拱腰为隧道的起拱线以上1m左右，边墙为隧图14地质雷达测试方向图15地质雷达测试与测线分布4. 4.2探测内容(1)、二衬厚度、混凝土密实度情况；(2)、钢支撑的位置、间距、深度等布置情况;(3)、衬砌背后空洞大小及分布情况；(4)、衬砌背后赋含水分布情况。1. 0m 内5. 4.3探测要求(1)、探测深度：衬砌外表面向围岩深处(2)、钢支撑：检查是否按设计要求布置。(3)、拱背空洞：检测空洞提供起止桩号、深度和充填情况。(4)、衬砌混凝土：检查衬砌混凝土厚度和密实情况。(5)、拱背含水：检查围岩渗流水或地下水对衬砌的侵害。4.4.5检测仪器与检测原理

15、检测采用了美国地球物理探测设备公司(GSSD生产的SIR-3000型地质雷达。由于衬砌围岩之间存在着物性差异；缺陷部位混凝土被水或空气充填时，与密实的混凝土的物性也有明显差异。因此，可以采用地质雷达法对隧道的支护和衬砌混凝土质量进行检测检测原理：探地雷达是通过天线将脉冲雷达波发射入被测物体，由接收天线接收不同物理性质物体的界面反射的雷达波，据此进行探查。矗斯露酒蟀203600实测时将探地雷达的发射和接收天线密贴于衬砌表面，雷达波通过天线进入混凝土衬砌中,遇到钢筋、钢质拱架、材质有差别的混凝土、混凝土中间的不连续面、混凝土与空气分界面、混凝土与岩石分界面、岩石中的裂面等产生反射，接收天线接收到反

16、射波，测出反射波的入射、反射双向走时，就可计算出反射波走过的路程长度，从而求出天线距反射面的距离DoD=V式中：D为天线到反射面的距离；V为雷达波的行走速度；t为雷达波从发射至接收到反射波的走时，用ns（纳秒，1ns=10-9秒）计；可以用几何光学的概念来看待直线传播的雷达波的透射和反射。V=C0/&1/2为介电常数，由波所通过其中：CO为雷达波在空气中的传播速度一30cm/ns的物质决定。即物体中的雷达波速由其介电常数决定。如空气的&空气=1,水的环=81,混凝土的&在4s6之间。实际上，雷达波之所以会在物体界面产生反射，是因为界面两侧物质介电常数不同雷达天线可沿所测

17、测线连续滑动，所测的每个测点的时间曲线可以汇成时间剖面图像。从一个测点的反射波时间曲线上去判别哪一个波反映什么是困难的，但多个测点资料汇成的时间剖面，各测点接收到的同一反射面的反射波汇成一定图像，就能直观地反映出各种不同的反射面。例如，一个与测量平面近于平行的反射面，如衬砌的外缘面，在时间剖面上就是与时间0基线近于平行的线；衬砌与岩体交界面的起伏（反映了衬砌厚薄变化）表现为有起伏的图像；钢质拱架的反射图像可能是一双曲线，在彩色或黑白灰度的图上也可能呈现一个个圆点；突入衬砌中的小块岩石、衬砌背后的空洞、两层衬砌间的空隙则多呈双曲线图像。根据这些图像即可辩别不同的物体。时间剖面图像是探地雷达成果的

18、基本图件，其横座标为测点位置，纵座标为雷达波反射时。可以用黑白波型图像(波形图变面积黑白显示)、黑白灰度显示、彩色色块显示等形式。4.4.5检测方法测线布置测线布置如图15所示，在隧道走向上，连续检测5m打一次测量标记。仪器设备的参数选择雷达是通过天线发射和接受雷达波的。频率高的天线发射雷达波主频高、分辨率高，但穿透深度小；频率低的天线发射雷达波主频低、分辨率低，但是穿透深度大。若选用600MHz天线作为工作天线，它的波长约为20cm左右，检测30s50cm厚的衬砌背后的空洞和深I62nl的坍方有足够的分辨率；采样最大时窗若为40ns,可探测1.5-2m深。但为探查坍深达5m以上的坍体情况，就

19、要选择低频的天线，例如200MHz的天线。其发射和接收的波长约4s5%分辨率较低，但采样时窗可设定在200ns以上，可探深7s8米。具体使用时可根据初期支护的情况和二次衬砌的厚度选用600MHz或900MHz的天线。现场数据采集雷达检测时，需将发射和接收天线与隧道衬砌表面密贴，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。为此，需使用工作台架，便于将天线举起密贴衬砌。天线沿测线以ls3km/h左右的速度滑动。为此，利用装载机或反铲挖掘机搭设工作平台。若雷达每秒发射20个脉冲，检测时天线的行走速度为0.56m/s(2km/h),则每米有测点35个，点距约3cm；雷达时间剖面上各测点

