隧道检测方法(全)..pdf
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1、隧道地质雷达法检测 1、目的 检测支护(衬砌)厚度、背部回填密实度、内部钢架、钢筋分布 情况。 2、应用范围 检测混凝土与围岩接触面的脱空情况,支护(衬砌)厚度、内部 钢架、钢筋分布情况;检测仰拱充填虚渣、虚土并圈定其范围;探查 围岩地质情况。 3、依据 参照铁路隧道衬砌质量无损检测规程 (TB 102232004/J 341 2004) 。 4、检测步骤 4.1 地质雷达探测系统组成 地质雷达探测系统由地质雷达主机、天线、便携式计算机、数据 采集软件、数据分析处理软件等组成。 地质雷达主机技术指标应符合以下要求:系统增益不低于 150dB;信噪比不低于 60dB;模/数转换不低于 16位;信
2、号叠加次数 可选择;采样间隔一般不大于0.5ns;实时滤波功能可选择;具有点 测与连续测量功能; 具有手动或自动位置标记功能;具有现场数据处 理功能。 地质雷达天线可采用不同频率的天线组合,技术指标应符合以下要 求:具有屏蔽功能;最大探测深度大于2m;垂直分辨率应高于 2cm。 隧道风速检测 1、目的 检测隧道风速。 2、适用范围 隧道施工通风和运营通风风速检测。 3、依据 按照公路隧道通风照明设计规范(JTJ 026.11999)、 公路工 程质量检验评定标准 (JTG F80/12004) 、公路隧道施工技术规范 (JTG 602009)等相关规定。 4、检测仪器与方法 4.1 检测仪器
3、常用的风表有杯式和翼式两种, 杯式风表用在检测大于10m/s的 高风速;翼式风表用在检测0.510m/s的中等风速,具有高灵敏度的 翼式风表也可以用在检测0.10.5m/s的低风速。 检测时,先回零,待叶轮转动稳定后打开开关,则指针随着转动,同 时记录时间。经 12min 后,关闭开关。风表可以测一点的风速,也 可以测隧道的平均风速。 用风表检测隧道断面的平均风速时,测风员应该使用风表正对风流, 在所测隧道断面上按一定的路线均匀移动风表。通常采用的线路如图 2 所示。 隧道内环境噪声检测 1、目的 隧道内环境噪声检测。 2、适用范围 隧道内连续车流噪声监测、单车噪声监测、车内噪声监测。 3、依
4、据 按照公路隧道通风照明设计规范(JTJ 026.11999)、 公路工程质 量检验评定标准(JTG F80/12004) 、公路隧道施工技术规范 (JTG 602009)等相关规定。 4、检测内容 4.1 隧道内连续车流噪声监测 隧道内噪声主要由混响声和直达声组成,在车流量较大且平稳时, 在 隧道内离开隧道口一定距离后,其噪声大小不再随隧道深度产生变 化。经过多次测试,最终选择距离隧道口100 米深,隧道内噪声不 在随深度增加而增加了,所以确定隧道内测量侧点要距离隧道口100 米以内。测量高度离地面1.2 米;隧道内离开隧道壁1 米。 测量时,应在隧道外设置测点与隧道内进行比较。城市隧道隧道
5、内 应在两侧壁进行了共振吸声处理,选择该隧道测量, 与未进行了共振 吸声处理的隧道进行比较。 4.2 隧道内单车噪声监测 根据车流量情况,选择隧道进行单车测量,并在隧道外测量单车,进 行单车隧道内、外噪声比较实验。 隧道照度检测 1、目的 测量隧道水平面上的光照度。 2、适用范围 测量照度是受照平面上接受的光通量的面密度。 3、依据 按照公路隧道通风照明设计规范(JTJ 026.11999)、 公路工 程质量检验评定标准 (JTG F80/12004) 、公路隧道施工技术规范 (JTG 602009)等相关规定。 4、测试原理和测试步骤方法 4.1照度的测试原理 照度是受照平面上接受的光通量的
6、面密度。照度汁是用于测量被 照面上的光照度的仪器,是光照度测量中用得最多的仪器之一。 4.2照度计的结构原理 照度计由光度头(又称受光探头,包括接收器、V( )对滤光 器、余弦修正器)和读数显示器两部分组成。其结构见图1。 图 1 照度计的结构原理图 碳化深度测量 1、目的、适用范围 测量混凝土构件的碳化深度值。 2、依据 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T 23-2001) 3、碳化深度值测量 3. 1 回弹值测量完毕后,应在有代表性的位置上测量碳化深度值, 测点表不应少于构件测区数的30%,取其平均值为该构件没测区的 碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm 时,应在每一测区测
