【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 及時(shí)掌握初期支護(hù)施工質(zhì)量與支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力情況，查鋼拱架數(shù)量2二次襯砌厚度及背后空洞超聲檢測(cè)儀、地質(zhì)雷達(dá)判斷襯砌施工質(zhì)量與偏差，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)3錨桿無損檢測(cè)超聲檢測(cè)儀錨桿施做質(zhì)量檢測(cè)，4二襯凈空斷面斷面儀、全站儀檢測(cè)隧道凈空，評(píng)估二次襯砌厚度、超欠挖 檢測(cè)實(shí)施細(xì)則、強(qiáng)度、初支背后空洞及鋼支撐設(shè)置情況。初期支護(hù)無損檢測(cè)的對(duì)象是Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)圍巖段。 檢測(cè)方法隧道混凝土襯砌質(zhì)量檢測(cè)包括：①隧道襯砌厚度，②隧道襯砌背后未回填的空區(qū)，③復(fù)合式襯砌中兩層襯砌間較大的空段，④施工時(shí)坍方位置及坍方的處理情況，⑤襯砌混凝土強(qiáng)度。襯砌混凝土質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，可以采用地質(zhì)雷達(dá)或超聲檢測(cè)儀進(jìn)行?；炷翉?qiáng)度則主要借助回彈法進(jìn)行檢測(cè)，也可借助超聲與回彈綜合的方法測(cè)定。 檢測(cè)斷面布置沿隧道拱部軸向平行布置3條測(cè)線，分別位于拱頂、左和右拱腰，如下圖所示。 初期支護(hù)檢測(cè)線布置示意圖 檢測(cè)儀器標(biāo)定檢測(cè)前對(duì)襯砌混凝土的介電常數(shù)或電磁波速做現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。對(duì)竹蓋山隧道，取1處進(jìn)行實(shí)測(cè)，并實(shí)測(cè)不少于3次，取平均值為該隧道襯砌等材料的介電常數(shù)或電磁波速。標(biāo)定采用以下方法的其中一種：①在已知厚度部位或材料與隧道襯砌相同的其他預(yù)制件上測(cè)量；②在洞口或洞內(nèi)避車洞處使用雙天線直達(dá)波法測(cè)量；③鉆孔實(shí)測(cè)。求取參數(shù)應(yīng)具備兩點(diǎn)：①標(biāo)定目標(biāo)體的厚度一般不小于15cm，且厚度已知；②標(biāo)定記錄中界面反射信號(hào)應(yīng)清晰、準(zhǔn)確。標(biāo)定結(jié)果按下式計(jì)算： （31） （32）式中：—相對(duì)介電常數(shù)； v—電磁波速（m/s）； t—雙程旅行時(shí)間（ns）； d—標(biāo)定目標(biāo)體厚度或距離（m）。 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作步驟采用地質(zhì)雷達(dá)觀測(cè)時(shí)，其觀測(cè)步驟如下：1）檢查主機(jī)、天線以及運(yùn)行設(shè)備，使之均處于正常狀態(tài)。檢測(cè)要選擇合適的雷達(dá)天線。2）在卡車車廂或裝載機(jī)上用鋼管搭架并鋪木板制成工作平臺(tái)。檢測(cè)臺(tái)架應(yīng)采用圓形腳手架鋼管并用扣件搭接，與車輛的連接應(yīng)采用焊接。平臺(tái)四周應(yīng)安裝可拆裝的防護(hù)欄桿。3）檢測(cè)時(shí)，將發(fā)射和接收天線與隧道襯砌表面密貼，沿測(cè)線以5km/h左右的速度滑動(dòng)，由雷達(dá)儀主機(jī)高速發(fā)射雷達(dá)脈沖，進(jìn)行快速連續(xù)采集。為保證點(diǎn)位的準(zhǔn)確，在隧道壁上每10m作一標(biāo)志，標(biāo)上里程。