20、的位置要和隧道里程相联系。为保证点位的准确，在隧道壁上每5m作一标志，标上里程。当天线对齐某一标记时，由找点人员通报雷达仪器操作员，操作员立即向仪器输入信号，在雷达记录中每5-10m作一标记。内业整理资料时，根据标记和记录的首、末标及工作中间核查的里程，在雷达的时间剖面图上标明里程。雷达波速的测取雷达波速是计算衬砌的最重要参数。因隧道衬砌的施工及用料情况以及钢拱架和钢筋网的密度不同，喷射混凝土中雷达的传播波速有一定的变化范围，因此，现场实测雷达波在衬砌中的走行速度是重要的数据参数。测波速的方法是：在已知隧道衬砌支护厚度处实际丈量衬砌厚度D,再作雷达短测线测取衬砌底面雷达反射波走时公t,反算出V

21、与£。V=2D/&=(CO/V)2式中：V为实测的雷达波速；D为衬砌实际厚度；At为实测反射时；CO为在空气中的雷达波速一30cm/ns为实测介电常数值检测数据分析与结论提交为获得雷达探测的结果，需要对雷达记录进行处理与判读，判读是理论与实践相结合的综合分析，它是资料解释的基础。数据分析的基本步骤为：首先通过FFT变换分析，然后采用数字滤波、反滤波、偏移等处理手段压制随机的和规则的干扰波，突出有用的信息。根据处理后的雷达图象，通过对检测波形的时间剖面、波形及振幅的变化规律的对比分析，对壁后空洞及混凝土密实情况、壁后回填情况进行综合评判。在进行数据处理时应注意以下几点：A:分析

22、反射波的振幅与方向；B:分析反射波的频谱特性；C:分析反射波同相轴形态特征，确认那些属同相轴；D：根据反射波的高、低频率特征，追踪同相轴和分界点，确认不同介质的分解面；E:根据空洞的波形特征确认衬砌支护背后是否存在空洞;F:根据波形的杂乱、同相轴错断情况，确认是否属于不密实;最后，检测人员根据地质雷达的检测结果，结合隧道施工工艺及相应的验收评定标准，实事求是地提交检测结果报告。4.5山岭隧道衬砌结构横向加密检测对于出现裂缝渗水断面，沿隧道横断面环向进行加密检测，检测空洞、汇水区范围等病害细部分布情况与大体尺寸。加密检涮断面图18地质雷达加密处针对出现裂纹的断面，检测裂纹分布、裂纹宽度、裂纹深度

23、、裂纹形状等病害情况，并于现场标记相关情况，如下图所示（町砂浆扁饼标记裂缝测晁标点图19裂缝检查与标记4.6衬砌混凝土表面强度检查4.6.1检查内容检测衬砌混凝土碳化深度，检测混凝土表面强度，与衬砌混凝土密实性检测的数据相互检462检查方法与工具利用混凝土碳化深度测量仪检测碳化深度；利用超声波回弹仪测试表面强度，经过换算形成强度曲线，依据曲线评估出测区强度值。图20智能型混凝土回弹强度检测仪463断面布置使用铁锤适度敲击山岭隧道可能存在脱离、剥落的部位，进行材料局部劣化检查；针对山岭隧道渗水部位，利用回弹仪进行混凝土强度检测。5报告提交检测数据全部输入计算机，由计算机计算并描绘出各测量对象的变

24、化曲线，及时地反馈给有关单位和人员，在检测工程完成后7个工作日内，提交检测分析报告。6检狈I）目标6.1 工期目标总工期目标预计为10天。6.2 工程质量目标工程质量目标是：“符合国家及行业现行标准”。6.3 安全检测目标安全检测目标是：“保证无人员受伤和仪器设备事故”。7检测工作部署7.1检测项目部为了保障检测作业安全，提高检测作业效率，保证检测作业质量，并在预定的工期内完成检测作业，成立专门的检测项目经理部，对检测作业进行规范化组织与管理，项目经理部组织机构图见图21,项目经理部各部门职务、职责见表2o公司经理第部门公司现场榆测队伍图21项目经理部组织机构图表2项目人员具体分工部门名称职务