7、量 碳化深度值。 3.2 碳化深度值测量,可采用适当的工具在测区表面形成直径约 15mm 的孔洞,其深度应大于混凝土的碳化深度。孔洞中的粉末和 碎屑应除净,并不得用水擦洗。同时,应采用浓度为1%的酚酞酒 精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,当已碳化与未碳化界线清楚时,再 用深度测量工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的 垂直距离,测量不应少于 3 次, 取其平均值。每次读数精确至0.5mm。 围岩内部位移量测 1 目的、适用范围 1.1 判别浅埋。偏压和强构造岩体中隧道围岩稳定性和支护效果, 确保施工安全和工程质量; 1.2判别隧道围岩松弛范围,优化锚杆设计参数。 使用范围 2、依据 公路隧
8、道施工技术规范JTJ042 94 3 试验步骤 3.1 量测原理 埋设在钻孔的各测点与钻孔壁紧密连接,岩层移动时能带动测点一 起移动。变形前个测点钢带在孔口的读数为Sio,变形后第n 次测量 时各钢带在孔口的读数为Sin。测量钻孔不同深度岩层的位移,也就 是测量各点相对与钻孔最深点的相对位移。第 n 次测量时,测点 1 相 对与孔口的总位移量为S1n-S10=d1,测点 2 相对与孔口的总位移量为 S2n-S20=D2,测点 i 相对与孔口的总位移量为Sin-Ai0=Di。于是,测点2 相对与测点 1 的位移量是 S2n=D2-D1,测点 i 相对于测点 1 的位移量 是Sin=Di-D1。
9、3.2 量测方法 (1)量测断面选择 量测断面应设在有代表性的地质地段。在一般围岩条件下(深埋 均质岩体),每隔 200500m 设一个量测断面比较适宜。在这同一量 围岩压力及两层支护间压力量测 一、目的、适用范围 了解围岩压力的量值及分布状态;判断围岩和支护的稳定性, 分析二次衬砌的稳定性和安全度。 二、依据 公路隧道施工技术规范JTJ042 94 三、试验步骤 1、 压力盒的布置与埋设 由于测试目的及对象不同, 测试前必须根据具体情况作出观测设 计,在根据观测设计来布置与埋设压力盒。埋设压力盒总的要求是: 接触紧密和平稳,防止滑移,不损伤压力盒及引线,并且需在上面盖 一块后 68mm、直径
10、与压力盒直径大小相等的钢板。 2、压力盒观测方法 压力盒按观测设计要求布置埋设号以后,应根据实际情况设立观 测室,将每个压力盒的电缆引线集中与室内,并按顺序编排好号码, 以防弄混。电缆线铺设一定要得当,切不可被压断、拉断。 观测时,根据具体情况及要求,定期进行测量;每次每个压力盒的 测量应不少于 3 次,力求测量数值可靠、稳定,并做好原始记录。这 样, 通过一段时间现场观测, 就可以根据所获得的资料进行整理分析。 隧道烟雾浓度检测 1、目的 检测隧道烟雾浓度。 2、适用范围 通过烟雾浓度检测,评价煤烟对空气的污染程度。 3、依据 按照公路隧道通风照明设计规范(JTJ 026.11999)、 公
11、路工 程质量检验评定标准 (JTG F80/12004) 、公路隧道施工技术规范 (JTG 602009)等相关规定。 4、检测步骤及方法 4.1 检测仪器及仪器技术参数 烟雾浓度检测主要采用光透过率, 也可以通过测定光线在烟雾空 气和洁净空气的照度比值确定光透过率。 4.1.1 光透过率仪器由稳压电源、投光部、受光部和自动记录仪四大 部件组成。 4.1.2 技术参数:测定光路长度大于100m,光透过率量程 5%100%, 精度为满量程 5%。 4.2 检测方法 沿隧道轴线,每100m 为一个测区,每个测区测定100m 读取 3 次光透过率数据, 记录并存储, 然后取 3 次光透过率数值的平均
12、值为 光透过率值。 用照度换算光透过率的操作及检测方法参见隧道照度检测。 一氧化碳检测 1、目的 检测隧道环境中的CO 浓度。 2、适用范围 检测隧道在修建中可能会遇到CO,运营后汽车废气中有CO,保证 施工安全和司乘人员的健康。 3、依据 按照公路隧道通风照明设计规范(JTJ 026.11999)、 公路工程质 量检验评定标准 (JTG F80/12004)、 公路隧道施工技术规范 (JTG 602009)等相关规定。 4、检测方法 4.1 检测仪器和技术参数 检知管是一支直径46mm、长 150mm左右的密封玻璃管,管内装有 易与一氧化碳发生反应的药品。使用时,将检知管封口打开,通过一 定