當(dāng)天線對(duì)齊某一標(biāo)記時(shí)，由儀器操作員向儀器輸入信號(hào)，在雷達(dá)記錄中每5m或10m作1里程標(biāo)記。內(nèi)業(yè)整理資料時(shí)，根據(jù)標(biāo)記和記錄的首、末標(biāo)及工作中間核查的里程，在雷達(dá)的時(shí)間剖面圖上標(biāo)明里程。襯砌混凝土強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)，通過以下兩種方式進(jìn)行：1）在隧道襯砌表面劃分檢測(cè)區(qū)（2020cm），磨掉表面附著物后，用回彈儀水平正對(duì)襯砌表面回彈16次，讀數(shù)記錄，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出回彈強(qiáng)度推測(cè)值；2）在同一測(cè)區(qū)用聲波儀在混凝土表面布置超聲波探頭，測(cè)量探頭間距，記錄聲時(shí)值，同一測(cè)區(qū)不少于三次測(cè)量，檢測(cè)每斷面設(shè)5個(gè)測(cè)區(qū)，根據(jù)聲時(shí)值算出聲波在混凝土內(nèi)部速度，最后計(jì)算出本測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度值。為及時(shí)檢查施工質(zhì)量，盡早進(jìn)行缺陷修補(bǔ)，初支檢測(cè)要在初支噴好后及時(shí)檢測(cè)襯砌混凝土強(qiáng)度。初期支護(hù)在IV級(jí)圍巖段距掌子面不大于50m開展一次無損檢測(cè)，初期支護(hù)在V級(jí)圍巖段距掌子面不大于30m開展一次無損檢測(cè)，給初支后可能存在的問題留下處理時(shí)間。 聲波檢測(cè)數(shù)據(jù)辨識(shí)（1）襯砌界面的判識(shí)在地質(zhì)雷達(dá)或超聲圖像中，特別是地質(zhì)雷達(dá)圖像的上部，一般振幅較強(qiáng)，同軸同相比較連續(xù)的第一組波形為襯砌界面反射信號(hào)?；炷烈r砌、噴射混凝土與圍巖（或其間空區(qū)中的空氣）有明顯的介電常數(shù)差，因此在時(shí)間剖面圖上，襯砌底面和巖石之間有明顯的界線。襯砌的直達(dá)波呈現(xiàn)幾條平直的水平同相軸的圖像，而圍巖開挖總有或大或小的不平，故襯砌底界，即它與圍巖的分界面的反射波同相軸一般為有起伏的非直線圖像，這是很易辨認(rèn)的。噴射混凝土與模筑襯砌介電常數(shù)有差別，但不是很大，它們之間若接觸很好或粘結(jié)，則可能沒有明顯的反射波或僅有微弱的反射波。如果噴射混凝土中有鋼質(zhì)拱架和鋼筋網(wǎng)，則由于它們可強(qiáng)烈地反射雷達(dá)波，故可看到連續(xù)的綿延的反射圖像。界面判識(shí)后輸入正常的介電常數(shù)值，即可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出襯砌厚度值，厚度的計(jì)算公式為： （33）（2）襯砌混凝土缺陷及位置判識(shí)由于襯砌混凝土與空氣的相對(duì)介電常數(shù)的差異較大，所以空洞在地質(zhì)雷達(dá)或超聲的圖像中表現(xiàn)為振幅較強(qiáng)的界面反射信號(hào)（多次波），空洞的明顯特征就是有強(qiáng)烈的多次反射，波從相對(duì)介電常數(shù)大的物質(zhì)（C25混凝土為9左右）進(jìn)入相對(duì)介電常數(shù)小的物質(zhì)（空氣為1）中時(shí)，根據(jù)波動(dòng)原理，在上界面處會(huì)先疊加為負(fù)波，可在雷達(dá)圖像中準(zhǔn)確拾取界面反射的雙程旅時(shí)，根據(jù)公式求得缺陷的位置。為便于分類，將脫空或空洞的描述分為離縫、較小脫空、較大脫空三類。