鐵路隧道檢測(cè)方案

鐵路隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)方案2023年三月四日目 錄TOC\o“1-1“\h\z\u\l“_TOC_250005“一、檢測(cè)依據(jù)及內(nèi)容 1\l“_TOC_250004“二、檢測(cè)方法和原理 1\l“_TOC_250003“三、數(shù)據(jù)處理及資料判釋 5\l“_TOC_250002“四、測(cè)線的布置 5\l“_TOC_250001“五、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)備工作 6\l“_TOC_250000“六、合同價(jià)款 6中南大學(xué)土木工程檢測(cè)中心鐵路隧道襯砌無(wú)損檢測(cè)方案中南大學(xué)土木工程檢測(cè)中心鐵路隧道襯砌無(wú)損檢測(cè)方案1、檢測(cè)依據(jù)〔TB1000－2023，J447－2023；bcTB10223－2023)；d2023〕160號(hào))；e、隧道設(shè)計(jì)圖。2、檢測(cè)內(nèi)容a、檢測(cè)二襯襯砌厚度；c、二襯鋼筋分布。二、檢測(cè)方法和原理1、地質(zhì)雷達(dá)法106Hz～109Hz波段的電磁波，以寬頻帶短脈沖的形式，由地面通過(guò)天線放射器發(fā)至地下，經(jīng)地下目標(biāo)體或地層的界面反射后返回地面，被雷達(dá)天線接收器所接收，通過(guò)對(duì)所接收的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)展處理和圖像解譯，探測(cè)隱蔽介質(zhì)的分布和特征。地質(zhì)雷達(dá)放射天線向隧道壁放射高頻寬帶短脈沖電磁波，遇到相對(duì)介電常數(shù)差異較大的介質(zhì)〔如空洞、襯砌界面等〕就會(huì)產(chǎn)生反射波，接收天線接收反射回來(lái)的電磁波并記錄其反射時(shí)間。依據(jù)電磁波在介質(zhì)中的電磁波速〔v〕和雙程旅行時(shí)間〔t〕可以計(jì)算襯砌厚度。當(dāng)天線沿隧道壁移動(dòng)時(shí)就能得到襯砌內(nèi)部電磁波走時(shí)圖像〔1-存在空隙，亦會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)剖面相位和幅度發(fā)生變化，由此可確定襯砌厚度和覺察施工缺陷。電磁波遇到以傳導(dǎo)電流為主的介質(zhì)，比方襯砌中存在的鋼筋，會(huì)消滅強(qiáng)反射，在雷達(dá)剖面上呈現(xiàn)明顯特別，以此可確定鋼筋分布狀況。由于地質(zhì)雷達(dá)方法在其探測(cè)深度范圍內(nèi)具有工作效率高、高區(qū)分率和特別圖像直觀等優(yōu)點(diǎn)，因此，該方法廣泛應(yīng)用于工程質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域。1中南大學(xué)土木工程檢測(cè)中心鐵路隧道襯砌無(wú)損檢測(cè)方案中南大學(xué)土木工程檢測(cè)中心鐵路隧道襯砌無(wú)損檢測(cè)方案21-1地質(zhì)雷達(dá)工作與分析圖1-1地質(zhì)雷達(dá)工作與分析圖表1-1 常見物質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)介質(zhì)介質(zhì)介電常數(shù)〔相對(duì)值〕電磁波速V〔m/ns〕空氣10.3水810.033花崗巖〔干〕50.15土〔濕〕150.077砂質(zhì)土〔濕〕250.06混凝土6.5～120.09～0.13鋼筋∞——從表中可以看出，隧道內(nèi)所涉及到的這幾種媒質(zhì)物性差異較大，會(huì)形成較強(qiáng)反射。〔鋼拱架〕都會(huì)產(chǎn)生格外猛烈的反射，物性的明顯差異正是地質(zhì)雷達(dá)法檢測(cè)隧道襯砌質(zhì)量和鋼筋數(shù)量的前提條件。檢查資料質(zhì)量評(píng)定應(yīng)符合以下規(guī)定：10%為合格,襯15%為合格。90%為合格。2序號(hào)名稱單位數(shù)量1主機(jī)臺(tái)12400M天線套13傳輸電纜套1序號(hào)名稱單位數(shù)量1主機(jī)臺(tái)12400M天線套13傳輸電纜套14270M天線套15軟件套1圖1-2 SIR-3000型地質(zhì)雷達(dá)儀 表1-2 SIR-3000型地質(zhì)雷達(dá)根本配置3、數(shù)據(jù)采集10米作一個(gè)標(biāo)記，每20m標(biāo)注里程，保證清楚可見，以供核對(duì)。b、天線的選擇襯砌檢測(cè)中，由于隧道內(nèi)存在臺(tái)車、機(jī)械等鐵磁性物品，需要承受屏蔽天線。用于隧道襯砌檢測(cè)常用的天線，其頻率為200～1000MHz。頻率高的天線，精度較高，能量衰減較快，探測(cè)深度較淺；頻率低的天線，精度相對(duì)較低，力量衰減較慢，探測(cè)深度較深。c、時(shí)窗的選擇d〔單位：cm〕與混凝土的電磁波速度V〔單位：cm/nsW〔ns〕可由下式結(jié)算：W=2d/V50%，作為混凝土速度與目的層深度變化所留出的余量，一般將主要目的層的反射相位放在圖像上方三分之一的部位。確定時(shí)窗后，依據(jù)時(shí)窗大小調(diào)整承受率〔或承受間隔〕和采樣點(diǎn)數(shù)。d、采樣率、采樣頻率和采樣點(diǎn)數(shù)的選擇采樣率是記錄的反射波采樣點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。采樣抽取的原則應(yīng)滿足尼奎斯特〔Nyquist〕采樣定律，即采樣頻率應(yīng)大于信號(hào)頻率的兩倍。12cm/ns6cm空隙，那么信號(hào)頻〔或等于〕4GHz，此時(shí)的采樣率應(yīng)小于〔或等于〕0.25ns。100ns400點(diǎn)。e、增益點(diǎn)數(shù)的選擇增益點(diǎn)的作用是使記錄線上的不同時(shí)段有不同放大倍數(shù)，使各段的信號(hào)都能清楚的2點(diǎn)增益，時(shí)窗長(zhǎng)時(shí)選4或5f、濾波設(shè)置1／6，高于這個(gè)頻率的信號(hào)順當(dāng)通過(guò)，相當(dāng)于帶通濾波器里的2倍。低于該頻率的波順當(dāng)通過(guò)，相當(dāng)于帶通3道平滑，背景剔除功能只在回放時(shí)起作用。g、天線的取向〔天線上已經(jīng)用箭頭標(biāo)出。1、資料處理流程原始記錄原始記錄切除記錄首尾廢段水平距離均衡調(diào)整測(cè)量方向零點(diǎn)校正水平濾波垂直濾波識(shí)別目標(biāo)信號(hào)鋼架、鋼筋分布判定計(jì)算襯砌厚度回填密實(shí)度判定2、襯砌厚度d計(jì)算：

