【文章內容簡介】 及時掌握初期支護施工質量與支護結構變形、應力情況，查鋼拱架數(shù)量2二次襯砌厚度及背后空洞超聲檢測儀、地質雷達判斷襯砌施工質量與偏差，及時進行補強3錨桿無損檢測超聲檢測儀錨桿施做質量檢測，4二襯凈空斷面斷面儀、全站儀檢測隧道凈空，評估二次襯砌厚度、超欠挖 檢測實施細則、強度、初支背后空洞及鋼支撐設置情況。初期支護無損檢測的對象是Ⅳ級、Ⅴ級圍巖段。 檢測方法隧道混凝土襯砌質量檢測包括：①隧道襯砌厚度，②隧道襯砌背后未回填的空區(qū)，③復合式襯砌中兩層襯砌間較大的空段，④施工時坍方位置及坍方的處理情況，⑤襯砌混凝土強度。襯砌混凝土質量的現(xiàn)場檢測，可以采用地質雷達或超聲檢測儀進行?；炷翉姸葎t主要借助回彈法進行檢測，也可借助超聲與回彈綜合的方法測定。 檢測斷面布置沿隧道拱部軸向平行布置3條測線，分別位于拱頂、左和右拱腰，如下圖所示。 初期支護檢測線布置示意圖 檢測儀器標定檢測前對襯砌混凝土的介電常數(shù)或電磁波速做現(xiàn)場標定。對竹蓋山隧道，取1處進行實測，并實測不少于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制件上測量；②在洞口或洞內避車洞處使用雙天線直達波法測量；③鉆孔實測。求取參數(shù)應具備兩點：①標定目標體的厚度一般不小于15cm，且厚度已知；②標定記錄中界面反射信號應清晰、準確。標定結果按下式計算： （31） （32）式中：—相對介電常數(shù)； v—電磁波速（m/s）； t—雙程旅行時間（ns）； d—標定目標體厚度或距離（m）。 現(xiàn)場檢測工作步驟采用地質雷達觀測時，其觀測步驟如下：1）檢查主機、天線以及運行設備，使之均處于正常狀態(tài)。檢測要選擇合適的雷達天線。2）在卡車車廂或裝載機上用鋼管搭架并鋪木板制成工作平臺。檢測臺架應采用圓形腳手架鋼管并用扣件搭接，與車輛的連接應采用焊接。平臺四周應安裝可拆裝的防護欄桿。3）檢測時，將發(fā)射和接收天線與隧道襯砌表面密貼，沿測線以5km/h左右的速度滑動，由雷達儀主機高速發(fā)射雷達脈沖，進行快速連續(xù)采集。為保證點位的準確，在隧道壁上每10m作一標志，標上里程。當天線對齊某一標記時，由儀器操作員向儀器輸入信號，在雷達記錄中每5m或10m作1里程標記。內業(yè)整理資料時，根據(jù)標記和記錄的首、末標及工作中間核查的里程，在雷達的時間剖面圖上標明里程。襯砌混凝土強度檢測時，通過以下兩種方式進行：1）在隧道襯砌表面劃分檢測區(qū)（2020cm），磨掉表面附著物后，用回彈儀水平正對襯砌表面回彈16次，讀數(shù)記錄，根據(jù)標準曲線得出回彈強度推測值；2）在同一測區(qū)用聲波儀在混凝土表面布置超聲波探頭，測量探頭間距，記錄聲時值，同一測區(qū)不少于三次測量，檢測每斷面設5個測區(qū)，根據(jù)聲時值算出聲波在混凝土內部速度，最后計算出本測區(qū)混凝土強度值。為及時檢查施工質量，盡早進行缺陷修補，初支檢測要在初支噴好后及時檢測襯砌混凝土強度。初期支護在IV級圍巖段距掌子面不大于50m開展一次無損檢測，初期支護在V級圍巖段距掌子面不大于30m開展一次無損檢測，給初支后可能存在的問題留下處理時間。 聲波檢測數(shù)據(jù)辨識（1）襯砌界面的判識在地質雷達或超聲圖像中，特別是地質雷達圖像的上部，一般振幅較強，同軸同相比較連續(xù)的第一組波形為襯砌界面反射信號?；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，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拱架和鋼筋網(wǎng)，則由于它們可強烈地反射雷達波，故可看到連續(xù)的綿延的反射圖像。