李峰隧道出口二衬质量检测报告

ZTWT/JC-JL-0536-2011

京福客专隧道质量无损检测报告

工程名称：李峰隧道出口

工程地点：福建福州

检测项目：隧道衬砌

廊坊市中铁物探勘察有限公司

2011年07月24日

京福客专隧道质量

无损检测报告

检测人员：

报告编写：

审核：

批准：

廊坊市中铁物探勘察有限公司

2011年07月24日

一. 前言

受中铁二局京福客专闽赣Ⅷ标项目部委托，廊坊市中铁物探勘察有限公司于2011年07月23日对李峰隧道出口DK805+360～

DK805+550段衬砌进行了质量检测。本次探测采用美国GSSI公司生产的SIR-3000型地质雷达，经室内资料整理，数据分析与判读，现提交正式检测成果报告。

二. 检测方法及原理

本次工作主要是采用地质雷达法对衬砌厚度以及衬砌背后密实性进行无损检测，其方法原理如下：

地质雷达主机通过天线在隧道衬砌表面向内部发射频率为数百兆赫的电磁波，当电磁波遇到不同媒质的界面时便会发生反射与透射，反射波返回衬砌表面，又被接收天线所接收（发射与接收为同一天线）。此时雷达主机记录下电磁波从发射到接收的双程旅行时?t。因为电磁波在衬砌媒质内的传播速度V 可由已知衬砌厚度点测定出来，所以可由深度D = V·?t/2式求出反射面的深度即衬砌厚度。此外，根据雷达图像上反射波的振幅强弱、频率特征及变化情况，确定衬砌背后是否存在脱空以及准确判定砌筑厚度。

在地质雷达法勘探中，电磁波通常被近似为均匀平面波。其传播速度在高阻媒质中取决于媒质的相对介电常数?，即：r?

V =C / ?r

?式中: C = 0.3 m/ns 为媒质的相对介电常数r

: 电磁波传播在遇到不同媒质界面时，其反射系数为????2121)

R = (- )/ ( +

由此可知,电磁波的反射系数取决于界面两边媒质的相对介电常数的差异，差异越大，反射系数越大。

对于隧道衬砌检测，涉及的主要媒质为：混凝土、钢筋、空气、水、粘土和围岩，其物性差异见下表2-1：

表2-1 介质物性差异表

媒质电导率介电常数电磁波速度（相对值）（Sm （m/ns））

1

0.3 0

气空

-4-20.033 10～3х10 水81

-20.11～0.095 8岩（湿）灰～10 х2.510-10.11～～12 1 10 粘土（湿）～0.087 8-8-90.1210～～6 凝混土15 10 ～0.077

0.3 1

筋钢∞从表中可以看出，隧道内所涉及的这几种媒质物性均有差异，会形成反射，这种差异正是地质雷达法检测的基本前提条件。

三. 采用的仪器设备

本次检测采用的主要仪器为：

（1）SIR-3000 型地质雷达（美国GSSI公司）

收发单置式屏蔽天线400MHz）2（．

四. 工作布置及工作量

（一）测线布置

测线布置采用沿隧道纵向布置。分别于隧道左边墙、右边墙、左拱腰、右拱腰、拱顶各布置一条测线。

（二）测量参数

本次探测采用美国GSSI公司的SIR—3000型地质雷达，天线采用400MHz收发单置式天线。仪器参数设置为：

每秒扫描：60扫描/秒

探测时窗：40ns

（三）工作量统计

本次检测李峰隧道出口DK805+360～DK805+550（左、右边墙；左、右拱腰及拱顶各190米），测线长度为：190*5=950米。

五. 资料处理与解释

（一）资料处理

先将野外数据传输到计算机，再利用WINRAD软件将原始记录切除首尾废段→按5米标记对记录进行水平均衡→调整测量方向保

持一致→零点校正→水平、垂直滤波→识别界面及有效信号→

拾取钢筋及→分析回填情况→拾取衬砌厚度界面→输入介电常数．

钢拱架信号。（二）介电常数的确定t D，由式D = 0.5C·本次检测介电常数?的确定，采用由已知厚度r为已知厚度处电磁波对t），C?式计算?，式中为光速（/ C=0.3m/ns?rr

衬砌界面的双程旅行时。

通过对隧道实测求得适合本区段隧道衬砌的介电常数平均值为?r2

=9。

（三）资料的解释原则

1．衬砌界面的判识

如图5-1，在地质雷达图像的上部，一般反射波振幅不强、同相轴相

对比较连续的第一组波形即为衬砌界面的反射信号。衬砌界面判识后输入正确的介电常数值，即可由计算机自动计算得出衬砌厚度值。

衬砌界面

图5-1 雷达检测衬砌界面图像

．支护背后脱空的判识2．

所以衬砌背后若有明显的由于空气与混凝土的介电常数差异较大，空隙或空洞（脱空）时，地质雷达会有明显的强反射。在图像中表现为）5-2衬砌界面反射信号很强，三振相特征明显。（如图

脱空

图5-2 雷达检测脱空图像

图5-3 雷达检测钢筋图像

六. 解释结果

通过对资料的分析与处理。．

隧道衬砌密实性和脱空现象如表6-1所示：

隧道衬砌钢筋网分布如表6-2所示：

隧道衬砌厚度见附图《李峰隧道出口衬砌厚度成果图》

李峰隧道出口DK805+360～DK805+550段隧道衬砌左、右边墙密实性较好，未见有脱空和不密实。

表6-1 隧道衬砌密实性统计表

深度位置密实情况里隧道名称程序号 (m)

不密实拱顶 DK805+391-DK805+392 1 0.41

不密实0.49 右拱腰DK805+541-DK805+542 2 李峰隧道出口不密实左拱腰3 0.61 DK805+525-DK805+528

表6-2 隧道衬砌钢筋网分布统计表

长度钢筋分布置位里隧道名称序号程情况 (m)

无钢筋108 1 DK805+360-DK805+468 边墙有钢筋2 82 DK805+468-DK805+550 无钢筋108 DK805+360-DK805+468 8 拱腰李峰隧道出口 9 82

DK805+468-DK805+550 有钢筋 DK805+360-DK805+468 无钢筋14 108 拱顶有钢筋82

DK805+468-DK805+550

15

七、附图

DK805+391-DK805+392段不密实拱顶