離縫是指因混凝土收縮或其它原因引起的襯砌與初期支護(hù)之間產(chǎn)生的縫隙，一般高度不大于5cm；較小脫空是指襯砌與初期支護(hù)間脫空高度介于5cm～15cm；較大脫空是指襯砌與初期支護(hù)間脫空高度超過15cm。對(duì)于脫空的高度因脫空區(qū)域中空氣的含水情況不同導(dǎo)致介質(zhì)介電常數(shù)差別較大，因此電磁波在介質(zhì)中的傳播速度差別也很大，所判斷的脫空大小僅能作為估計(jì)值供參考。此外，局部襯砌不密實(shí)可能是由于混凝土離析振搗造成的，從波形特征與空洞的反射相似，但反射很弱，表現(xiàn)為波形雜亂且不連續(xù)的反射波形?；炷林杏袖摻顣r(shí)也會(huì)產(chǎn)生反射，波從相對(duì)介電常數(shù)小的物質(zhì)進(jìn)入相對(duì)介電常數(shù)大的物質(zhì)（鋼筋為∞）中時(shí)，根據(jù)波動(dòng)原理，在上界面處會(huì)先疊加為正波。（3）鋼拱架位置及判識(shí)如前文所述，在地質(zhì)雷達(dá)圖像中，電磁波遇到鋼筋時(shí)產(chǎn)生極強(qiáng)的反射，反射波的數(shù)量即為鋼拱架的數(shù)量，通過濾波處理，能夠確定各里程段鋼筋拱架分布情況。 提高檢測(cè)精度的措施（1）詳細(xì)了解檢測(cè)區(qū)間物理狀態(tài)襯砌層物理狀態(tài)的變化直接影響到雷達(dá)波的變化，影響因素主要是含水量的變化、檢測(cè)面平整度、襯砌層砼材料配比變化、襯砌層結(jié)構(gòu)變化。隧道檢測(cè)有許多條測(cè)線，分若干次檢測(cè)，每條檢測(cè)的襯砌層物理狀態(tài)變化情況并不完全一致，這就需要較為詳細(xì)地了解設(shè)計(jì)資料、隧道的施工記錄，同時(shí)在檢測(cè)過程中還要做好外業(yè)記錄（如滲水、平整度等）。只有這樣才能根據(jù)客觀情況，有針對(duì)性地對(duì)地質(zhì)雷達(dá)資料進(jìn)行合理的分析。（2）合理布置取芯點(diǎn)位影響檢測(cè)精度的主要問題是標(biāo)定的地質(zhì)雷達(dá)的電磁波速度，根本問題是不同區(qū)間介質(zhì)物理狀態(tài)的變化，實(shí)質(zhì)問題是介電常數(shù)的變化。當(dāng)使用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行隧道檢測(cè)時(shí)，必須合理布置用于標(biāo)定雷達(dá)波速的取芯點(diǎn)位，對(duì)襯砌層在不同物理狀態(tài)下的雷達(dá)波速進(jìn)行分別統(tǒng)計(jì)，并分析雷達(dá)波速的變化規(guī)律，有效控制因雷達(dá)波速的誤差帶來的探測(cè)偏差甚至較大誤差。（3）注意區(qū)分多次反射信號(hào)襯砌層厚度相對(duì)較薄，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，襯砌層的面層和內(nèi)部結(jié)構(gòu)層會(huì)形成多次反射信號(hào)，多次反射信號(hào)可能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)界面形成的反射信號(hào)重疊或偏離，當(dāng)多次反射信號(hào)與雷達(dá)波同相軸存在連續(xù)性偏離的情況下，容易對(duì)結(jié)構(gòu)界面的厚度誤判。不平整的表面由于與天線不能緊密結(jié)合時(shí)，也會(huì)形成反射界面，同時(shí)會(huì)有若干個(gè)多次反射信號(hào)。注意區(qū)分多次反射信號(hào)，是避免資料判讀偏差的重要環(huán)節(jié)。 二次襯砌厚度及背后空洞。二次襯砌背后空洞在地質(zhì)雷達(dá)上的特征與初襯背后空洞類似，相應(yīng)的檢測(cè)方法、此處不再贅述。二次襯砌結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)，考慮到竹蓋山為分離式隧道，布置5條測(cè)線。 