隧道检测项目建议书

秦岭、土地岭隧道检测项目建议书目录1项目背景11.1工程概况11.2隧道目前病害11.3隧道渗漏水类型21.4隧道渗漏水危害22实施技术路线43隧道外观检查建议方案53.1外观检查目的53.2外观检查方法53.3外观检查内容 54隧道专项检查建议方案64.1专项检查目的64.2专项检测项目及仪器64.2.1裂缝检测64.2.2渗漏水检测74.2.3地质雷达探测74.2.4隧道断面检测134.2.5衬砌及围岩状况检测165其它注意事项176提交成果情况181项目背景1.1工程概况秦岭隧道于2000年建成，位于G108佛坪境内，中心桩号为 K1462+110，隧道全长1570m，净宽7m，净高6.6m，隧道路面铺装 为水泥混凝土，采用全部照明。土地岭隧道于1998年建成，位于G108洋县境内，中心桩号为 K1519+950，隧道全长2440m，净宽7m，净高6.8m，隧道路面铺装 为水泥混凝土，采用全部照明。经过长期的运营，相关部门在日常检查中对隧道的病害进行记 录，发现这两座隧道出现病害较多，对线路的安全、高效运营造成 一定影响。1.2隧道目前病害秦岭隧道目前主要病害有隧道中出现 628m渗漏水比较严重；隧 道内电缆由于年久失修破损严重。土地岭隧道主要病害有：隧道中出现976m渗漏水较严重；由于 排水沟底面高于电缆高度，隧道口电缆长期受到雨水浸泡；钢筋混 凝土下水井盖损坏；部分水井盖丢失；两个工具房门丢失；引道路 面混凝土板出现断裂，硬路肩破损；排水系统损坏；隧道内照明灯 部分不亮，灯具配电箱部分损坏；10组风机失效，风机控制箱损坏； 应急备用灯全部损坏；原有120KW发电机损坏；机电系统控制台、 配电箱损坏；出口处路灯损坏；监控系统无法正常使用，监控摄像 头部分丢失，监控室设备损坏；紧急电话系统破坏，应急电话机丢 失。通过对两座隧道病害分析可知，隧道机电部分也出现电缆损坏，照明、监控和通风设备失效或丢失现象； 隧道排水系统也出现病害。隧道土建结构主要病害为部分区段渗漏水较严重。渗漏水不仅 会对隧道结构有很大的损坏，而且渗水在路面结冰或出现挂冰现象 会对行车、行人的安全造成危害，容易引起交通事故；同时渗水也 会导致隧道内机电系统造成损坏，该病害应引起重视。1.3隧道渗漏水类型隧道渗漏水类型多种多样，工程中常用有：1）按其发生的部位和流量可分为：拱顶有渗水、滴水、漏水成 线和成股射流四种，边墙有渗水、淌水两种；2）按水源补给情况可分为地下水补给和地表水补给两种。地下水补给有稳定的地下水源补给，其流量四季变化不大；地表水补给，其流量随地表水季节性变化而变化。同一渗漏水所处所也可能有两 种补给水源；3）按渗漏形式有可分为点渗漏、缝渗漏和面渗漏三种。1.4隧道渗漏水危害隧道渗漏水对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧 道周围水环境产生诸多不良影响甚至威胁，主要表面在下面几个方 面：1）渗漏水促使混凝土衬砌风化、剥蚀，造成衬砌结构破坏；渗 漏水还会软化围岩，引起围岩变形；有些隧道渗漏水中还有侵蚀性 介质，造成一般的衬砌混凝土和砌筑砂浆腐蚀破坏，降低衬砌的承 载能力；在寒冷和严寒地区，隧道渗漏水还会造成边墙结冰、拱部 挂冰，侵入隧道建筑限界，还会造成衬砌冻胀裂损；2）渗漏水加快内部建设（通讯、照明、监控等）锈蚀，影响设备的正常使用，缩短线路设备的使用寿命，增加维修费用；3）渗漏水引发路基下沉、基地裂损、翻浆冒泥等病害，导致铁路线路轨距水平变形超限，冻胀引发洞内线路起伏不平，以及洞内 漏水潮湿降低轮轨粘着力，均会影响行车安全；渗漏水使电绝缘失效、短路、跳闸，影响安全运营，引发漏电伤人事故；少数隧道， 暴雨后隧道铺底破损涌水，造成淹没轨道，冲空道床，影响行车安 全；4）严重渗漏水引发地面和地面建筑物的不均匀沉降和破坏；5）隧道渗漏造成地表水和含水层水大量流失，破坏周围水环境， 造成环境灾害。2实施技术路线两座隧道已发现多处病害，其中隧道部分区段渗漏水现象非常 严重，仅凭借简单的外观检查无法判定病害的根源及严重程度，因 此，建议按照以下技术路线予以实施。图2-1实施流程图要对公路隧道在使用过程出现衬砌漏水、衬砌裂损等病害进行 准确的判断，主要依靠对公路隧道土建结构进行检查，检查的方式分外观检查及专项检查。3隧道外观检查建议方案3.1外观检查目的外观检查是对土建结构的基本技术状况进行全面检查。通过检 查，系统掌握结构基本技术状况，评定结构物功能状态，为制订养 护工作计划提供依据。3.2外观检查方法检查采用步行和高空作业车辅助方式，配备必要的检查工具和 设备，进行目测或量测检查。检查时，应尽量靠近结构，依次检查 各个结构部位，注意发现异常情况和原有异常情况的发展变化。并 采用数码相机、钢卷尺、裂缝测宽仪、粉笔辅助标记及记录。3.3外观检查内容根据隧道的实际情况，外观检查内容如下：1）洞口山体有无滑坡，岩石有无崩塌征兆，边坡、碎落台、护坡有无 缺口，冲沟，潜流涌水，沉陷，塌落等。