地质雷达在香丽高速某隧道衬砌检测中的应用

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年3月9期   作者:吉星进
[导读] 作为隧道衬砌质量无损检测的最重要方法之一,地质雷达应用广泛。

        摘要:作为隧道衬砌质量无损检测的最重要方法之一,地质雷达应用广泛。结合隧道检测案例,简要介绍应用效果。
        关键词:隧道 地质雷达 波形图像
1 工程概况
        云南香格拉里至丽江高速公路项目是西宁—丽江高速G0613的组成路段,在国家和云南省干线公路中处于主骨架地位。项目的建设,对于完善国家和云南省高速公路网,改善区域交通出行条件,加强滇西北旅游资源的联动开发和构筑滇川藏“大香格里拉”旅游圈,促进区域经济社会发展,加强民族团结,增强国防交通保障能力,推动云南藏区实现跨越式发展和同步建成小康社会目标有重要意义。线路全长140.305km,其中主线长124.55km,香格里拉连接线长15.755km,主线新建118.013km,利用大丽高速松园桥连接线6.537km。主线设计速度为80 km/h,路基宽度为24.5 m。主线上共有(含互通式立交区主线桥梁)桥梁119座、隧道23座,互通式立交6处,互通立交连接线约13km(采用二级公路标准建设),服务区3处,停车区1处,共设收费站7处其中1处主线收费站、6处匝道收费站,管理中心1处,养护工区3处。起点位于香格里拉县城以南益松村,止于大丽高速白汉场。
        该隧道为分离式隧道,右幅起止点桩号为 K70+434.54?K75+013,分界段全长 4578.46m;左幅起止点桩ZK70+430?ZK75+055,分界段全长4625m。
2 检测内容及方法
2.1检测内容
根据公路工程质量检验评定标准,初支支护检查项目:喷层厚度、钢支撑间距与数量、喷层与围岩接触情况;二次衬砌检查项目衬砌厚度、衬砌背部密实状况。
2.2检测方法
2.2.1天线选择
主机及天线:初次支护检测采用瑞典Mala X3M主机配套800M屏蔽天线;二次衬砌采用瑞典Mala X3M主机配套500M屏蔽天线。
2.2.2测线布置
根据规范、规程等相关规定,雷达测线沿隧道轴向布置,以拱顶测线为中心,以弧线距3m向隧道两侧分别布测线,根据断面大小和检测内容布置7条测线,按照线路方向分别为:拱顶、左1、左2、左3、右1、右2、右3。
       
2.2.3检测方式
检测时采用机械配合人工控制移动天线,对隧道支护结构及围岩进行连续透视扫描,数据采集时实时显示监控,以测线剖面单独记录文件。同时为保证检测数据与检测对象的对应,按里程桩号每5m在隧道初支上做出标识,天线经过时对应在检测数据中标记。
 2.2.4数据处理与分析
运用分析Reflexw处理软件压制随机的和规则的干扰波,最大限度地提高雷达剖面的信噪比,提取电磁波各种有用参数,用来解释不同介质的物理特征。如基于频率不同产生的改变应用于各种滤波处理。
3 检测结果
3.1初次支护检测
3.1.1初次支护喷层厚度
        本次检测K74+170~K74+130段平均厚度26.2cm≥设计厚度24cm,共检测28个点,26个≥设计厚度,检查点的92.9%≥90%≥设计厚度,最小厚度22cm≥0.6倍设计厚度14cm。

3.1.2喷层与围岩接触情况
本次检测K74+170~K74+130段未检测出明显不密实、脱空、空洞等质量缺陷。
3.1.2钢支撑间距与数量
本次检测K74+170~K74+149段设计型钢钢架26榀,间距80cm,实测26榀,平均间距80cm;K74+149~K74+130段设计型钢钢架16榀,间距120cm,实测16榀,平均间距119cm。
3.2二次衬砌检测结果
3.2.1二次衬砌厚度
本次检测K74+140~K74+110段检测点数21点,≥设计厚度点数21点,≥设计设计厚度点数占检测总点数的比例为100%。

3.2.2衬砌背部密实状况
本次检测K74+135.5~K74+137(左拱腰)段发现衬砌背后1处/1.5m空洞,见下图。

                衬砌背后缺陷雷达图像
4结论
(1)根据公路工程质量检验评定标准,初次支护喷层厚度、喷层与围岩接触情况、二次衬砌厚度均满足评定要求,判定合格。
(2)K74+135.5~K74+137(左拱腰)段落衬砌背后存在空洞,建议注浆后复测。
(3)用地质雷达对该隧道部分段落进行了实体质量检测及结果分析处理,为类似工程提供借鉴。
   地质雷达检测具有快速、无损等优点,但在具体工作中,图像分析与现场场地环境、参数设置、滤波处理及检测人员经验水平有很大的关系,需要我们进一步学习、总结经验。
参考文献
[1] 公路工程质量检验评定标准: JTG F80/1-2017. 北京 人民交通出版社, 2017.
[2]公路工程物探规程.:JTGTC22-2009  北京 人民交通出版社, 2009
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