礦山法隧道復(fù)合式襯砌工后質(zhì)量控制技術(shù)講義總結(jié)

southwestjIaotongunIversIty西南交通大學(xué)學(xué)SouthwestJiaotongUniversity2015年8月礦山法隧道復(fù)復(fù)合式襯砌工后質(zhì)量控制制技術(shù)仇文革教教授一、概述二、開挖輪廓廓控制三、掌子面地地質(zhì)素描四、噴砼質(zhì)量量檢測五、錨桿質(zhì)量量檢測六、鋼架、噴砼砼背后缺陷七、初支內(nèi)輪輪廓八、防水板工藝藝改進九、模筑砼質(zhì)量檢測測十、襯砌內(nèi)輪廓及凈空空檢測十一、隧道結(jié)構(gòu)耐久性控控制匯報提要southwestjIaotongwnIversIty一、概述西南交通大學(xué)學(xué)SouthwestJiaotongUniversity一、概述隧道工程是一一項隱蔽性很很強的工程，，其施工是一一個動態(tài)過程程，因此，通通常按施工的的先后順序?qū)⒐こ藤|(zhì)量控控制分成三個個階段：即施工前檢測、施工中檢測和施工后檢測。（1）施工前檢測測施工前檢測主主要是與現(xiàn)場場中心試驗室室配合，對結(jié)結(jié)構(gòu)的原材料、混凝凝土配合比、、外加劑等進行檢測，，防止不合格格的材料進入入施工現(xiàn)場，，只有用合格的材料才能修建出合格的工程。1、隧道質(zhì)量控控制過程一、概述（2）施工中檢測測目前的質(zhì)量控控制大多是““重二襯，輕初初支”，實際上隧隧道初期支護是隧道的主要要承力結(jié)構(gòu)，，對整個隧道道結(jié)構(gòu)的耐久久性起著相當(dāng)當(dāng)重要的作用用，故在隧道道施工質(zhì)量過過程控制中，，對初期支護護的施工質(zhì)量量均需進行必必要的檢測。。施工中檢測測主要包括：：開挖斷面、錨錨桿質(zhì)量（長長度、砂漿飽飽和度、抗拔拔力）、鋼拱拱架或格柵鋼鋼架、噴混凝凝土強度、厚厚度及背后空空沒事等，主體為初期支護。（3）施工后檢測測隧道施工完成成后，檢測的的主要項目為為隧道凈空、二二次襯砌強度度、二次襯砌砌厚度、襯砌砌內(nèi)鋼筋、混混凝土密實度度以及襯砌背背后空洞等，主體為二次襯砌。1、隧道質(zhì)量控控制過程一、概述2、隧道質(zhì)量檢檢測主要項目目及方法施工過程及檢測項目檢測方法采用儀器備注施工中錨桿長度、注漿飽和度；錨桿抗拔力應(yīng)力反射波拉拔試驗錨桿質(zhì)量檢測儀錨桿拉拔儀噴混凝土強度射釘槍超聲-回彈綜合法氣壓射釘槍系統(tǒng)超聲波檢測儀混凝土回彈儀噴混凝土厚度、背后缺陷地質(zhì)雷達RAMAC/GPR格柵/型鋼榀數(shù)地質(zhì)雷達RAMAC/GPR開挖斷面凈空激光掃描激光斷面儀3D激光掃描儀施工后襯砌混凝土強度超聲-回彈綜合法超聲波檢測儀混凝土回彈儀取芯修正襯砌混凝土厚度及背后缺陷地質(zhì)雷達RAMAC/GPR襯砌背后圍巖狀況地質(zhì)雷達RAMAC/GPR襯砌裂縫及滲漏水人工目測分格素描游標(biāo)卡尺、數(shù)碼像機隧道凈尺寸激光掃描激光斷面儀3D激光掃描儀（1）按施工過程程southwestjIaotongwnIversIty二、開挖輪廓廓控制西南交通大學(xué)學(xué)SouthwestJiaotongUniversity開挖輪廓控制制的內(nèi)容、方方法及儀器設(shè)設(shè)備序號檢測項目檢測方法采用儀器備注1開挖輪廓及超欠挖控制激光掃描法激光斷面儀3D激光掃描儀

圍巖級別開挖部位ⅠⅡ～ⅣⅤ、Ⅵ拱部線性超挖101510最大超挖152515邊墻線性超挖101010仰拱、隧底線性超挖10最大超挖25隧道允許超挖挖值（cm）《客運專線鐵路路隧道工程施施工技術(shù)指南南》TZ214—2005規(guī)定：隧道開開挖不應(yīng)欠挖挖，當(dāng)圍巖完完整、石質(zhì)堅堅硬時，允許許巖石個別突突出部分侵入入襯砌（每1m2不大于0.1m2、高度不大于于5cm）。拱腳和墻墻腳以上1m范圍內(nèi)嚴(yán)禁欠欠挖。在控制超欠挖挖技術(shù)的研究究中，首先應(yīng)應(yīng)改變觀念，，即必需改變變“寧超勿欠欠”的傳統(tǒng)觀觀點，樹立““少欠少超””的觀點，即即應(yīng)容許一定定程度的欠挖挖。例如，日本在在隧道施工中中，基本上容容許概率為16％的欠挖。即即在開挖斷面面上取100個點，有不超超過16個點的超挖就就可以了。這這樣就可以避避免開挖輪廓廓線的無謂擴擴大，而使超超挖得以減少少。例如，鐵路隧隧道施工規(guī)范范規(guī)定：當(dāng)圍圍巖完整、石石質(zhì)堅硬時，，容許巖石個個別突出部分分（每1m2不大于0.1m2）侵入襯砌，，侵入值應(yīng)小小于襯砌厚度度的1/3，并小于10cm。對噴錨襯砌砌應(yīng)不大于5cm。（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制實際施工中，，周邊孔開口口位置e有三種情況，，其出現(xiàn)機率率和差值大小小則主要決定定于鉆孔水平平。第1種情況（a）不影響超欠欠挖；在（b）的情況時，，將使超挖增增加一個e值，而第3種情況，將使使超挖減小一一個e值，但出現(xiàn)欠欠挖。因而，鉆孔時時先定位，后后鉆進，并在在掌子面上完完整醒目地標(biāo)標(biāo)出周邊孔位位線，把e控制在較小范范圍內(nèi)（約在在3cm）是可能的。。（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制1、激光斷面儀儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制開隧道開挖后后，檢測隧道道開挖斷面情情況可采用激光斷面儀（如國產(chǎn)BJSD-2型隧道限界檢檢測儀）進行行檢測，通過過激光斷面儀儀對開挖斷面面檢測、數(shù)據(jù)據(jù)處理后，可可以評價隧道開挖質(zhì)量、評價超欠挖挖情況等。BJSD-2型隧道限界檢測儀隧隧道道斷面現(xiàn)場檢檢測照片在隧道開挖后后，將激光斷斷面儀架設(shè)在在檢測橫斷面上對開挖輪廓廓進行檢測，，對實測數(shù)據(jù)進行分析處理理，得出隧道道開挖輪廓斷面面，與設(shè)計的開挖線線相比較，可評價隧道開挖的超欠挖情況，對隧道道的開挖質(zhì)量進行評價，詳詳見圖3、4所示。圖3開挖斷面與設(shè)設(shè)計輪廓比較較圖圖4檢測斷面數(shù)據(jù)據(jù)統(tǒng)計1、激光斷面儀儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制BJSD-2型隧道限界檢檢測儀專用軟軟件界面1、激光斷面儀儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制2、3D激光掃描儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制在普通激光測測距基礎(chǔ)上又又進一步融合合影像處理技技術(shù)、遙感技技術(shù)直接成果：三三維點云、雷雷達影像、與與測站距離后續(xù)成果：影影像特征、內(nèi)內(nèi)表面幾何等等2、3D激光掃描儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制用大空間相位位式三維激光光掃描儀（型型號Focus3D120）進行隧道幾幾何技術(shù)尺寸寸、斷面尺寸寸及變形量測測定。該儀器可在隧隧道無光照條條件下以每3分鐘20米的外業(yè)速度度、976000點/秒的精度、每每測站僅需2~5分鐘的高效率率、毫米級點點間距的格網(wǎng)網(wǎng)“實景復(fù)制制”隧道內(nèi)表表面，一次作作業(yè)即可全面面檢測斷面收收斂、凈空分分析、中心軸軸線坐標(biāo)、隧隧道異狀等隧隧道工程檢測測項目。