二襯檢測(cè)線布置示意圖對(duì)于復(fù)合襯砌隧道，當(dāng)?shù)谝淮我r砌與第二次襯砌之間存在空隙時(shí)，界面上讀取的厚度值為隧道的二次襯砌厚度，若二者密貼良好，則為一、二次襯砌合值；對(duì)于非復(fù)合襯砌隧道，該界面上讀取的厚度值即為隧道的襯砌厚度值。二次襯砌按每100m開展一次無損檢測(cè)，具體間隔需視現(xiàn)場(chǎng)施工情況進(jìn)行調(diào)整。 錨桿無損檢測(cè)。通常，錨桿檢測(cè)主要檢測(cè)錨桿的拉拔力、封漿密實(shí)度、錨桿長(zhǎng)度等信息。錨桿抗拉拔用錨固力拉拔檢測(cè)儀來測(cè)量，錨固力拉拔檢測(cè)儀由專用拉拔千斤頂（含超高壓油缸、穿心式活塞頂桿、桿件錨具夾頭、底座以及快裝接頭等）、高壓膠管總成以及高壓油泵組成，屬于有損檢測(cè)。無損檢測(cè)則重點(diǎn)是觀測(cè)得到錨桿的長(zhǎng)度、封漿密實(shí)度等信息，借助聲波檢測(cè)的方式進(jìn)行，屬于無損檢測(cè)。、方法的選定對(duì)于錨桿長(zhǎng)度和飽滿度的檢測(cè)，檢測(cè)方法有拉拔法、鉆孔法和應(yīng)力波反射法。前兩種方法是傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，只能限于抽檢，而且都是破壞性的、操作麻煩。1978年，、灌注質(zhì)量好壞。通過在錨桿體外端發(fā)射一個(gè)超聲波脈沖使其沿桿體鋼筋以管道波形式傳播，到達(dá)鋼筋底端反射，在桿體外端可接收此反射波。如果鋼筋外密實(shí)、飽滿地由水泥砂漿握裹，砂漿又與周圍巖體粘結(jié)，則超聲波在傳播過程中，不斷從鋼筋通過水泥砂漿向巖體擴(kuò)散，能量損失很大，在桿體外端測(cè)得的反射波振幅很小，甚至測(cè)不到；如果無砂漿握裹，僅是一根空桿，則超聲波僅在鋼筋中傳播，能量損失不大，接收到的反射波振幅較大；如果握裹砂漿不密實(shí)，中間有空洞或缺失，則得到的反射波振幅的大小介于前二者之間。由此，可以根據(jù)反射波振幅大小判定水泥砂漿的飽滿程度，獲得錨桿長(zhǎng)度等信息。檢測(cè)數(shù)量按錨桿數(shù)3%做錨桿長(zhǎng)度和飽滿度試驗(yàn)。測(cè)點(diǎn)選擇在沿隧道的軸線方向有錨桿的地段均勻分布進(jìn)行抽檢。檢測(cè)按如下流程開展工作：1）準(zhǔn)備工作工作環(huán)境安全檢查：認(rèn)真檢查試驗(yàn)地點(diǎn)的頂板支護(hù)、通風(fēng)、設(shè)備等安全狀況，排除安全隱患，停止影響測(cè)試的一切工作。2）設(shè)備檢查檢查信號(hào)電纜線、數(shù)據(jù)傳輸線等是否連接好，檢查主機(jī)、加速度檢波器以及運(yùn)行設(shè)備，使之均處于正常狀態(tài)。3）聯(lián)機(jī)進(jìn)行檢測(cè)包括設(shè)置儀器的參數(shù)：包括對(duì)波速、采集方式、增益、工作模式等項(xiàng)進(jìn)行相關(guān)設(shè)置；由一人操作主機(jī)、一人負(fù)責(zé)傳感器的布局，當(dāng)檢測(cè)到觸發(fā)器產(chǎn)生的信號(hào)，便在數(shù)字示波器上顯示相應(yīng)的波形，能過數(shù)字示波器上的不同按鍵對(duì)波形進(jìn)行詳細(xì)分析與保存；測(cè)量完成后將儀器等工具收好，放回專用工具箱內(nèi)。4）資料整理把現(xiàn)場(chǎng)保存的波形傳輸?shù)诫娔X上，對(duì)波形進(jìn)行分析，分析出錨桿的質(zhì)量好壞，并上報(bào)相關(guān)單位。~~。 