13、容积的吸气球,使一定量的被测气体通过检知管。吸入气体中的 CO 与药品作用,白色的药品颜色迅速变化。 4.2 检测方法 4.2.1 比色式检知管是根据管内药品与CO 作用后颜色的变化来判断 CO 的浓度。仪器备有一块标准比色板,上面标有与各种颜色相对应 的 CO 浓度。检知管吸入气体后,对比检知管与标准比色板的颜色, 找出与检知管颜色最接近的标准色条,他所对应的 CO 浓度就是被测 气体的 CO 浓度。 预应力混凝土张拉试验 1、目的、适用范围 检测预应力混凝土构件张拉力。 2、依据 按照公路桥涵施工技术规范 (JTJ 500102000)相关规定。 3、施加预应力 3.1 机具及设备 施加预
14、应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理,并应定期维 护和检验。千斤顶与压力表应配套检验, 以确定张拉力与压力表之间 的关系曲线,校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进 行。 3.2 施加预应力的准备工作 a、施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书; b、现场已有具备预应力施工知识和正确操作的施工人员; c、锚具安装正确,对后张构件,混凝土已达到要求的强度; d、施工现场已具备确保安全操作人员和设备安全的必要预防措施; e、实施张拉时,应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合 一致。 3.3 张拉应力控制 a、预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求。当施工中预应力筋需 要超
15、张拉或计入锚圈口预应力损失时,可比设计要求提高5%,但在 任何情况下不得超过设计规定的最大张拉控制应力; 周边位移量测 一、 目的及适用范围 周边位移是隧道围岩应力状态变化最直观的反映,通过周边位移量测 可以达到以下目的: 1. 根据变形速率判断围岩稳定程度和二次衬砌施作合理时机。 2. 指导现场施工。 二、 依据 公路隧道施工技术规范JTJ04294 三、试验步骤 1.量测断面间距及测量点数 根据围岩类别、隧道埋深、开挖方法等确定量测断面间距及测点数量。 量测断面间距和每断面测点数量表 1 每断面测点数量 围岩类别断面间距( m) 净空变化拱顶下沉 510 12 条基线13 点 1030 1
16、 条基线1 点 3050 1 条基线1 点 2. 量测频率 量测频率可根据位移速度和量测断面距开挖面距离,分别按 2 和 表 3 确定。当表 2 和表 3 选择量测频率出现较大差异时, 宜取量测频 率较高者作为实施的量测频率。 单桩竖向抗压静载试验 1、目的 1 确定单桩竖向抗压极限承载力。 2 判定竖向抗压静载力是否满足设计要求。 3 通过桩身内力及变形测试,测定桩测、桩端阻力; 4 验证高应变的单桩竖向抗压承载力检测结果。 2、适用范围 1 本方法适用于检测革桩的竖向抗压承载力。 2 当埋设有测量桩身应力、应变、桩底反力的传感器或位移杆时, 可测定桩的分层侧阻力和端阻力或桩身截面的位移量。
17、 3 为设计提供依据的试验桩,应加载至破坏;当桩的承载力以桩身 强度控制时,可按设计要求的加载量进行。 4 对工程桩抽样检测时,加载量不应小于设计要求的单桩承载力特 征值的 2.0 倍。 3、试验步骤 1 设备仪器及其安装 (1)试验加载宜采用油压千斤顶。 当采用两台及两台以上千斤顶加 载时应并联同步工作,且应符合下列规定: 1)采用的千斤顶型号、规格应相同。 2)千斤顶的合力中心应与桩轴线重合。 (2)加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平 台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置,并应符合下列 钻芯法 1、目的 检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度,判定或鉴别
18、 桩端岩土性状,判定桩身完整性类别。 2、适用范围 适用于检测混凝土灌注桩的桩长,桩身混凝土强度强度, 桩底沉 渣厚度和桩身完整性,判定或鉴别桩端持力层岩土性状。 3、依据 参照建筑基地桩检测技术规范JGJ 106-2003的规定 4、试验步骤 1 每根受检桩的钻芯孔数和钻孔位置宜符合下列规定: (1)桩径小于 1.2m的桩钻 1 孔,桩径为 1.2-1.6m的桩钻 2 孔, 桩径大于1.6m 的桩钻 3 孔。 (2)当钻芯孔为一个时宜在距桩中心 10-15m 的位置开孔;当钻芯孔为两个或两个以上时,开孔位置宜在 距离中心 0.15-0.25D内均匀对称布置。(3)对桩端持力层的钻探, 每 根