2、3D激光掃描儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制①將三維激光掃掃描儀架設(shè)在在準(zhǔn)備工作的的隧道中線上上做為測站1，將2個參考球A、B（如圖下圖所所示）沿隧道道縱向放在儀儀器外10m距離，參考球球A、B的擺放要能夠夠良好識別并并有一定高度度差。測站1掃描示意圖2、3D激光掃描儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制②開機掃描測量量，當(dāng)三維掃掃描儀自動掃掃描360度后，會保存存三維點云數(shù)數(shù)據(jù)，并在顯顯示屏上顯示示出隧道云圖圖。掃描完成后顯顯示的隧道云云圖2、3D激光掃描儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制③測站1掃描完成后將將三維激光掃掃描儀沿隧道道軸線向前搬搬動20m距離，在隧道道中線上架設(shè)設(shè)為測站2，參考球A、B保持原位不動動，將參考球球C、D沿隧道縱向放放在儀器前方方10m距離（如下圖圖所示），參參考球C、D的擺放要能夠夠良好識別并并有一定高度度差。測站2掃描示意圖④開機掃描測量量，當(dāng)三維掃掃描儀自動掃掃描360度后，會保存存三維點云數(shù)數(shù)據(jù)，并在顯顯示屏上顯示示出該段隧道道云圖。⑤重復(fù)以上步驟驟直至整個隧隧道掃描結(jié)束束。2、3D激光掃描儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制左圖為500萬數(shù)碼相機拍拍攝照片，右右圖為激光雷達影像像成像對比：2、3D激光掃描儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制

放大高分辨率掃描描圖像2、3D激光掃描儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制對點云數(shù)據(jù)處理，生成正正射激光雷達達影像，每個個像素都具有有坐標(biāo)信息。。里程2、3D激光掃描儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制太行山隧道掌掌子面及洞周周影像2、3D激光掃描儀（一）開挖輪輪廓及超欠挖挖控制超欠挖方量southwestjIaotongwnIversIty三、掌子面地地質(zhì)素描西南交通大學(xué)學(xué)SouthwestJiaotongUniversity一、系統(tǒng)開發(fā)基基本情況介紹紹二、隧道掌子子面數(shù)字圖像像采集三、基于掌子子面圖像的分分析四、系統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)及應(yīng)用本節(jié)主要內(nèi)容容（一）系統(tǒng)開開發(fā)基本情況況介紹本系統(tǒng)以隨隧隧道施工跟蹤蹤拍攝的掌子子面數(shù)碼圖像像為主要原始始數(shù)據(jù)，通過過數(shù)字圖像處處理技術(shù)，自自動提取掌子子面上的節(jié)理理、裂隙等邊邊界信息，輔輔以人工干預(yù)預(yù)，實現(xiàn)對掌掌子面的特征征分析和生成成掌子面地質(zhì)質(zhì)素描。同時，根據(jù)相相鄰掌子面上上主要的結(jié)構(gòu)構(gòu)面跡線間的的對應(yīng)關(guān)系，，建立三維結(jié)結(jié)構(gòu)面模型，，實現(xiàn)對三維維結(jié)構(gòu)面的橫橫向、縱向剖剖切、掌子面面前方三維結(jié)結(jié)構(gòu)面預(yù)測。。（一）系統(tǒng)開開發(fā)基本情況況介紹系統(tǒng)中掌子面面圖像的基本本處理流程（二）隧道掌掌子面數(shù)字圖圖像采集1、采集設(shè)備（1）照明設(shè)備：：使隧道掌子子面具有一定定亮度（2）三角架：保保持相機平穩(wěn)穩(wěn)和穩(wěn)定，提提高圖像采集集質(zhì)量（3）鋼卷尺：設(shè)設(shè)置圖像距離離與實際距離離的比例尺（4）數(shù)碼相機（二）隧道掌掌子面數(shù)字圖圖像采集2、圖像采集過過程①剛卷尺測量量掌子面上兩兩點間距離②②調(diào)整三角角架位置③③調(diào)整相機④④碘鎢燈照照明⑤圖像像采集⑥記記錄掌子面里里程⑦測測量結(jié)構(gòu)面產(chǎn)產(chǎn)狀掌子面上兩點間距離（x1,y1)（x2,y2)（三）基于掌掌子面圖像的的分析1、隧道掌子面面圖像預(yù)處理理為彌補實際隧隧道掌子面數(shù)數(shù)碼圖像質(zhì)量量上的不足，，考慮通過圖圖像處理算法法實現(xiàn)對隧道道掌子面數(shù)碼碼圖像的處理理，以使圖像像質(zhì)量更佳。。原始圖像直方圖均衡化化（三）基于掌掌子面圖像的的分析原始圖像色相/飽和度調(diào)整結(jié)結(jié)果灰度折折線變變換亮度/對比度度調(diào)節(jié)節(jié)（三））基于于掌子子面圖圖像的的分析析原始圖圖像最小值值濾波波中值濾濾波最大值值濾波波USM圖像銳銳化2、邊緣緣檢測測及邊邊界提提取檢測并并提取取出掌掌子面面圖像像中的的節(jié)理理、裂裂隙等等邊界界。原始圖圖像邊緣檢檢測結(jié)結(jié)果測試圖圖像邊界自自動提提取結(jié)結(jié)果（三））基于于掌子子面圖圖像的的分析析3、人工工智能能剪刀刀通過邊邊界提提取算算法提提取的的巖體體節(jié)理理、裂裂隙等等邊界界可能能存在在錯誤誤或遺遺漏，，因此此需要要在圖圖像處處理過過程中中加入入人機機交互互功能能，刪刪除錯錯誤邊邊界并并加入入遺漏漏的邊邊界。。人工智智能剪剪刀是是通過過鼠標(biāo)標(biāo)操作作和自自動搜搜索功功能相相結(jié)合合實現(xiàn)現(xiàn)對節(jié)節(jié)理、、裂隙隙等邊邊界的的半自自動提提取。。原始圖圖像人工智智能剪剪刀（三））基于于掌子子面圖圖像的的分析析4、隧道道掌子子面結(jié)結(jié)構(gòu)面面特征征分析析根據(jù)提提取出出的節(jié)節(jié)理、、裂隙隙等，，統(tǒng)計計分析析以下下特征征參數(shù)數(shù)?！鼋Y(jié)構(gòu)面面延續(xù)續(xù)長度度■單位面面積裂裂隙總總延長長■結(jié)構(gòu)面面視傾傾角■節(jié)理組組數(shù)■結(jié)構(gòu)面面間距距■巖石質(zhì)質(zhì)量指指標(biāo)RQD（三））基于于掌子子面圖圖像的的分析析（三））基于于掌子子面圖圖像的的分析析5、三維維結(jié)構(gòu)構(gòu)面分分析根據(jù)相相鄰掌掌子面面上屬屬于同同一結(jié)結(jié)構(gòu)面面的邊邊界線線的對對應(yīng)關(guān)關(guān)系，，可建建立空空間三三維結(jié)結(jié)構(gòu)面面圖形形。一個結(jié)結(jié)構(gòu)面面在一一定范范圍內(nèi)內(nèi)可近近似為為一個個平面面，由由此可可預(yù)測測掌子子面前前方的的結(jié)構(gòu)構(gòu)面，，如下下圖所所示。。另外，，根據(jù)據(jù)三維維結(jié)構(gòu)構(gòu)面，，可分分析得得到其其不同同方向向的剖剖面。。（四））系統(tǒng)統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)及應(yīng)應(yīng)用隧道掌掌子面面地質(zhì)質(zhì)信息息系統(tǒng)統(tǒng)（TFGIS）包括括了隧隧道掌掌子面面平面圖圖像處處理和隧道三三維地地質(zhì)圖圖像分分析兩部份份。