文档介绍：前言
受重庆市公路工程质量检测中心委托,云南航天质量无损检测站有限公司于2009年9月5日对重庆酉阳-牡丹亭二级公路斑竹园隧道进行了现场雷达无损检测,在本次现场检测工作中,得到重庆市公路工程质量检测中心领导及现场技术人员的大力支持,在此表示衷心感谢。
一、隧道工程概况
斑竹园隧道位于重庆市酉阳县钟多镇境内。隧址区地貌属中低山区,进口位于斑竹园村,出口位于胡家沟,从斑竹园村和胡家沟间分水岭深处穿过,,,地形剥蚀严重,地表岩层风化强烈,岩石破碎。设计隧道长为300米,竣工后隧道长度为281米,桩号K3+030~K3+311。
隧道按山岭区二级公路标准设计,为单洞双向行驶隧道,采用的主要技术标准如下:隧道几何尺寸净空断面、照明计算标准按40Km/h设计,×2米,设双侧人行道,,。采用对称断面;内轮廓断面采用单心园;,;洞内路面设计荷载采用汽- 20,挂-100。整个隧道位于直线上。
根据围岩分级原则,结合隧道围岩岩体的坚硬程度以及层间结合情况,构造的发育及地下水的富集程度,将隧道划分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级三级围岩。
二、检测内容及要求
(一)检测内容
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(二)技术要求

本次检测结果原则上每10米拱顶、左、右拱腰各给出一个厚度数值,以实际桩号列表记录,同时给出三条测线处实际二衬厚度与设计厚度对比曲线图。

定性描述检测段脱空分布情况,对于明显脱空区给出起止桩号、脱空区衬砌厚度。为便于分类,将脱空或空洞的描述分为离缝和较小、较大脱空三类,离缝是指因混凝土收缩或其它原因引起的衬砌与初期支护之间产生的缝隙,一般高度不大于5cm,较小脱空是指衬砌与初期支护间脱空高度介于5cm~15cm,较大脱空是指衬砌与初期支护间脱空高度超过15cm。对于脱空的高度因脱空区域中空气的含水情况不同导致介质介电常数差别较大,因此电磁波在介质中的传播速度差别也很大,所判断的脱空大小仅作为估计值供参考。
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对所检测洞段的三条测线,定性描述二衬混凝土的密实情况,对可能存在的明显欠密实区,给出对应起止桩号和混凝土厚度范围。
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三、检测设备与工作原理
(一)检测设备
本次检测使用的仪器是美国生产的SIR-3000型地质雷达,针对本次检测目标的工程特点,采用工作频率为900MHz的天线,该仪器的特点是分辨率高,擅长于进行大数据量、高密度的连续探测并实时显示彩色波形图,比较适合本工程的检测需要。
(二)仪器构成
SIR-3000型地质雷达,由主机、显示器、天线(含发射机及接收机,本次使用900MHz天线)、电源系统、连接电缆、操作软件和后处理软件组成。使用时天线贴在隧道衬砌表面,系统的其余部份和操作人员均在测量车上。
(三)工作原理
地质雷达法通常是一种利用高频至特高频波段(及空气中电磁波波长10m波段至分米波段)电磁波的反射法无损探测方法。
在系统主机的控制下,发射机通过天线向隧道衬砌表面定向发射雷达波。垂直于隧道壁向衬砌及围岩内传播的电磁波,当遇到有电性差异(介电常数、电导率、磁导率不同)界面或目标体时即发生反射,反射波被天线接收进入接收机,并传到主机,主机对从不同深度返回的各个反射波进行放大、采样、滤波、数字迭加等一系列处理,可在显示器上形成一种类似于地震反射时间剖面的地质雷达连续探测彩色剖面。该剖面的横坐标沿隧
洞轴向,表示距离,单位为米,随着距离的不断增加,以等距离间隔扫描反射回一系列的反射波曲线。纵坐标代表时间(ns ),即表示每条扫描取样反射曲线上各个反射波往返旅行时间t。在相对介电常数给定的情况下,纵坐标就可以通过下式
r =
换算为深度r。式中c/为介质内雷达波传播速度,实际工作中由于相对介电常数不易确定,一般通过介质内已知目标深度求出介质中的电磁波速度或通过经验数据获得介质中电磁波的传播速度。
数据处理时,首先根据反射回波的形态、反射强度及其变化在连续剖面上判别目标性质,再根据回波的时间和速度确定目标深度,然后将这些信息绘成剖面成果图,为隧道质量评估提供基础资料。其探测原理见图1。
图1 地质雷达原理示意图
通过大量工程探测实践,行之有效的解释方法有灰度图法、变面积法(wiggle)、单点波形法、横向衰减对比法等,本次数据资料处理所使用的方法为灰度图法。地下介质的雷达波速获取方法有已知钻孔探测法、已知目的层的探测法、公式计算法或经验数据法。
四、检测过程
(一)技术参数