19、受检桩不应少于一孔,且钻探深度应满足设计要求 (2)钻机设备安装必须周正,稳固,底座水平。钻机立轴中心, 天轮中心(天车前沿切点)与孔口中心必须在同一铅垂线上。应切报 钻机在钻芯过程中不发生倾斜,移位,钻心孔垂直度偏差大于0.5%。 (3)当桩顶面与钻机底座的距离较大时,应安装孔口管,孔口 管应垂直且牢固。 (4)钻进过程中,钻孔内循环水流不得中断,应根据回水含砂 标准贯入试验 一、目的 通过测定地基土的标准贯入击数,评价地基土承载力、 确定单桩 承载力、判别地基土的液化和检测地基处理的效果等。 二、适用范围 适用范围较广,特别对不易钻探取样的砂土和砂质粉土尤为适 用,当土中含有较大碎石时,使
20、用受到限制。 三、依据 公路桥涵地基与基础设计规范 (JTG D632007) 公路软土地基路堤设计与施工技术规范(JGJ94 2008) 四、试验步骤 标准贯入试验应采用自动脱钩的落锤法,并设法减小导向杆与锤 间的摩阻力, 仪保持锤击能量的恒定。 标准贯入试验所用钻杆应定期 检查,钻杆相对弯曲应小于1/100,接头应牢固,否则受锤击后钻杆 会产生侧向晃动,影响测试精度。 标准贯入试验的现场工作一般应按照以下步骤进行。 (1)钻探成孔。为了保证标准贯入试验的钻孔质量,要求采用回 转钻进,当钻进至试验高程以上15cm 处时,应停止钻进,仔细清除 孔内残土到试验高程。 为保持孔壁稳定,必要时可用泥
21、浆或套管护壁。 在地下水位以下钻进时或遇承压含水砂层时,孔内水位或泥浆面应始 终高于地下水位足够高度, 否则钻孔底上涌降低标准贯入试验的N63.5 值。当下套管时,要防止套管下过头,套管内的土未清除,会时N63.5 隧道施工超前预报 1、目的 超前预报隧洞施工掌子面前方有无断层破碎带、溶洞、地下水富集 区等不良地质体, 2、应用范围 预报范围较近、掌子面可利用。 1) 应以掌子面为中心,在掌子面上布置多条剖面,点测时点距 应小于 0.5m; 2) 探地雷达应根据条件和探测范围选择天线。 3、依据 参照水利水电工程物探规程 4、检测步骤 4.1 地质雷达探测系统组成 地质雷达探测系统由地质雷达主
22、机、天线、便携式计算机、数据 采集软件、数据分析处理软件等组成。 地质雷达主机技术指标应符合以下要求:系统增益不低于 150dB;信噪比不低于 60dB;模/数转换不低于 16位;信号叠加次数 可选择;采样间隔一般不大于0.5ns;实时滤波功能可选择;具有点 测与连续测量功能; 具有手动或自动位置标记功能;具有现场数据处 理功能。 地质雷达天线可采用不同频率的天线组合,技术指标应符合以下要 求:具有屏蔽功能;最大探测深度大于2m;垂直分辨率应高于 2cm。 4.2 现场检测 4.2.1 测线布置 探地雷达应沿掌子面中心布置一条水平剖面和一条垂直剖面,若掌子 面较大亦可在掌子面的上部布置一条沿拱
23、顶的弧线剖面、下部布置一 超声回弹综合法检测混凝土强度 1、目的、适用范围 测试构件混凝土强度。 2、依据 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程(CECS 02:2005) 3、测试及步骤 3.1 测试一般规定 3.1.1测试前宜准备下列资料: 1 工程名称和设计、施工、建设、委托单位名称; 2 结构或构建名称、施工图纸和混泥土设计强度等级; 3 水泥的品种、强度等级和用量,沙石的品种、粒径,外加剂或 参合料的品种、参量和混泥土配合比等; 4 模板类型,混泥土浇注、养护情况和成型日期; 5 结构或构建检测原因的说明。 3.1.2 检测数量应符合下列规定: 1 按单时个构件检测,应在构件上均匀布
24、置测区,每个构件上测 区数量不应少于 10 个; 2 同批构件按批抽样检测时,构件抽样数不应少于同批构件的30 ,且不应少于10 件;对一般施工质量的检测,可按照现行国家标 准建筑结构检测技术标准GB T50344的规定抽样。 3 对某一方向尺寸不大于4. 5m 且另一方向尺寸不大于0.3m 的 构件,其测区数量可适当减少,但不应少于5。 成孔质量检测 1、目的 检测基桩成孔质量。 2、适用范围 检测钻、挖孔灌注桩桩径、垂直度、桩位、孔深、泥浆密度、沉 渣厚度等质量。 3、依据 按照建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 502022002)、 公路桥涵施工技术规范(GB 0412000)、
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