护坡，挡土墙有无裂缝， 断缝，倾斜，鼓肚，滑动，下沉或表面风化，泄水孔堵塞，墙后积 水，周围地基错台、空隙等。2）洞门墙身有无开裂、裂缝；衬砌有无起层、剥落；结构有无倾斜、 沉陷、断裂；混凝土钢筋有无外露。3）衬砌衬砌有无裂缝，剥落；衬砌表层有无起层，剥落；墙身施工缝 有无裂缝，错台；洞顶有无渗漏水，挂冰。4）路面路面有无塌落物，油污，滞水，结冰，堆冰等，路面有无拱起， 沉陷，开裂，错台。5）检修道道路有无损坏，盖板有无缺损，栏杆有无变形，锈蚀，破损等。6）排水系统结构有无破损，中央井盖，边沟盖板等是否完好，沟管有无开 裂渗水，排水沟积水井是否有堵塞，沉沙，滞水，结冰等。7）吊顶吊顶板有无破损，变形，吊杆有无漏水挂冰。8）内装表面有无脏污，缺损，装饰板有无变形破损等。4隧道专项检查建议方案4.1专项检查目的根据隧道的结构特点，在隧道外观检查的基础上，根据病害特 征对一些重点部位采用专门技术和检测设备进行深入而细致的检 测，通过专项检测可以更加全面准确地掌握隧道的技术状况，为隧 道质量评定提供可靠的依据。4.2专项检测项目及仪器4.2.1裂缝检测1. 检测内容裂缝的位置、发展方向、宽度、长度、深度、开裂范围和程度。2. 检测设备钢尺、读数显微镜、裂缝观测仪、超声波测定仪、记号笔等对 裂缝进行检查。3. 检测方法裂缝宽度检测：采用裂缝宽度观测仪、读数显微镜在裂缝表面 对裂缝进行检测。裂缝深度检测：用超声波检测仪对裂缝深度进行探查。根据超 声波在衬砌混凝土中的传播速度，得出行程时间曲线；然后，超声 波发射器位置固定，使接收器沿衬砌某一方向移动，根据裂缝位置 处超声波传播时间的变化如延迟时间等，即可计算出裂缝深度。根据被测结构的实际情况，可以采用单面平测法和对穿斜测法。 当裂缝部位具有两个互相平行的测试表面时，采用斜测法。此法直 观、可靠，条件具备时优先选用。4.2.2渗漏水检测1. 检测内容渗漏水位置、水量、浑浊、冻结及原有防排水系统的状态；漏水的水温、PH值检测，有必要可以进行水质化学分析。2. 检测设备秒表、计量容器、PH试纸。3. 检测范围渗漏水检测主要针对渗漏水较严重的区段进行检测。4.2.3地质雷达探测1. 检测内容1）衬砌厚度、衬砌背后的回填密实度，以及空洞或欠密实区的位置和大小等情况；2）钢支撑的位置、深度及布置情况；3）围岩含水及导水情况。2. 检测要求1）探测深度衬砌外表面向围岩深处4.0m内。2）钢支撑、钢筋网检查是否按设计要求布置。3）拱背空洞提供空洞的起止桩号、深度和充填情况。4）围岩含水、导水情况提供其分布范围，并对严重情况进行分析。3. 检测仪器与设备检测采用美国地球物理探测设备公司（GSSI）生产的SIR-3000型地质雷达。图4-1 SIR3000型地质雷达检测原理：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。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 D。D=V -At/2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其中：C0为雷达波在空气中的传播速度30cm/ns ； £为介电常 数，由波所通过的物质决定。即物体中的雷达波速由其介电常数决 定。如空气的£空气二1，水的£水=81，混凝土的£在46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。图4-3雷达探测原理示意图雷达天线可沿测线连续滑动，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其反映 出的情况是困难的，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. 测线布置与检测方法1）测线布置3个部位分别布检测时在各检测隧道段的拱顶、拱腰以及边墙置检测剖面，拱顶、左右拱腰、左右边墙各布置一条线，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， 边墙为隧道的排水沟盖板以上2m左右，如图4-2所示。图4-2地质雷达测线布置图2）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大线作为工作大 线，它的波长约为20cm左右，检测3050cm厚的衬砌背后的空洞 和深12m的坍方有足够的分辨率；采样最大时窗若为 40ns，可探 测1.52m深。但为探查深度达5m以上的情况，就要选择低频的大 线，例如200MHz的天线。其发射和接收的波长约 45m,分辨率较 低，但采样时窗可设定在200ns以上，可探深78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。3）现场数据采集使用雷达进行检测时，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，便于将大线举起密贴衬砌。天线沿 测线以13km/h左右