系統(tǒng)功功能（四））系統(tǒng)統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)及應(yīng)應(yīng)用“平面圖圖像處處理””主界界面（四））系統(tǒng)統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)及應(yīng)應(yīng)用“三維地地質(zhì)圖圖像分分析””主界界面（四））系統(tǒng)統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)及應(yīng)應(yīng)用通過人人工交交互功功能，，生成成地質(zhì)質(zhì)素描描圖ZK1+505.2地質(zhì)素素描圖圖ZK1+507.3地質(zhì)素素描圖圖（四））系統(tǒng)統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)及應(yīng)應(yīng)用根據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)面面邊界界線圖圖形，，自動動提取取結(jié)構(gòu)構(gòu)面特特征參參數(shù)隧道掌子面里程單位面積裂隙總長度(m/m2)平均裂隙間距(m)巖體RQD(%)特征描述ZK1+505.20.911.3269.63裂隙數(shù)量一般，結(jié)構(gòu)面間距是寬的，巖體質(zhì)量中等ZK1+507.31.061.1260.28裂隙數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)面間距是寬的，巖體質(zhì)量中等ZK1+514.51.181.1455.28裂隙數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)面間距是寬的，巖體質(zhì)量中等ZK1+5161.550.8845.17裂隙數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)面間距是寬的，巖體質(zhì)量差ZK1+521.21.141.0658.87裂隙數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)面間距是寬的，巖體質(zhì)量中等ZK1+530.51.340.9243.38裂隙數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)面間距是寬的，巖體質(zhì)量差ZK1+5351.331.0356.19裂隙數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)面間距是寬的，巖體質(zhì)量中等隧道掌掌子面面特征征參數(shù)數(shù)（四））系統(tǒng)統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)及應(yīng)應(yīng)用隧道地地質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)面面的三三維重重建結(jié)構(gòu)面面視圖圖隧道三三維實實體視視圖（四））系統(tǒng)統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)及應(yīng)應(yīng)用隧道掌掌子面面及結(jié)結(jié)構(gòu)面面視圖圖1隧道掌掌子面面及結(jié)結(jié)構(gòu)面面視圖圖2隧道地地質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)面面的三三維重重建southwestjIaotongwnIversIty四、噴噴混凝凝土質(zhì)質(zhì)量檢檢測西南交交通大大學(xué)SouthwestJiaotongUniversity初期支支護質(zhì)質(zhì)量檢檢測的的內(nèi)容容、方方法及及儀器器設(shè)備備序號檢測項目檢測方法采用儀器備注1噴混凝土強度射釘槍法氣壓射釘槍系統(tǒng)可表面凹凸超聲-回彈綜合法超聲波檢測儀,回彈儀需要表面打磨2噴混凝土厚度激光掃描法激光斷面儀,3D激光掃描儀

地質(zhì)雷達法地質(zhì)雷達

3初支背后缺陷地質(zhì)雷達法地質(zhì)雷達

（一））噴混混凝土土強度度1、氣壓壓射釘釘槍強強度檢檢測系系統(tǒng)根據(jù)噴混凝凝土表面特特征，宜采采用氣氣壓射射釘槍槍無損損檢測測方法法對其其強度度進行行檢測測。整整個系系統(tǒng)由由射釘槍槍、空空壓計計、空空壓管管、空空壓機機、變變壓器器、數(shù)數(shù)顯深深度游游標(biāo)卡卡尺等組成成。其其中變變壓器器為國國產(chǎn)多多功能能變壓壓器，，由于于氣壓壓射釘釘槍系系統(tǒng)額額定工工作電電壓為為100伏，故故通過過變壓壓器將將國內(nèi)內(nèi)220伏轉(zhuǎn)換換成100伏。氣壓射射釘槍槍檢測測系統(tǒng)統(tǒng)及射釘釘槍照照片詳詳見下下圖。。氣壓射射釘槍槍強度度測試試系統(tǒng)統(tǒng)示意意圖氣壓射射釘槍槍的工作原原理是射釘釘槍在在恒定高高壓氣氣體推推力作用下下推動動經(jīng)過過特殊標(biāo)標(biāo)定的的射釘釘高速進入混混凝土土中，，一部部分能能量消消耗于于鋼釘釘與混混凝土土之間間的摩摩擦，，另一一部分分能量量由于于混凝凝土受受擠壓壓破碎碎而被被消耗耗，發(fā)發(fā)射槍槍引發(fā)發(fā)的子子彈初初始動動能是是恒定定的，，則其其貫入深深度取決于于混凝凝土的的力學(xué)性性質(zhì)，通過過射釘釘?shù)呢炄攵榷瓤赏贫ǘɑ炷镣翉姸榷龋ㄉ疃榷扰c強強度的的關(guān)系系由實實驗標(biāo)標(biāo)定公公式確確定））。（一））噴混混凝土土強度度1、氣壓壓射釘釘槍強強度檢檢測系系統(tǒng)氣壓射射釘槍槍檢測測方法法具有有檢測測結(jié)果果客觀可可靠、、操作作方便便、省省工省省時等優(yōu)點點,在隧道道初期期支護護噴混混凝土土的強強度檢檢測中中發(fā)揮揮了重重要作作用,取得了了令人人滿意意的結(jié)結(jié)果。。噴混凝凝土強強度與與射釘釘貫入入深度度關(guān)系系曲線線（一））噴混混凝土土強度度1、氣壓壓射釘釘槍強強度檢檢測系系統(tǒng)在檢測測中，，對噴噴混凝凝土的的早期強強度及晚期強強度進行檢檢測，，通過過大量量的試試驗建建立起起強度齡齡期成成長曲曲線后，即即可通過檢檢測早早期強強度預(yù)測晚晚期強強度，用以以及時時調(diào)整施工方方法及配合比比參數(shù)數(shù)，以確保隧道初初期支支護噴噴混凝凝土的的晚期強強度是是否滿滿足要要求。這是其其他方方法不不便實實現(xiàn)的的。（一））噴混混凝土土強度度1、氣壓壓射釘釘槍強強度檢檢測系系統(tǒng)2、超聲聲-回彈綜綜合法法1）根據(jù)據(jù)要求求布置置強度度測區(qū)區(qū)，隧隧道強強度檢檢測時時測區(qū)區(qū)一般般布置置在左邊墻墻、右右邊墻墻、拱拱頂?shù)任恢弥茫?）在確確定的的測區(qū)區(qū)內(nèi)，，用超超聲回回彈模模子標(biāo)出回彈的的彈擊點點及超聲聲聲速速值測點，用混混凝土土回彈彈儀測測試回回彈值值（16個測點點），，用超超聲波波檢測測儀測測試3個超聲聲波聲聲時值值（取取其平平均值值）；；3）在檢檢測的的同時時，由由專人對回彈彈值、、超聲聲波聲聲時值值作好好記錄。4）將現(xiàn)現(xiàn)場測測試的的回彈值值、超超聲值值按規(guī)范范要求求進行行修正后后，利用用經(jīng)驗公公式計算測區(qū)混混凝土土強度的的推算算值（若有有鉆芯芯取樣樣，還還要結(jié)結(jié)合抗抗壓強強度進進行修修正）），從從而對對整個個隧道道襯砌砌混凝凝土強度進行評定。