界面判識后輸入正常的介電常數(shù)值，即可由計算機自動計算出襯砌厚度值，厚度的計算公式為： （33）（2）襯砌混凝土缺陷及位置判識由于襯砌混凝土與空氣的相對介電常數(shù)的差異較大，所以空洞在地質雷達或超聲的圖像中表現(xiàn)為振幅較強的界面反射信號（多次波），空洞的明顯特征就是有強烈的多次反射，波從相對介電常數(shù)大的物質（C25混凝土為9左右）進入相對介電常數(shù)小的物質（空氣為1）中時，根據(jù)波動原理，在上界面處會先疊加為負波，可在雷達圖像中準確拾取界面反射的雙程旅時，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間脫空高度介于5cm～15cm；較大脫空是指襯砌與初期支護間脫空高度超過15cm。對于脫空的高度因脫空區(qū)域中空氣的含水情況不同導致介質介電常數(shù)差別較大，因此電磁波在介質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值供參考。此外，局部襯砌不密實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也會產(chǎn)生反射，波從相對介電常數(shù)小的物質進入相對介電常數(shù)大的物質（鋼筋為∞）中時，根據(jù)波動原理，在上界面處會先疊加為正波。（3）鋼拱架位置及判識如前文所述，在地質雷達圖像中，電磁波遇到鋼筋時產(chǎn)生極強的反射，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。 提高檢測精度的措施（1）詳細了解檢測區(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波的變化，影響因素主要是含水量的變化、檢測面平整度、襯砌層砼材料配比變化、襯砌層結構變化。隧道檢測有許多條測線，分若干次檢測，每條檢測的襯砌層物理狀態(tài)變化情況并不完全一致，這就需要較為詳細地了解設計資料、隧道的施工記錄，同時在檢測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，有針對性地對地質雷達資料進行合理的分析。（2）合理布置取芯點位影響檢測精度的主要問題是標定的地質雷達的電磁波速度，根本問題是不同區(qū)間介質物理狀態(tài)的變化，實質問題是介電常數(shù)的變化。當使用地質雷達進行隧道檢測時，必須合理布置用于標定雷達波速的取芯點位，對襯砌層在不同物理狀態(tài)下的雷達波速進行分別統(tǒng)計，并分析雷達波速的變化規(guī)律，有效控制因雷達波速的誤差帶來的探測偏差甚至較大誤差。（3）注意區(qū)分多次反射信號襯砌層厚度相對較薄，且內部結構比較復雜，襯砌層的面層和內部結構層會形成多次反射信號，多次反射信號可能與內部結構界面形成的反射信號重疊或偏離，當多次反射信號與雷達波同相軸存在連續(xù)性偏離的情況下，容易對結構界面的厚度誤判。不平整的表面由于與天線不能緊密結合時，也會形成反射界面，同時會有若干個多次反射信號。注意區(qū)分多次反射信號，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雷達上的特征與初襯背后空洞類似，相應的檢測方法、此處不再贅述。二次襯砌結構無損檢測，考慮到竹蓋山為分離式隧道，布置5條測線。 二襯檢測線布置示意圖對于復合襯砌隧道，當?shù)谝淮我r砌與第二次襯砌之間存在空隙時，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；對于非復合襯砌隧道，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，具體間隔需視現(xiàn)場施工情況進行調整。 錨桿無損檢測。通常，錨桿檢測主要檢測錨桿的拉拔力、封漿密實度、錨桿長度等信息。錨桿抗拉拔用錨固力拉拔檢測儀來測量，錨固力拉拔檢測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。無損檢測則重點是觀測得到錨桿的長度、封漿密實度等信息，借助聲波檢測的方式進行，屬于無損檢測。、方法的選定對于錨桿長度和飽滿度的檢測，檢測方法有拉拔法、鉆孔法和應力波反射法。前兩種方法是傳統(tǒng)的檢測方法，只能限于抽檢，而且都是破壞性的、操作麻煩。1978年，、灌注質量好壞。通過在錨桿體外端發(fā)射一個超聲波脈沖使其沿桿體鋼筋以管道波形式傳播，到達鋼筋底端反射，在桿體外端可接收此反射波。