25、职责专家顾问组专家对检测技术难点进行技术分析、指导等。项目部决策层项目经理负责检测项目和项目管理人员的总协调及调度，制定检测工期、质量、成本、安全文明检测作业各项管理目标、措施，并组织实施等。现场执行经理负责贯彻检测项目组织设计、进行检测项目劳力、材料、设备、资金等生产要素的协调与调配，确保检测进度；及时解决检测过程中出现的各种问题等。现场总工程师直接领导检测技术人员和有关职能人员的技术工作，承担检测项目的技术领导责任；贯彻执行检测技术规范、标准、制订检测项目的技术管理制度等。安全部安全部长组织安全、环境教育，认真贯彻执行安全检测作业及环境管理方针、政策、法令、规章制度及对检测作业安全事故预防

26、和处理工作等。安全员参与安全检测作业计划的编制，指导管理现场的安全检测工作，监督安全保证体系的正常运转等。工程部工程部长认真组织好各检测项目管理人员的落实，组织检测项目的实施、验收工作等。工程师负责检测技术、质量、安全等各项管理、检查等。物质设备部物资部长全面负责米购、供应、管理工作，并对设备、仪器、元器件管理工作进行监督及检查等。设备管理员负责所有检测设备管理，并提前准备好检测设备，保证检测进度等。材料员负责检测设备、仪器、元器件的米购、供应、管理，并对进场设备、仪器进行严格检查，做出质量评定等。技术部技术部长组织对检测方案的进一步细化，收集现场检测数据资料等，在检测前提供出检测方案及工艺流

27、程，并与业主、设计单位及时沟通等。技术贝对检测项目进行深化理解，并对细部作法做出详尽方案，收集并整理现场检测数据资料等。质量部质量部长严格执行质量管理条例、质量检验评定标准、行使监督检查职能，及时分析检测作业的质量情况，参加或组织质量会议，研究质量问题等。质量员负责分步分项检测项目的检查及监督工作等。后勤部后勤部长负责车辆调度，检测人员生活保障，现场服务等。7.2检测分工江西省天然气有限公司雁烈山隧道的检测作业应当在合理的组织，适当的安排下进行，具体的检测分工如下：1、江西省天然气有限公司管道保护部负责：（1）提供设计资料、竣工验收资料等相关资料。（2）安排具体检测时间。（3）协调现场检测相关

28、事宜。（4）提供相应的安全防护设备。（5）提供住宿等相关便利条件。2、四川正达检测技术有限责任公司负责：（1）检测方案的编写。（2）设计资料及竣工验收资料的检查。(3)管道运营状态的调查。(4)现场实测技术人员及工作人员培训(5)检测实施方案的执行。(6)检测报告的编写。(7)养护维修建议的提出。7. 3检测施工进度计划检测施工进度计划见表3。表3进度计划表时间工作内容第一天现场环境实地考察，设置测点。第二天查阅相关的设计资料、竣工验收资料，室内现场检测方案制;E。第三天对水谷坝隧道各个洞门外附属设施结构进行外观检查，现场取证、照相等。第四天打开隧道各个洞门，先对隧道内管道防腐层、光缆、管道支

29、墩、管道管卡进行检查。第五天对隧道内部结构进行外观检查，对所有病害位置进行标注。第六天隧道衬砌结构纵向连续检测，四条测线。第七天隧道岩溶发育区、渗水区、裂缝区横向加密检测。第八天隧道渗水区衬砌混凝土强度检测。第九天室内数据大致分析。第卜天封闭洞门。7.4检测仪器设备及人员项目拟投入人员8人。检测仪器设备表见表4表4拟投入的检测设备仪器或设备名称型号数量地质雷达SIR-30001台钢卷尺HSP-50N2把高倍望远镜SL-S772个激光测距仪HILTI-PD421个裂缝测深仪HC-FS5001台数显回弹仪BJHT-11台7.5劳动力需用计划及技能要求实施项目经理负责制，项目经理全权负责本项目的实施

30、，下设现场执行经理1人,现场总工1人，检测技术员4人，后勤服务人员2人，共计8人7.6质量保证措施1、贯彻国家和行业法律法规，严格按现行规范和检测实施方案进行检测施工2、建立健全各项规章制度，杜绝违规操作。3、开工前要进行场地踏勘，收集勘察、设计、竣工验收资料。4、组织所有检测人员认真熟悉图纸和技术、规范要求，进行技术交底。5、做好原始记录，确保记录真实可靠，严把质量关。6、检测遇到异常情况应及时提出，需技术变更待甲方同意后方可变更。7、对现场实测结果认真分析，评价要可靠准确，及时出具正式检测报告。8、严格执行检测人员自检、项目抽检和公司总检三级检查制度，确保检测成果的科学、公正、真实。7.7