（一））噴混混凝土土強度度回彈測點示示意超聲測點示示意（一））噴混混凝土土強度度2、超聲-回彈綜合合法對襯砌混混凝土強強度檢測測采用超聲-回彈綜合合法結(jié)合少量的鉆芯取樣樣進行檢測測。超聲聲波測試試儀及回回彈儀見見圖:NM—4B超聲波測測試儀TICO超聲波測測試儀（一）噴噴混凝土土強度2、超聲-回彈綜合合法α—2000數(shù)顯回彈彈儀機械混凝凝土回彈彈儀（一）噴噴混凝土土強度2、超聲-回彈綜合合法（1）超聲-回彈檢測測在隧道內(nèi)內(nèi)沿縱向每隔一定距離離、在不同部位位設(shè)置測區(qū)區(qū)，采用用混凝土回回彈儀在測區(qū)內(nèi)內(nèi)測得隧隧道襯砌砌混凝土土的回彈值，并用超聲波測測試儀在相同測測區(qū)內(nèi)測測得超聲聲波在隧隧道襯砌砌混凝土土中傳播播的波速，再根據(jù)據(jù)“回彈彈—超聲”綜綜合法的的以下公公式求出出隧道襯襯砌混凝土推推定強度度值。（一）噴噴混凝土土強度2、超聲-回彈綜合合法（2）鉆取芯芯樣檢測測鉆芯取樣為局局部檢測測，主要要用于修正超聲回彈彈所得混混凝土的的強度。芯樣鉆鉆取位置置必須在在超聲回回彈檢測測范圍以以內(nèi)，在現(xiàn)場采用鉆機機（如：：ZKJ——200型金剛石石鉆機））鉆取芯芯樣（芯芯樣直徑徑：φ100或φ150）后，在室內(nèi)進行芯樣樣試件制制作并養(yǎng)養(yǎng)護后采采用壓力力試驗機機（NYL——60型）對芯芯樣試件件進行抗抗壓強度度試驗，，得出襯襯砌混凝凝土芯樣樣強度值值。通過超聲聲回彈綜綜合法無無損檢測測結(jié)合少少量鉆芯芯取樣進進行修正正的方法法（見下下式）得得出隧道道襯砌混混凝土的的強度，并將其其結(jié)果與與設(shè)計強度度進行比較分析，得得出隧道道襯砌混混凝土強強度是否滿足足要求。（一）噴噴混凝土土強度2、超聲-回彈綜合合法鉆芯機（一）噴噴混凝土土強度鉆芯修正正后的換換算強度度可按下下列公式式計算：：2、超聲-回彈綜合合法（一）噴噴混凝土土強度3、現(xiàn)場檢檢測照片片-超聲回彈彈綜合法法（一）噴噴混凝土土強度3、現(xiàn)場檢檢測照片片-超聲回彈彈綜合法法（一）噴噴混凝土土強度3、現(xiàn)場檢檢測照片片-超聲回彈彈綜合法法（一）噴噴混凝土土強度4、取芯及及試驗照照片-鉆芯法（一）噴噴混凝土土強度4、取芯及及試驗照照片-鉆芯法（一）噴噴混凝土土強度4、取芯及及試驗照照片-鉆芯法（一）噴噴混凝土土強度4、取芯及及試驗照照片-鉆芯法（一）噴噴混凝土土強度4、取芯及及試驗照照片-鉆芯法（二）噴噴混凝土土厚度1、激光斷斷面儀法法在隧道開挖后，用激光光斷面儀儀對開挖斷面面進行測量量，待噴混凝土土施作完完成后，，在相同斷斷面作凈空斷面面進行測量量，利用用兩次測測量結(jié)果果的差值，可得出出該斷面面混凝土土厚度的準(zhǔn)準(zhǔn)確值（見下圖圖）。噴混凝土土厚度噴混凝土土后檢測測斷面開挖后檢檢測斷面面（二）噴噴混凝土土厚度2、3D激光掃描描儀法在隧道開挖后，用3D激光掃描描儀對開挖斷面面進行測量量，待噴混凝土土施作完完成后，，在相同斷斷面作凈空斷面面進行測量量，利用用兩次測測量結(jié)果果的差值，可得出出該斷面面混凝土土厚度的準(zhǔn)準(zhǔn)確值（見下圖圖）。（二）噴噴混凝土土厚度利用雷達達波通過過結(jié)構(gòu)、、構(gòu)造物物反射回回來的波波形差異異進行分分析處理理檢測對對象。一一般運用用于檢測測區(qū)域較大大、檢測對象復(fù)雜雜，要求檢檢測精度適中中，且檢測測速度較快快的情況。。地質(zhì)雷達達應(yīng)用脈沖電磁磁波探測隱蔽蔽介質(zhì)的的分布。。地質(zhì)雷雷達的發(fā)發(fā)射天線線向混凝凝土內(nèi)發(fā)發(fā)射高頻寬帶帶短脈沖沖電磁波，電磁波波遇到具具有不同介電電特性的混凝土土與圍巖巖界面時有部分分返回，，接收天天線接收收反射波波并記錄錄反射波波的旅行行時間。。當(dāng)發(fā)射和接接收天線線沿物體表表面逐點點同步移動動時，就能能得到其其內(nèi)部介介質(zhì)的剖剖面圖像像。根據(jù)據(jù)接收到到波的旅旅行時間間(雙程走時時)、幅度頻頻率與波波形變化化資料，，可以推推斷介質(zhì)的內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)以及目標(biāo)體的深度、形形狀等特征參參數(shù)。1）檢測原原理3、地質(zhì)雷雷達法式(1)脈沖波走走時按式式（1）進行計計算:式中:ｘ值在剖剖面探測測中是固固定的；；ｖ值(m·ns-1)可以利用用現(xiàn)成數(shù)數(shù)據(jù)或測測定獲得得，由上上式可得得目標(biāo)體體的深度度值(ｍ)。反射探測測原理圖圖檢檢測結(jié)果果與實際際結(jié)構(gòu)的的對照圖圖隧道襯砌砌與圍巖巖的相對介電電常數(shù)的對比決定分層層是否““可見””。當(dāng)存存在缺陷陷時，由由于缺陷陷與良好好襯砌或或圍巖間間的介電電常數(shù)的的對比差差異，也也使得缺缺陷“可可見”，，見上圖圖右。（二）噴噴混凝土土厚度3、地質(zhì)雷雷達法采用地質(zhì)質(zhì)雷達對對混凝土土厚度進進行檢測測前要解解決的問問題：天線頻率率的選擇、、雷達波波在噴混混凝土中中的波速標(biāo)定定。地質(zhì)雷達達各頻率率天線均均有各自自適宜的的探測深深度及分分辨率，，根據(jù)混凝土的的厚度，宜選用用900MHz或1000MHz天線；對對于波速標(biāo)定，建建議采用用激光斷斷面儀通通過斷面面檢測得得出混凝凝土厚度度來實現(xiàn)現(xiàn).RAMACⅡ型地質(zhì)雷雷達各頻頻率天線線（二）噴噴混凝土土厚度3、地質(zhì)雷雷達法圖1RAMACⅡⅡ型主機圖21000MHz天線圖圖3500MHz天線（二）噴噴混凝土土厚度3、地質(zhì)雷雷達法2）測線布布置①實際工工程中，，通常要要求沿隧道縱縱向設(shè)置置拱部的的3條縱向測測線。②測線每每5~10m應(yīng)有一里里程標(biāo)記記。測線布置置見下圖圖：（二）噴噴混凝土土厚度3、地質(zhì)雷雷達法圖4雷達測線線縱斷面面布置圖圖圖5雷達測線線橫斷面面布置圖圖圖6檢測方式式圖（二）噴噴混凝土土厚度3、地質(zhì)雷雷達法3)混凝土厚厚度地質(zhì)雷達達發(fā)射天天線向隧隧道混凝凝土內(nèi)發(fā)發(fā)射高頻頻寬帶短短脈沖電電磁波，，電磁波波遇到具具有不同同介電特特性的混混凝土與與圍巖界界面時部部分會由由反射返返回，接接收天線線接收反反射波并并記錄反反射波的的旅行時時間。根據(jù)接收收到波的的旅行時間間(雙程走時時)、標(biāo)定的的地質(zhì)雷雷達在混混凝土中中的波速值，再由式式（2）可求出出混凝土厚厚度。(2)式中:v———地質(zhì)雷達達波的波波速；t——地質(zhì)雷達達波的雙雙程走時時。（二）噴噴混凝土土厚度3、地質(zhì)雷雷達法襯砌與圍圍巖間會會存在明明顯的反射層，從而利利用此反反射層來來探明二二次襯砌砌混凝土土的厚度，見下圖圖。襯砌與圍圍巖間存存在的明明顯反射射層及層層位追蹤蹤圖（二）噴噴混凝土土厚度3、地質(zhì)雷雷達法上圖為襯襯砌厚度度檢測圖圖象，用用時間觸觸發(fā)方式式檢測,用RAMAC/GPR雷達，500兆屏蔽天天線。（二）噴噴混凝土土厚度3、地質(zhì)雷雷達法上圖為隧隧道拱頂襯砌厚度度檢測,采用RAMAC/GPRCUII主機,500兆屏蔽天天線（二）噴混凝凝土厚度3、地質(zhì)雷達法法上圖為用瑞典典MALA公司的CUII主機,500兆屏蔽天線在在隧道拱腳處檢測的雷達圖圖像,可以清楚看到到二襯界面和和鋼拱架.（二）噴混凝凝土厚度3、地質(zhì)雷達法法上圖為在隧道道拱腰處用500兆天線做的。。距起點200米的左側(cè)是鋼鋼筋網(wǎng)（隧道道內(nèi)絕大部分是是這種結(jié)果）），右側(cè)是水水侵入?yún)^(qū)域，，鋼筋圖像不不清楚；二襯襯的底界面由于大量量充水，界面面非常清楚。。