如果鋼筋外密實、飽滿地由水泥砂漿握裹，砂漿又與周圍巖體粘結，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散，能量損失很大，在桿體外端測得的反射波振幅很小，甚至測不到；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，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，獲得錨桿長度等信息。檢測數(shù)量按錨桿數(shù)3%做錨桿長度和飽滿度試驗。測點選擇在沿隧道的軸線方向有錨桿的地段均勻分布進行抽檢。檢測按如下流程開展工作：1）準備工作工作環(huán)境安全檢查：認真檢查試驗地點的頂板支護、通風、設備等安全狀況，排除安全隱患，停止影響測試的一切工作。2）設備檢查檢查信號電纜線、數(shù)據(jù)傳輸線等是否連接好，檢查主機、加速度檢波器以及運行設備，使之均處于正常狀態(tài)。3）聯(lián)機進行檢測包括設置儀器的參數(shù)：包括對波速、采集方式、增益、工作模式等項進行相關設置；由一人操作主機、一人負責傳感器的布局，當檢測到觸發(fā)器產(chǎn)生的信號，便在數(shù)字示波器上顯示相應的波形，能過數(shù)字示波器上的不同按鍵對波形進行詳細分析與保存；測量完成后將儀器等工具收好，放回專用工具箱內。4）資料整理把現(xiàn)場保存的波形傳輸?shù)诫娔X上，對波形進行分析，分析出錨桿的質量好壞，并上報相關單位。~~。 錨桿錨固質量彈性波檢測分類評價表 灌漿錨桿質量的試用指標 錨固質量為優(yōu)質的錨桿檢測數(shù)據(jù)曲線 錨固質量為良好的錨桿檢測數(shù)據(jù)曲線 錨固質量為一般的錨桿檢測數(shù)據(jù)曲線 錨固質量為差的錨桿檢測數(shù)據(jù)曲線錨桿長度根據(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也對以后的二襯厚度產(chǎn)生非常大的影響，在二襯施工后，直接關系到成型后的隧道斷面凈空是否被侵限。目前，國際國內市場上有專門用于凈空測量的儀器，即隧道斷面儀，它主要用于對斷面的快速精確檢測，特別是在施工監(jiān)測，竣工驗收，質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激光測距技術和精密測角技術，將極坐標測量方法與計算機技術緊密結合，高速精確檢測。也可用于橋梁靜態(tài)撓度檢測，具有高精度角度控制，保證測量結果精確無誤。使用專用控制器，顯示結果形象直觀，配備激光測距傳感器，無需反射棱鏡。但是，由于它是專用設備且價格昂貴，故而，也有利用無棱鏡反射型全站儀進行于隧道凈空量測的技術。無棱鏡反射型全站儀隧道凈空測量技術的基本原理是：操作者把全站儀置鏡在所要測量斷面的線路中線或隧道中線等特殊點上），也可以置鏡在所要測量斷面的任意一點上，甚至把全站儀置鏡在任意點上測量任意斷面（對直線隧道而言，且所測斷面距置鏡點的距離不得超過無棱鏡反射型全站儀的有效測程），測出某一斷面上輪廓點相對置鏡點的相對坐標或在施工坐標系中的坐標，儀器自動記錄所測數(shù)據(jù)，回到室內后，把全站儀與計算機聯(lián)機，利用測量辦公室軟件把儀器內存的斷面凈空數(shù)據(jù)下載到計算機里面，進行簡單的數(shù)據(jù)處理后，再繪制斷面凈空實測圖，最后與斷面設計圖比較獲得觀測需要的結論。本次隧道斷面檢測的過程中，擬按50m間距設置1個觀測斷面，并根據(jù)襯砌施工和圍巖質量情況適度進行調整。 檢測作業(yè)安全保障隧道襯砌檢測需借助車輛并搭設平臺開展，屬于危險的高空作業(yè)，必須注意以下事項：1) 操作測試天線的工人必須佩戴安全帽、腰系安全帶、手帶手套、操作平臺的防護圍欄必須高過工人的腰部。2) 在測試隧道拱腰時，操作天線的工人手舉天線的手必須高過平臺防護圍欄的高度，手扶圍欄時絕對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) 在測試拱頂和拱腰時，操作測試天線工人旁的觀測工人應該隨