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探地雷达在隧道支护质量检测中的应用

侯舜① HOU Shun;刘磊① LIU Lei;徐波② XU Bo;李冬月① LI Dong-yue;

陈立① CHEN Li;张儆① ZHANG Jing

(①昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093;②云南天安化工有限公司,安宁 650300)

摘要: 针对某高速公路隧道检测中,由于受力部分主要是支护结构。因此,针对混凝土层厚度的检测非常重要。通过具体的工程实践检测结果,然后分析隧道支护是否合格。并通过数据分析,得出不合格的支护缺陷。指导施工对不合格的地方进行处理,以便继续对下一段隧道支护进行施工。

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关键词 : 初期支护;探地雷达;喷层厚度检测;雷达检测

中图分类号:P412.25 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)24-0084-03

作者简介:侯舜(1990-),男,河南三门峡人,硕士研究生,研究方向为爆破工程及安全技术;刘磊(通讯作者)(1981-),男,安徽宿州人,博士,副教授,从事工程爆破、工业炸药的研究工作。

0 引言

随着中国经济的高速发展,国家对基础设施的建设投入越来越大。随着经济的发展,公路铁路的建设是陆地交通的主要方式,公路、铁路的建设随着时间累积越来越多[1]。很多偏远地方和地形条件复杂的地方也开始了公路铁路的建设。同时,为了保证工程质量,检测工程质量的检测手段也必不可少[2]。但传统的手段例如:目测、打钻孔取芯、压水试验和钻孔声波等检测方法已不能满足实际工程的需要[3],因此,采用先进设备对隧道支护进行是未来发展的趋势,本文就是采用先进设备,对某一隧道的一段进行检测,让读者对这一技术有所了解。对某隧道右幅K50+220~K50+365段进行初期支护质量无损检测。

1 检测设备

选用目前世界上最先进的瑞典MALA探地雷达,800MHz屏蔽天线,采样点512,采集时窗20ns,自动迭加10次,距离触发探测方式,纵向探测时采样间隔为1m,有效检测深度为1m,检测精度和深度可满足工程要求。

2 测线布置

隧道检测线位置及数量,按照相关要求并参照隧道地质雷达检测范例,对所检测地段,沿隧道纵向分别在拱顶、左右拱腰及边墙布置7条纵向测线进行连续探测,从而获取对应纵向测线上的初期厚度数据及其它相关资料[4]。

线路方向(小里程-大里程方向)从左到右各测线依次编号1~7(见图1)。

3 探地雷达检测结果

①喷层厚度检测。

检测段K50+220~K50+230段布置7条测线,有效统计测点49个,其中4个测点厚度小于设计厚度,合格率为91.8%;检测段K50+230~K50+260段布置7条测线,有效统计测点210个,其中16个测点厚度小于设计厚度,合格率为92.3%;检测段K50+260~K50+340段布置7条测线,有效统计测点560个,其中45个测点厚度小于设计厚度,合格率为92.0%;检测段K50+340~K50+365布置7条测线,有效统计测点175个,其中13个测点厚度小于设计厚度,合格率为92.6%;统计成果见表1和2所示。

②初期支护混凝土缺陷检测结果,见表3所示。

4 检测结论

经检测平川隧道右幅K50+220~K50+365段初期支护,得到以下结论:

①初衬厚度:K50+220~K50+230段厚度最大值30.0cm,最小值18.0cm(≥50mm且0.5倍设计值),平均值24.3cm(≥设计值),大于等于设计厚度比例91.8%(≥60%);满足设计和规范要求,评定为合格;K50+230~K50+260段厚度最大值34.0cm,最小值17.0cm(≥50mm且0.5倍设计值),平均值29.2cm(≥设计值),大于等于设计厚度比例92.3%(≥60%);满足设计和规范要求,评定为合格;K50+260~K50+340段厚度最大值40.0cm,最小值16.0cm(≥50mm且0.5倍设计值),平均值30.4cm(≥设计值),大于等于设计厚度比例92.0%(≥60%);满足设计和规范要求,评定为合格;K50+340~K50+365段厚度最大值35.0cm,最小值18.0cm(≥50mm且0.5倍设计值),平均值28.5cm(≥设计值),大于等于设计厚度比例92.6%(≥60%);满足设计和规范要求,评定为合格。

②K50+220~K50+230段设计钢拱架13榀,实测13榀;K50+230~K50+365段设计钢拱架223榀,实测211榀。

③该段初期支护检测发现:K50+245~K50+248-2线、K50+265~K50+270-4线、K50+286~K50+287.5-3线、K50+311~K50+313-3线共4段围岩与初支脱空;其他位置初期支护质量满足设计及规范要求。

④对围岩与初支脱空地段需要进行处理后复检,经检测合格后才能进行下步施工。

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参考文献:

[1]郭有劲.地质雷达在铁路隧道衬砌质量检测中的应用[J].铁道工程学报,2002,6(74).

[2]魏超,肖国强,王法刚.地质雷达在混凝土质量检测中的应用研究[J].工程地球物理学报,2004,10.

[3]李大心.地质雷达方法与应用[M].北京:地质出版社,1994.

[4]张成良.刘磊.王国华.隧道现场超前地质预报及工程应用[M].北京:冶金工业出版社,2013.

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