（二）噴混凝凝土厚度3、地質(zhì)雷達法法（三）初支背背后缺陷1、地質(zhì)雷達法法在混凝土內(nèi)存存在不密實以以及背后存在在缺陷時，均均可由地質(zhì)雷雷達剖面圖上上所反映的信信息進行判斷斷。混凝土背背后的缺陷形形式主要有不密實及空洞洞兩種情況?；炷良氨澈蠛蟠嬖诓幻軐崒崳翰幻軐嵉囊r砌混凝土土體及混凝土土背后不密實實的圍巖在地地質(zhì)雷達剖面面圖上的波形雜亂，同相軸錯斷斷。存在不密實的的雷達波檢測測圖1)不密實噴混凝土與圍圍巖之間有空洞:由于空氣與混凝土土介電常數(shù)差別較大，電磁波在混混凝土與空氣氣之間將產(chǎn)生生強反射信號。當(dāng)空洞比較較大時，圍巖巖界面清晰可可見，在地質(zhì)質(zhì)雷達剖面圖圖上主要表現(xiàn)現(xiàn)為在混凝土土層以下出現(xiàn)現(xiàn)多次反射波波，同相軸呈呈弧形，并與相鄰道道之間發(fā)生相位錯位，且其能量明顯增強強。存在空洞的雷雷達波檢測圖圖（三）初支背背后缺陷1、地質(zhì)雷達法法2)空洞（四）噴混凝凝土質(zhì)量檢測測照片（四）噴混凝凝土質(zhì)量檢測測照片southwestjIaotongwnIversIty五、錨桿質(zhì)量量檢測西南交通大學(xué)學(xué)SouthwestJiaotongUniversity錨桿質(zhì)量檢測測的內(nèi)容、方方法及儀器設(shè)設(shè)備序號檢測項目檢測方法采用儀器備注1錨桿長度及注漿飽和度應(yīng)力反射波錨桿質(zhì)量檢測儀

2錨桿抗拔力拉拔試驗錨桿拉拔儀

錨桿是將破碎或不不穩(wěn)定巖體(塊)與牢固穩(wěn)定的的巖體連結(jié)在在一起以提高整體穩(wěn)定定性的一種支護措施。當(dāng)錨桿發(fā)揮作作用時，錨桿桿不同部段的的功能各不相相同。錨桿內(nèi)端處于牢固穩(wěn)定定巖體的部段段，其錨固力力主要起著固定錨桿的作作用；而錨桿外端處于破碎或不不穩(wěn)定巖體的的部段，其錨錨固力主要起起著將該段巖體(塊)與錨桿連結(jié)在在一起的作用用（圖1）。要讓錨桿桿能發(fā)揮設(shè)計計的效果，除除保證錨桿的的長度滿足設(shè)計要求求外，還要使各各段都能均勻而有效地地與巖體錨固在在一起（保證證注漿飽和度度）。圖1理想錨桿受力力示意圖距巖面距離(m)x軸力(kN)P（一）錨桿長長度及注漿飽飽和度錨桿長度及注漿飽和度均采用應(yīng)力反射波法法檢測。檢測儀儀器為錨桿質(zhì)量檢測測儀，見下圖。錨桿質(zhì)量檢測測儀1）錨桿長度應(yīng)力反射波法法是一種無損損檢測方法,該方法的基本本理論依據(jù)為為一維桿件的的彈性應(yīng)力波波反射理論。。在錨桿頂部激激發(fā)彈性應(yīng)力力波,當(dāng)彈性應(yīng)力波波傳播到錨桿桿底部時由于于錨桿和錨桿桿底部的巖石石存在波阻抗抗差異,將產(chǎn)生反射波波回到錨桿頂頂。根據(jù)反射波的走時時和錨桿中的應(yīng)力波傳播速速度就可以用(1)式求出錨桿長長度L，錨桿中的應(yīng)應(yīng)力波傳播速速度可在現(xiàn)場場已知長度的的錨桿上進行行標(biāo)定。式中:vc——錨桿中應(yīng)力波波傳播速度;t——應(yīng)力反射波的的雙程走時。。（1)應(yīng)力波在錨固固界面上的反反射（一）錨桿長長度及注漿飽飽和度2）注漿飽和度度注漿飽和度檢檢測通過測定錨桿桿不同方位、不同距離應(yīng)力波的阻尼情況，即錨桿桿與圍巖的耦耦合情況來判判斷注漿飽和和度。由應(yīng)力力波在介質(zhì)中中的傳播特性性可知：應(yīng)力力波在堅硬完整的介質(zhì)中傳播速度大，，衰減速度快快，而在松散及不完整整介質(zhì)中應(yīng)力波波的傳播速度小，，衰減速度慢慢。全錨錨桿實測測波形與錨固固質(zhì)量結(jié)果（一）錨桿長長度及注漿飽飽和度2）注漿飽和度度利用應(yīng)力波這這一傳播特性性來判斷注漿漿飽和度情況況，對于注漿飽滿的，砂漿和巖巖石的耦合性性好，可看成成完整的介質(zhì)質(zhì)，因此應(yīng)力力波的波形規(guī)則衰減減快，近于指數(shù)衰衰減；對于注漿飽滿程度度差的，則砂漿和和巖石間的耦耦合性差，可可看成松散不不完整的介質(zhì)質(zhì)，應(yīng)力波的的波形雜亂，衰衰減慢。根據(jù)不同方向向、不同部位位擊震的應(yīng)力力波衰減曲線線就可以對注注漿飽和度作作出判斷。部分錨固狀態(tài)態(tài)實測波形及及錨固狀態(tài)分分析結(jié)果（一）錨桿長長度及注漿飽飽和度錨桿抗拔力通通過拉拔試驗進行檢測。拉拉拔試驗檢測測方法是一種種傳統(tǒng)的錨桿錨固質(zhì)量量檢測方法。。進行拉拔試驗驗時，將液壓壓千斤頂放在在托板和螺母母之間，擰緊緊螺母，施加加一定的預(yù)應(yīng)應(yīng)力，然后用用手動液壓泵泵加壓，同時時記錄液壓表表和位移計上上的對應(yīng)讀數(shù)數(shù)，當(dāng)壓力或或者位移讀數(shù)數(shù)達到預(yù)定值值時，或者當(dāng)當(dāng)壓力計讀數(shù)數(shù)下降而位移移計讀數(shù)迅速速增大時，停停止加壓。測試后，整理理出錨桿的位位移-荷載曲線，進進而分析出試試驗錨桿的抗抗拔力大小。。試驗時錨桿桿的受力狀態(tài)態(tài)見圖2。距巖面距離(m)x軸力(kN)P圖2抗拔試驗時錨錨桿的受力示示意圖（二）錨桿抗抗拔力試驗證明：對對于高強螺紋紋錨桿，當(dāng)錨固長度達到錨桿直徑徑的42倍時，握裹力不再隨錨桿長度的增加而增加加。隧道錨桿桿的長度與直直徑比達到幾幾百倍，而且且，由圖1、2可知，錨桿拔拔抗試驗與實實際錨桿的受受力狀態(tài)有很很大不同，得得出錨桿抗拔拔力與錨桿質(zhì)質(zhì)量沒有必然然的相關(guān)性，，若僅采用抗抗拔試驗，可可能導(dǎo)致將不不合格錨桿依依其抗拔力評評定成合格錨錨桿。所以，對錨桿桿進行檢測時時，要采用應(yīng)應(yīng)力波法對錨錨桿的錨固質(zhì)質(zhì)量進行無損檢測，再配合抗拔力試驗進行綜合分析析，可對錨桿桿的錨固質(zhì)量作出較全面的評價價。（三）錨桿檢檢測方法評述述southwestjIaotongwnIversIty六、鋼鋼架檢檢測西南交交通大大學(xué)SouthwestJiaotongUniversity鋼架檢檢測的的內(nèi)容容、方方法及及儀器器設(shè)備備序號檢測項目檢測方法采用儀器備注1鋼架檢測地質(zhì)雷達法地質(zhì)雷達

在隧道道中所所使用用格柵柵或型型鋼拱拱架，，也是是隧道道初期期支護護質(zhì)量量控制制中所所關(guān)心心的問問題。。由于噴噴混凝凝土中中存在在格柵柵或型型鋼拱拱架時時，地地質(zhì)雷雷達剖剖面圖圖中信信號會會有變變化，，可通通過這這些信信號的的變化化檢測測出隧隧道施施工中中所施施作格格柵或或型鋼鋼拱架架數(shù)量量。（一））鋼架架1、格柵柵當(dāng)混凝凝土中中存在在鋼筋筋時，，雷達達剖面面圖中中將產(chǎn)產(chǎn)生連連續(xù)點點狀強強反射射信號號，當(dāng)當(dāng)混凝凝土中中有格柵拱架支支撐時時，靠靠得較較近的的兩主主筋將將形成成兩個個點狀狀強反反射信信號，，則兩個點點狀信信號形成類類似于于字母母M形狀的的反射射信號號，每每一個個這樣樣的雷雷達波波信號號就對對應(yīng)著著一榀榀格柵柵拱架架支撐撐，由由此信信號總總數(shù)即即可統(tǒng)統(tǒng)計出出整個個隧道道縱向向的格格柵拱拱架支支撐數(shù)數(shù)量。。