d 1V t2式中：V——電磁波在隧道襯砌混凝土中的傳播速度cm/n；t ——實(shí)測(cè)襯砌外表與初襯交界面雙程反射時(shí)ns。3、襯砌背后回填密實(shí)度判定方法a、密實(shí)：信號(hào)幅度較弱，甚至沒有界面反射信號(hào)；b、不密實(shí)：襯砌界面的強(qiáng)反射信號(hào)同相軸呈繞射弧形，且不連續(xù)、較分散；c、空洞：襯砌界面反射信號(hào)強(qiáng)，三振相明顯，在其下部仍有強(qiáng)反射界面信號(hào)，兩組信號(hào)時(shí)程差較大。四、測(cè)線的布置對(duì)于雙線隧道，依據(jù)《鐵路隧道襯砌質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)規(guī)程》(TB10223－2023)，需在7〔圖1-1m1.5m左右，仰拱測(cè)線布置為左右線路中心線。拱頂測(cè)線左拱腰測(cè)線左邊墻測(cè)線

右拱腰測(cè)線右邊墻測(cè)線五、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)備工作1、工作布線

左仰拱測(cè)線右仰拱測(cè)線圖1-3 雷達(dá)測(cè)線布置斷面示意圖鋪底〔線路中心處，單線一條，雙線兩條672、預(yù)備工作b2上至下第一層距拱2m距襯砌面應(yīng)留有空隙，檢測(cè)架應(yīng)安全，適用，并應(yīng)得到檢測(cè)人員的認(rèn)可，杜絕因檢測(cè)車引起的安全事故。d4－6處有水，并將仰拱測(cè)線清掃干凈。f10m〔用紅油漆20m標(biāo)記。并填寫好檢測(cè)單位所供給的隧