文档介绍：长沙理工大学
硕士学位论文
公路隧道衬砌介电常数理论试验与应用研究
姓名:张春宇
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:高燕希
20090401
摘要通过地质雷达对公路隧道衬砌质量的测定,是为了在及时快速地掌握隧道衬砌厚度、密实度等质量情况的基础上,再进行目的性的补偿注浆和修补措施,最终达到控制隧道整体质量的目的。本文通过实验模拟隧道混凝土衬砌结构,分别就不同龄期和不同深度两种情况,采用地质雷达对混凝土衬砌中雷达波的传播速度进行测量,由此得到相应的介电常数的测量值,并发现介电常数随衬砌深度增加而线性增大这一反常现象。结合隧道混凝土衬砌的特点,考虑隧道混凝土衬砌中的自由水分布,将体积模型结果,为地质雷达用于隧道衬砌混凝土衬砌深度的精确测量提供必要的修正依作为试验与理论研究结果的应用,我们运用美国生产的地质雷达型地质雷达和天线对海南三亚绕城公路迎宾隧道左洞的桩号为段进行了隧道衬砌探测试验。通过对比试验,发现采用介电常数经验值与采用介电常数理论修正值两种参数所得到的测量结果有很大的差别,不仅在空洞与密实状况上不同,而且在出现质量问题的具体位置判断上也不太相同。采用介电常数经验值的结果与实际相差较大;而采用介电常数理论修正值所得的结果这进一步说明介电常数的实际测量与作相应的理论修正是非常有必要的。另外,对象海南三亚处于热带海洋性气候带的地方,年降雨量相对较高,空气湿度大,因而混凝土的含水量相对较高,对混凝土介电常数经验值需要进行相关的实验研究和作相应的修正是非常重要的,也说明我们前面的研究具有一定的实际意义。最后,论文还对进一步可研究课题进行了探讨。关键词:介电常数;地质雷达;隧道混凝土衬砌;自由水分布;同轴探头法作进一步改进,提出一个混凝土的介电常数模型,该模型能很好地说明所得实验据。能较准确地描述隧道衬砌的实际情况,给衬砌注浆等施工起到正确的指导作用。
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黝雪作者签名:夕%宁日期:乡训晗缭耲日,日期:苣辏日日期诊伊暾计洹驟学位论文原创性声明长沙理工大学学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取年解密后适用本授权书。得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊导师签名:·
第一章绪论公路隧道衬砌质量检测现状在国内目前已建成的隧道中,常见衬砌背后脱空和局部不密实等质量问题,给具体的施工和运营方面造成了安全隐患。因此,我们必须在施工过程中及时掌握衬砌厚度是否符合设计要求和衬砌有无缺陷等情况,并及时进行处理。最早的隧道质量检测手段是用钻孔探测衬砌的厚度和空洞,虽然这种方法比较直观,但这种检测方法速度慢,一般都是凭感觉判断,容易造成误差,还对隧道结构造成了一定程度的损伤,严重的使隧道的防水系统遭到破坏,造成严重后果,不能真实由于破损检测手段存在太多的弊端,人们开始探索与研究隧道无损检测技术,于是多种方法的无损检测开始用于隧道质量检测。无损检测与破损检测相比,具有不破坏结构、费用较低、仪器简单、操作方便、可进行重复测试等优点。概括起来,目前应用的无损检测方法包括垂直反射法、回弹法、超声波法、浅层地震法和地质雷达法。每种方法都有各自的优势与不足,现详细叙述如下⋯叫引:波,在脉冲波的传播过程中遇到脱空、蜂窝等波阻抗有明显差异时将产生反射波出混凝土中的缺陷。这种方法可在混凝土表面进行操作,记录波型的成份单一,资料分析十分简单,该项技术己广泛应用于桩基检测工作。但该法的不足之处在回弹法:该方法就是在混凝土侧面或顶面酌均匀布置一定数量的测点,利用回弹仪测得混凝土的回弹值,通过换算求得混凝土当前状态和强度,用以检测混凝土的质量和抗压强度。其优点在于:仪器构造简单,方法易于掌握,适用于施工现场对混凝土强度进行大量随机的检测。但是,回弹法只能用于检测混凝土表面的质量。波测混凝土的波速,将测得的波速与标准状态的波速对照从而求得混凝土的质量地反映隧道衬砌的实际质量情况。垂直反射法:该法的工作原理主要是由发射探头向混凝土块发射一种声脉冲而返回到混凝土表面,最后被接收传感器接收。通过波信号进行分析,即可判断于:前提条件是反射