存在格格柵拱拱架的的雷達達波檢檢測圖圖呈M形的格柵支撐存在鋼鋼筋的的雷達達波檢檢測圖圖1000MHz天線檢檢測出出的襯襯砌內(nèi)內(nèi)存在在鋼筋筋的地地質(zhì)雷雷達圖圖像500MHz天線檢檢測出出的襯襯砌內(nèi)內(nèi)存在在鋼筋筋的地地質(zhì)雷雷達圖圖像（（標(biāo)點點間距距2m）（一））鋼架架1.6GHz天線采采集的的數(shù)據(jù)據(jù)，鋼鋼筋更更加清清晰上圖為為在隧隧道拱拱腰處處檢測測的鋼鋼筋網(wǎng)網(wǎng)圖像像，，用1000兆天線線（一））鋼架架2）型鋼鋼當(dāng)混凝凝土中中有型鋼支撐時時，雷雷達剖剖面圖圖中將將出現(xiàn)現(xiàn)特別別強的的月牙形形反射信信號，，每一一個這這樣的的信號號表示示有一一榀型型鋼拱拱架支支撐，，由此此信號號總數(shù)數(shù)即可可統(tǒng)計計出整整個隧隧道縱縱向的的型鋼鋼拱架架支撐撐數(shù)量量。存在型型鋼拱拱架的的雷達達波檢檢測圖圖（一））鋼架架2）型鋼鋼襯砌內(nèi)內(nèi)有鋼鋼架的的地質(zhì)質(zhì)雷達達圖像像（一）鋼架southwestjIaotongwnIversIty七、初期支護護內(nèi)輪廓檢測測西南交通大學(xué)學(xué)SouthwestJiaotongUniversity初期支護內(nèi)輪輪廓檢測的內(nèi)內(nèi)容、方法及及儀器設(shè)備序號檢測項目檢測方法采用儀器備注1初期支護內(nèi)輪廓檢測激光掃描法激光斷面儀3D激光掃描儀

（一）初期支支護內(nèi)輪廓檢檢測1、激光斷面儀儀法初期支護施作作后，用激光光斷面儀對斷面進行測量，可可得初期支護護內(nèi)輪廓情況況，并與設(shè)計計參數(shù)進行對對比，可評價價初期支護內(nèi)內(nèi)輪廓是否滿滿足要求。初期支護內(nèi)輪輪廓2、3D激光掃描儀法法在隧道噴混凝土施作作完成后，用用3D激光掃描儀進進行凈空檢測測，通過數(shù)據(jù)據(jù)處理可得到到初期支護內(nèi)內(nèi)輪廓，并將將其與設(shè)計參參數(shù)進行對比比，可評價初初支內(nèi)凈空是是否滿足要求求。（一）初期支支護內(nèi)輪廓檢檢測southwestjIaotongwnIversIty八、防水板工工藝改進西南交通大學(xué)學(xué)SouthwestJiaotongUniversity（一）防水板板工藝改進防水板本身是是防水的，但但防水板鋪設(shè)設(shè)不良，也會會喪失防水的的功能。過去去防水板鋪設(shè)設(shè)考慮噴混凝土表面面的凹凸不平，要留有適度度的富裕。但但防水板的富富裕過大和富富裕不足，都都會造成防水水板的褶曲和和拉伸，這不不僅是防水板板破損的主因因，也是襯砌砌混凝土充填填不足而產(chǎn)生生空洞的主因因。此外，襯砌背背面的凹凸約約束了混凝土土的收縮動態(tài)態(tài)，也是發(fā)生生有害開裂的的主因。其次，過去工工法的防水板板施工，因為為是用現(xiàn)場作作業(yè)人員的手手，進行凹凸凸的調(diào)整，作作業(yè)人員的技技巧是支配混混凝土質(zhì)量的的重要因素。。為了消除上述述襯砌施工中中的問題，日本開始把把防水板在專專用模板上展展開，噴混凝凝土和防水板板間的空隙用用噴混凝土泵泵把現(xiàn)場拌合的砂漿等作為為充填材料壓壓注到空隙中中，構(gòu)筑防水水板表面平滑滑的形狀，背背面沒有凹凸凸的襯砌工法法。常規(guī)工藝改進工藝（一）防水板板工藝改進（一）防水板板工藝改進本工法的施工步驟如下：在專用模板上上展開防水板板；設(shè)置專用模板板；堵塞專用模板板端部；壓注充填材；；養(yǎng)生后脫模、、移動。此法一舉兩得得，既提高了了襯砌的防水水性能，又滿滿足了構(gòu)筑襯砌厚度度偏差小的二二次襯砌的要求。southwestjIaotongwnIversIty九、模筑混凝凝土質(zhì)量檢測測西南交通大學(xué)學(xué)SouthwestJiaotongUniversity模筑混凝土質(zhì)質(zhì)量檢測的內(nèi)內(nèi)容、方法及及儀器設(shè)備序號檢測項目檢測方法采用儀器備注1模筑混凝土強度超聲-回彈綜合法超聲波檢測儀,回彈儀鉆芯修正2模筑混凝土厚度激光掃描法激光斷面儀,3D激光掃描儀

地質(zhì)雷達法地質(zhì)雷達

3二次襯砌背后缺陷地質(zhì)雷達法地質(zhì)雷達

1、超聲-回彈綜合法方法詳見噴混混凝土強度檢檢測，對模筑筑混凝土采用用此方法的優(yōu)優(yōu)點：表面平整、無無虛碴，不需需要打磨。（一）模筑混混凝土強度1、激光斷面儀儀法在隧道初期支護施作作完成后，用激光斷面面儀檢測初期期支護內(nèi)輪廓廓，待模筑混凝土澆澆筑完成后，，在相同斷面再再進行凈空檢測，利用兩次測測量結(jié)果的差值，可得出該斷斷面模筑混凝凝土厚度的準(zhǔn)確值值（見下圖）。。模筑混凝土厚厚度模筑混凝土后后檢測斷面初期支護內(nèi)輪輪廓斷面（二）模筑混混凝土厚度2、3D激光掃描儀法法在隧道初期支護施作作完成后，用3D激光掃描儀對對初期支護內(nèi)輪輪廓斷面進行測量，待待模筑混凝土澆澆筑后，在相同斷斷面作凈空檢測測，利用兩兩次測量量結(jié)果的的差值，可得出出該斷面面模筑混混凝土厚度的準(zhǔn)準(zhǔn)確值（見下圖圖）。（二）模模筑混凝凝土厚度度模筑混凝凝土后檢檢測點位位云圖2、3D激光掃描描儀法（二）模模筑混凝凝土厚度度檢測原理理詳見噴噴混凝土土厚度檢檢測中介介紹。根據(jù)模筑筑混凝土土的厚度度，宜選選用400MHz或500MHz天線。（二）模模筑混凝凝土厚度度3、地質(zhì)雷雷達方法法1）檢測原原理根據(jù)《鐵路隧道道襯砌質(zhì)質(zhì)量無損損檢測規(guī)規(guī)程》測線布置置應(yīng)符合合下列規(guī)規(guī)定：①隧道施工過程程中質(zhì)量檢測測應(yīng)以縱向布線線為主，橫橫向布線線為輔。。縱向布布線的位位置應(yīng)在在隧道拱頂、左左右拱腰腰、左右右邊墻和和隧底各布1條;橫向布線線可按檢檢測內(nèi)容容和要求求布設(shè)線線距，一一般情況況線距8-12m;采用點測測時每斷斷面不少少于6個點。檢檢測中發(fā)發(fā)現(xiàn)不合合格地段段應(yīng)加密密測線或或測點。。②隧道竣工驗收收時質(zhì)量檢檢測應(yīng)縱向布線線，必要時時可橫向向布線。。縱向布布線的位位置應(yīng)在在隧道拱頂、左左右拱腰腰和左右右邊墻各布1條;橫向布線線線距8-12m;采用點測測時每斷斷面不少少于5個點。需需確定回填空洞規(guī)模模和范圍圍時，應(yīng)加密測線線或測點點。③三線隧道應(yīng)在在隧道拱頂部位位增加2條測線。④測線每每5~10m應(yīng)有一里里程標(biāo)記記。測線布置置見下圖圖：（二）模模筑混凝凝土厚度度3、地質(zhì)雷雷達方法法2）測線布布置圖4雷達測線線縱斷面面布置圖圖圖5雷達測線線橫斷面面布置圖圖圖6檢測方式式圖3、地質(zhì)雷雷達法（二）模模筑混凝凝土厚度度模筑混凝凝土厚度度檢測的的相關(guān)內(nèi)內(nèi)容同噴混凝凝土厚度度檢測。（二）模模筑混凝凝土厚度度3、地質(zhì)雷雷達方法法3）模筑混混凝土厚厚度模筑混凝凝土背后后缺陷判判識同噴噴混凝土土背后缺缺陷。典典型圖形形見下圖圖。（三）模模筑混凝凝土背后后缺陷用500兆屏蔽天天線做拱頂檢測，采用CUII主機。圖圖中箭頭頭所指為為脫空。。做拱腳檢測，用用瑞典MALA公司的CUII主機，500兆屏蔽天天線。圖圖中52米到76米處存在在大面積脫脫空。