錨桿錨固質(zhì)量彈性波檢測(cè)分類評(píng)價(jià)表 灌漿錨桿質(zhì)量的試用指標(biāo) 錨固質(zhì)量為優(yōu)質(zhì)的錨桿檢測(cè)數(shù)據(jù)曲線 錨固質(zhì)量為良好的錨桿檢測(cè)數(shù)據(jù)曲線 錨固質(zhì)量為一般的錨桿檢測(cè)數(shù)據(jù)曲線 錨固質(zhì)量為差的錨桿檢測(cè)數(shù)據(jù)曲線錨桿長(zhǎng)度根據(jù)波形特征可以判斷得到，或者借助軟件給出的數(shù)據(jù)直接從儀器上讀出。在隧道施工中，隧道凈空是非常關(guān)鍵的控制因素。在開挖控制中，隧道凈空的大小影響到超欠挖方量的多少同時(shí)也對(duì)以后的二襯厚度產(chǎn)生非常大的影響，在二襯施工后，直接關(guān)系到成型后的隧道斷面凈空是否被侵限。目前，國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有專門用于凈空測(cè)量的儀器，即隧道斷面儀，它主要用于對(duì)斷面的快速精確檢測(cè)，特別是在施工監(jiān)測(cè)，竣工驗(yàn)收，質(zhì)量控制等工作中能快速獲得隧道斷面數(shù)據(jù)。隧道斷面儀采用無合作目標(biāo)激光測(cè)距技術(shù)和精密測(cè)角技術(shù)，將極坐標(biāo)測(cè)量方法與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合，高速精確檢測(cè)。也可用于橋梁靜態(tài)撓度檢測(cè)，具有高精度角度控制，保證測(cè)量結(jié)果精確無誤。使用專用控制器，顯示結(jié)果形象直觀，配備激光測(cè)距傳感器，無需反射棱鏡。但是，由于它是專用設(shè)備且價(jià)格昂貴，故而，也有利用無棱鏡反射型全站儀進(jìn)行于隧道凈空量測(cè)的技術(shù)。無棱鏡反射型全站儀隧道凈空測(cè)量技術(shù)的基本原理是：操作者把全站儀置鏡在所要測(cè)量斷面的線路中線或隧道中線等特殊點(diǎn)上），也可以置鏡在所要測(cè)量斷面的任意一點(diǎn)上，甚至把全站儀置鏡在任意點(diǎn)上測(cè)量任意斷面（對(duì)直線隧道而言，且所測(cè)斷面距置鏡點(diǎn)的距離不得超過無棱鏡反射型全站儀的有效測(cè)程），測(cè)出某一斷面上輪廓點(diǎn)相對(duì)置鏡點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)或在施工坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，儀器自動(dòng)記錄所測(cè)數(shù)據(jù)，回到室內(nèi)后，把全站儀與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)，利用測(cè)量辦公室軟件把儀器內(nèi)存的斷面凈空數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)里面，進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理后，再繪制斷面凈空實(shí)測(cè)圖，最后與斷面設(shè)計(jì)圖比較獲得觀測(cè)需要的結(jié)論。本次隧道斷面檢測(cè)的過程中，擬按50m間距設(shè)置1個(gè)觀測(cè)斷面，并根據(jù)襯砌施工和圍巖質(zhì)量情況適度進(jìn)行調(diào)整。 檢測(cè)作業(yè)安全保障隧道襯砌檢測(cè)需借助車輛并搭設(shè)平臺(tái)開展，屬于危險(xiǎn)的高空作業(yè)，必須注意以下事項(xiàng)：1) 操作測(cè)試天線的工人必須佩戴安全帽、腰系安全帶、手帶手套、操作平臺(tái)的防護(hù)圍欄必須高過工人的腰部。2) 在測(cè)試隧道拱腰時(shí)，操作天線的工人手舉天線的手必須高過平臺(tái)防護(hù)圍欄的高度，手扶圍欄時(shí)絕對(duì)禁止手扶靠近襯砌且與襯砌平行的圍欄，以免夾上工人的手臂或手掌。3) 在測(cè)試拱頂和拱腰時(shí)，操作測(cè)試天線工人旁的觀測(cè)工人應(yīng)該隨