洨河大道站隧道初期支护质量检测方案

洨河大道站

隧道初期支护质量检测方案

中交一公局土木工程建筑研究院有限公司

2015年3月

目录

一、工程概况 (2)

二、检测依据及目的 (3)

2.1检测依据 (3)

2.2检测目的 (3)

三、检测仪器、检测内容、原理及判定特征 (3)

3.1 检测仪器 (3)

3.2 检测内容 (4)

3.3 检测原理 (4)

3.4 检测数据处理及判定 (5)

3.5 支护后回填密实度的主要判定特征 (6)

3.6 除支撑内部钢架，钢筋位置分布主要判定特征： (6)

四、检测方法及测线布置 (6)

4.1 检测方法及仪器参数设置 (6)

4.2 测线布置 (7)

五、质量保证措施及安全保障措施 (7)

5.1 质量保证措施 (7)

5.2 安全保障措施 (8)

一、工程概况

洨河大道站~西兆通车辆段区间自洨河大道站开始，向北下穿金峰特钢有限公司2层办公路、金峰特钢有限公司单层厂房、煤矿机械厂后，向西北约400m后，下穿石家庄市第五十一中学（以及侧穿学校内的许常一线220kV 高压电线杠及联通信号塔）、石丰路，向西北方向继续前行、至西兆通撤车辆段。出入段线所处周边环境以一至两层厂房及房屋为主，无其他控制性市政管线。

路线平面设5处曲线（R=600m、600m、400m、600m、600m），路线纵向呈“V”字型坡，主要坡度为2‰、15‰、30‰、14.24‰。

出去段线结构起点历程右K0+19.401，终点里程右K1+210.00，总长度约1190.599m（其中矿山法区间660.599m，明挖法区间530m）。K0+19.401~K0+680范围内，区间下穿现况金峰特钢有限公司2层办公楼、单层厂房及煤矿、煤矿机械厂、220kV高压电线杠、石家庄市第五十一中学及石丰路、单层房屋，区间顶覆土约0.5m~11.2m，采用矿山法施工。按地层沉积年代、成因类型将本工程沿线勘查范围的土层划分为人工堆积层(QmI)、新近沉积层（Q4aI）、第四系全新统冲洪积层（Q4aI+pI）、第四系上更新统洪积层（Q3aI+pI）.

西兆通车辆段出入段线矿山法区间顶部上层为以粉细砂、中粗砂及黏土为主。

二、检测依据及目的

2.1检测依据

（1）《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）；

（2）《高速铁路隧道施工验收标准》（TB10753-2010）；

（3）设计图纸及现场调查资料；

（4）国家现存其他相关规范及规定。

2.2检测目的

根据《高速铁路隧道施工验收标准》对施工质量的相关要求及相关规定，通过对隧道施工过程中的质量检测，达到以下目的：（1）把保证隧道初期支护的施工质量；

（2）加强对施工质量的过程控制；

（3）施工过程中存在的质量缺陷，经过相关的工程处治消除隐患，从而保证施工及运营期间的安全。

（4）满足竣工验收的要求。

三检测仪器、检测内容、原理及判定特征

3.1 检测仪器

本工程采用地质雷达法检测，仪器为美国劳雷公司生产的sir3000型便携式探地雷达级地面耦合式天线。

3.2 检测内容

本次主要对石家庄市城市轨道交通1号线一期工程段洨河大道站隧道初期支护厚度、背后回填密室情况，内部缺陷和钢架的分布情况等进行地质雷达无损检测。

3.3 检测原理

地质雷达作为一种新型的物探方法，是采用高频电磁波（中心频率可从几十兆赫至千兆赫）以宽频带短脉冲（脉冲宽度小至1-2ns）和高速采样技术（采样间隔可达下于1ns）。可用于检测：隧道初期支护厚度、钢支撑间距、初期支护背后空隙及回填状况、初支背后及围岩的裂隙水分布。

在工程质量检测中，由发射天线受检测体内发射高频电磁波，当高频电磁波达到受检测体内两种不同介质的分界面（如：初支界面、空洞、不密实带等）时，由于两种介质的介电常数不同而使电磁波发出反射、折射和投射，入射波、反射波和折射博的传播遵循反射定律和折射定律，反射波返回受检测体的表面由接收天线所接收，形成雷达图像信息。

雷达图像包含的地质信息丰富，根据雷达图像特征对异常（如：初支界面、空洞、裂缝、不密实带、钢筋与格栅钢架等）进行定性判识，再根据公式（1）可对异常作定量解释。

H=0.5vt (1)

式中：v为电磁波在介质中的传播速度，t为电磁波从受检测体

表面传播至异常后反射回表面的双程时间，h为异常深度。由于地质雷达方法在探测深度范围内具有工作效率高、高分辨率和异常图像直观等优点，因此，该方法广应用于工程质量检测领域。

根据雷达时间（或深度）剖面图上的波组、能量强弱分布和双曲线等特征，解释喷射混凝土厚度，探识空洞、钢支撑位置及数量、拱顶及侧壁后空洞、不密实带等异常的存在位置和规模等。

3.4 检测数据处理及判定

采用专用数据处理软件对所探测的雷达数据进行处理，数据与解释工作流程如图1所示。

图1 检测工作流程图

3.5 支护后回填密实度的主要判定特征

1、密实：信号幅度较弱，甚至没有界面反射信号

2、不密实：初支界面的强反射信号同相轴呈绕射弧形，且不连续，较分散；

3、空洞：初支界面反射信号强，三振相明显，在其下部仍有强反射界面信号，两组信号时程差较大。

3.6 除支撑内部钢架，钢筋位置分布主要判定特征：

1、钢架：分散的月牙形强反射信号

2、钢筋：联塑的小双曲线形强反射信号

四检测方法及测线布置

4.1 检测方法及仪器参数设置

天线的选择：针对本次隧道初支检测的具体情况，从分辨率、穿透力等方面综合衡量，确定使用400MHz天线，记录参数的确定：使用400MHz天线时，设置时窗长度为50ns,采样点数1024点，测距轮触发采样，测点间距为0.02-0.03米。

天线紧贴于隧道初支表面，并沿测线连续滑动；检测天线滑行应移动平稳，速度均匀，移动速度控制在3-5km/h之间。

检测时，如果有条件采用测量轮，则利用测量轮测量距离，同时在200m校核一次距离；没有测量轮装置时，则每隔10m打一个标记，每隔50m打双标；随时记录可能对检测产生电磁影响的物体