（三）模模筑混凝凝土背后后缺陷K0+100～K0+200左拱腳襯襯砌其厚厚度、背背后空洞洞及圍巖巖情況示示意圖（四）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測成成果1、混凝土土厚度及及背后缺缺陷成果果形式右線K0+000~K0+250拱頂襯砌砌厚度、、背后缺缺陷示意意圖左線K0+000~K0+250拱頂襯砌砌厚度、、背后缺缺陷示意意圖（四）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測成成果右線K0+010~+030段拱頂測測線地質(zhì)質(zhì)雷達圖圖像右線K0+080~+110段拱頂測測線地質(zhì)質(zhì)雷達圖圖像2、典型地地質(zhì)雷達達圖像（四）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測成成果左線K0+170~+200段拱頂測測線地質(zhì)質(zhì)雷達圖圖像左線K0+100~+120段拱頂測測線地質(zhì)質(zhì)雷達圖圖像（四）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測成成果（五）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測照照片（五）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測照照片（五）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測照照片（五）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測照照片（五）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測照照片（五）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測照照片（五）模模筑混凝凝土質(zhì)量量檢測照照片southwestjIaotongwnIversIty十、二次次襯砌內(nèi)內(nèi)輪廓及及凈空檢檢測西南交通通大學(xué)SouthwestJiaotongUniversity二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測的的內(nèi)容、、方法及及儀器設(shè)設(shè)備序號檢測項目檢測方法采用儀器備注1二次襯砌內(nèi)輪廓及凈空檢測激光掃描法激光斷面儀3D激光掃描儀

（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測1、激光斷斷面儀法法二次襯砌砌澆筑完完成施作作后，用用激光斷斷面儀對對二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空進行測量量，可得得二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空情況，并并與設(shè)計計參數(shù)進進行對比比，可評評價二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空是否滿足足要求。。二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空左線K0+071.4檢測斷面面凈空(風(fēng)機)右線K0+073檢測斷面面凈空(風(fēng)機)1、激光斷斷面儀法法（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測左線K0+071.4檢測斷面面限界(風(fēng)機)右線K0+073檢測斷面面限界(風(fēng)機)1、激光斷斷面儀法法（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測2、3D激光掃描描儀法在隧道二二次襯砌砌模筑混凝土施施作完成成后，用用3D激光掃描描儀進行行二次襯襯砌內(nèi)輪輪廓及凈凈空檢測測，通過過數(shù)據(jù)處處理可得得到二次次襯砌內(nèi)內(nèi)輪廓及及凈空情情況，并并將其與與設(shè)計參參數(shù)進行行對比，，可評價價二次襯襯砌內(nèi)輪輪廓及凈凈空是否否滿足要要求。（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測2、3D激光掃描描儀法（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測2、3D激光掃描描儀法（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測(a)單線鐵路路隧道(b)雙線鐵路路隧道隧道凈空空斷面2、3D激光掃描描儀法（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測(a)單線鐵路路隧道(b)雙線鐵路路隧道隧道內(nèi)實實景影像像圖（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測3、現(xiàn)場檢檢測照片片（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測（一）二二次襯砌砌內(nèi)輪廓廓及凈空空檢測southwestjIaotongwnIversIty十一、隧隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)耐久性性控制西南交通通大學(xué)SouthwestJiaotongUniversity一、隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系耐久久性特特點二、隧隧道結(jié)結(jié)構(gòu)耐耐久性性設(shè)計計方法法三、隧隧道結(jié)結(jié)構(gòu)耐耐久性性技術(shù)術(shù)對策策本節(jié)主主要內(nèi)內(nèi)容1、什么么是耐耐久性性？在預(yù)定定作用用和預(yù)預(yù)期的的維修修與使使用條條件下下，結(jié)結(jié)構(gòu)及及其構(gòu)構(gòu)件能能在預(yù)預(yù)定的的期限限（設(shè)設(shè)計使使用年年限））內(nèi)維維持其其所需需的最最低性性能要要求的的能力力。設(shè)計使使用年年限：：設(shè)計計規(guī)定定的結(jié)結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件不需進進行大大修即可按按其預(yù)預(yù)定目目的使使用的的時期期。（（規(guī)范范的定定義會會引起起誤讀讀）（一））隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系耐久久性特特點（一））隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系耐久久性特特點永遠穩(wěn)穩(wěn)定的的情況況極不穩(wěn)穩(wěn)定的的情況況隨機穩(wěn)穩(wěn)定的的情況況隧道的的穩(wěn)定定情況況隧道結(jié)結(jié)構(gòu)存存在出出現(xiàn)不不穩(wěn)定定狀態(tài)態(tài)的可可能性性，因因此需需要研研究其其耐久久性。。2、隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)的穩(wěn)穩(wěn)定特特性（一））隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系耐久久性特特點3、隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)耐久久性與與地面面結(jié)構(gòu)構(gòu)的區(qū)區(qū)別地面結(jié)結(jié)構(gòu)的的結(jié)構(gòu)-荷載曲曲線隧道支支護結(jié)結(jié)構(gòu)受受到的的荷載載具有有不確確定性性及隨隨時間間改變變的特特點，，這是是與地地面結(jié)結(jié)構(gòu)的的最大大區(qū)別別。隧道支支護結(jié)結(jié)構(gòu)受受力按按照“先時間間后剛剛度”原則分分配。。（一））隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系耐久久性特特點穩(wěn)定概概率最最小值值穩(wěn)定概概率最最大值值——二次襯襯砌的的失效效概率率——圍巖的的失效效概率率——初期支支護的的失效效概率率隧道作作為復(fù)復(fù)合式式結(jié)構(gòu)構(gòu)，具具有多多重防防護，，結(jié)構(gòu)構(gòu)的整整體冗冗余度度高。。部分分構(gòu)件件的失失效不不會引引起整整體的的失效效。（一））隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系耐久久性特特點4、隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)耐久久性的的研究究思路路地面混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的耐耐久性性研究究思路路是：：材料構(gòu)構(gòu)件件結(jié)結(jié)構(gòu)體體系系地面結(jié)結(jié)構(gòu)的的耐久久性是是基于于材料料耐久久性的的狹義耐耐久性性。隧道結(jié)結(jié)構(gòu)體體系的的耐久久性應(yīng)應(yīng)基于于結(jié)構(gòu)構(gòu)力學(xué)學(xué)與材材料耐耐久性性結(jié)合合的廣義耐耐久性性。結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件體系材材料結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件隧道混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的耐耐久性性研究究思路路是：：（一）隧道道結(jié)構(gòu)體系系耐久性特特點5、隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)維修性特特點隧道結(jié)構(gòu)體體系中，初初期支護處處于二次襯襯砌背后，，基本是不不可維修的的，只有二二次襯砌可可維修。一旦投入運運營，壽命命期維修總總成本往往往高于新建建隧道。合理維修理理念：設(shè)計壽命期期內(nèi)不大修修，只中小小修少維修、可可維修、易易維修（一）隧道道結(jié)構(gòu)體系系耐久性特特點6、隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)壽命特點點及規(guī)劃物理壽命：：采用不考慮慮成本的維維修可使隧隧道的壽命命無限延長長。經(jīng)濟壽命：：隧道處于嚴(yán)嚴(yán)重損傷狀狀態(tài)，維修修的費用已已高于新建建隧道的費費用。技術(shù)壽命：：由于修建時時工業(yè)水平平及成本限限制，隧道道存在“先天不足”，隧道壽命命及早終結(jié)結(jié)。社會壽命：：社會經(jīng)濟發(fā)發(fā)展速度遠遠超預(yù)期，，隨著擴能能改造，隧隧道壽命及及早終結(jié)。。（一）隧道道結(jié)構(gòu)體系系耐久性特特點鐵路隧道的的耐久性設(shè)設(shè)計使用年年限按100年考慮1.考慮前50年免維修（（底部結(jié)構(gòu)構(gòu)可考慮60年，尤其針針對無砟砟軌道），，后50年中、小修修但不大修修。2.是指最差環(huán)環(huán)境條件下下普遍使用用年限不低低于100年.（95%？80%？）（扶貧貧工程）（二）隧道道結(jié)構(gòu)耐久久性設(shè)計方方法1、隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)噴射混凝凝土和模筑筑混凝土設(shè)設(shè)計參數(shù)結(jié)合隧道綜綜合環(huán)境等等級和圍巖巖條件確定定噴混凝土土與襯砌混混凝土的設(shè)設(shè)計參數(shù)，，混凝土設(shè)設(shè)計參數(shù)由由強度和密密實度組合合的廣譜配方確定見下表表。（二）隧道道結(jié)構(gòu)耐久久性設(shè)計方方法環(huán)境綜合等級ABCDE密實度指標(biāo)符號MaMbMcMdMe襯砌混凝土1500≤Ma＜18001200≤Mb＜15001000≤Mc＜1200600≤Md＜1000Me＜600噴混凝土1800≤Ma＜22001400≤Mb＜18001200≤Mc＜1400800≤Md＜1200Me＜800圍巖級別IIIIIIIVVⅥ強度指標(biāo)符號SaSaSbScSdSe襯砌混凝土C25C25C30C35C40C45噴射混凝土*C25C30C35C40C45表1不同隧道環(huán)環(huán)境綜合等等級對密實實度指標(biāo)的的要求表2不同圍巖級級別對強度度指標(biāo)的要要求（二）隧道道結(jié)構(gòu)耐久久性設(shè)計方方法表3不同密實度度指標(biāo)對應(yīng)應(yīng)襯砌混凝凝土膠凝材材配方密實度指標(biāo)各粉體材料占膠凝材質(zhì)量百分率（%）水泥粉煤灰礦粉硅灰Ma100－－－Mb70～8515～30－－Mc50～7510～2015～30－Md45～6015～2525～40－Me35～5510～2025～405～8表4不同密實度度指標(biāo)對應(yīng)應(yīng)噴混凝土土膠凝材配配方密實度指標(biāo)各粉體材料占膠凝材質(zhì)量百分率（%）水泥粉煤灰礦粉硅灰石灰石粉Ma100－－－－Mb75～8710～20－－3～5Mc62～74－20～30－6～8Md48～6610～1515～25－9～12Me47～675～1010-～205～813～15（二）隧道道結(jié)構(gòu)耐久久性設(shè)計方方法表5不同強度度度指標(biāo)對應(yīng)應(yīng)襯砌混凝凝土配合比比強度指標(biāo)膠凝材用量（kg）水膠比砂率（%）混凝土表觀密度（kg/m3）Sa320～3400.48～0.5044～462375Sb340～3600.45～0.4742～442400Sc360～3800.42～0.4441～422400Sd380～4000.40～0.4239～412415Se400～4200.38～0.4037～392430強度指標(biāo)膠凝材用量（kg）水膠比砂率（%）混凝土表觀密度（kg/m3）Sa380～4000.44～0.4554～552300Sb400～4200.43～0.4453～552300Sc420～4400.42～0.4352～542315Sd440～4600.40～0.4250～522330Se460～4800.38～0.4048～502350表6不同強度度度指標(biāo)對應(yīng)應(yīng)噴混凝土土配合比（二）隧道道結(jié)構(gòu)耐久久性設(shè)計方方法表7隧道主體結(jié)結(jié)構(gòu)混凝土土設(shè)計參數(shù)數(shù)指標(biāo)圍巖級別環(huán)境綜合等級ABCDEI、IISaMaSaMbSaMcSaMdSaMeIIISbMaSbMbSbMcSbMdSbMeIVScMaScMbScMcScMdScMeVSdMaSdMbSdMcSdMdSdMeⅥSeMaSeMbSeMcSeMdSeMe（三）隧道道結(jié)構(gòu)耐久久性技術(shù)對對策技術(shù)對策總總體思路適當(dāng)提高設(shè)設(shè)計水平和和標(biāo)準(zhǔn)控制施工質(zhì)質(zhì)量強調(diào)早期維維護（三）隧道