隧道检测项目建议书.docx
《隧道检测项目建议书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道检测项目建议书.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
隧道检测项目建议书
秦岭、土地岭隧道检测
项目建议书
1项目背景
1.1工程概况
秦岭隧道于2000年建成，位于G108佛坪境内，中心桩号为K1462+110，隧道全长1570m，净宽7m，净高6.6m，隧道路面铺装为水泥混凝土，采用全部照明。
土地岭隧道于1998年建成，位于G108洋县境内，中心桩号为K1519+950，隧道全长2440m，净宽7m，净高6.8m，隧道路面铺装为水泥混凝土，采用全部照明。
经过长期的运营，相关部门在日常检查中对隧道的病害进行记录，发现这两座隧道出现病害较多，对线路的安全、高效运营造成一定影响。
1.2隧道目前病害
秦岭隧道目前主要病害有隧道中出现628m渗漏水比较严重；隧道内电缆由于年久失修破损严重。
土地岭隧道主要病害有：
隧道中出现976m渗漏水较严重；由于排水沟底面高于电缆高度，隧道口电缆长期受到雨水浸泡；钢筋混凝土下水井盖损坏；部分水井盖丢失；两个工具房门丢失；引道路面混凝土板出现断裂，硬路肩破损；排水系统损坏；隧道内照明灯部分不亮，灯具配电箱部分损坏；10组风机失效，风机控制箱损坏；应急备用灯全部损坏；原有120KW发电机损坏；机电系统控制台、配电箱损坏；出口处路灯损坏；监控系统无法正常使用，监控摄像头部分丢失，监控室设备损坏；紧急电话系统破坏，应急电话机丢失。
通过对两座隧道病害分析可知，隧道机电部分也出现电缆损坏，照明、监控和通风设备失效或丢失现象；隧道排水系统也出现病害。
隧道土建结构主要病害为部分区段渗漏水较严重。
渗漏水不仅会对隧道结构有很大的损坏，而且渗水在路面结冰或出现挂冰现象会对行车、行人的安全造成危害，容易引起交通事故；同时渗水也会导致隧道内机电系统造成损坏，该病害应引起重视。
1.3隧道渗漏水类型
隧道渗漏水类型多种多样，工程中常用有：
1）按其发生的部位和流量可分为：
拱顶有渗水、滴水、漏水成线和成股射流四种，边墙有渗水、淌水两种；
2）按水源补给情况可分为地下水补给和地表水补给两种。
地下水补给有稳定的地下水源补给，其流量四季变化不大;地表水补给，其流量随地表水季节性变化而变化。
同一渗漏水所处所也可能有两种补给水源；
3）按渗漏形式有可分为点渗漏、缝渗漏和面渗漏三种。
1.4隧道渗漏水危害
隧道渗漏水对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不良影响甚至威胁，主要表面在下面几个方面：
1）渗漏水促使混凝土衬砌风化、剥蚀，造成衬砌结构破坏；渗漏水还会软化围岩，引起围岩变形；有些隧道渗漏水中还有侵蚀性介质，造成一般的衬砌混凝土和砌筑砂浆腐蚀破坏，降低衬砌的承载能力；在寒冷和严寒地区，隧道渗漏水还会造成边墙结冰、拱部挂冰，侵入隧道建筑限界，还会造成衬砌冻胀裂损；
2）渗漏水加快内部建设（通讯、照明、监控等）锈蚀，影响设备的正常使用，缩短线路设备的使用寿命，增加维修费用；
3）渗漏水引发路基下沉、基地裂损、翻浆冒泥等病害，导致铁路线路轨距水平变形超限，冻胀引发洞内线路起伏不平，以及洞内漏水潮湿降低轮轨粘着力，均会影响行车安全;渗漏水使电绝缘失效、短路、跳闸，影响安全运营，引发漏电伤人事故；少数隧道，暴雨后隧道铺底破损涌水，造成淹没轨道，冲空道床，影响行车安全；
4）严重渗漏水引发地面和地面建筑物的不均匀沉降和破坏；
5）隧道渗漏造成地表水和含水层水大量流失，破坏周围水环境，造成环境灾害。
2实施技术路线
两座隧道已发现多处病害，其中隧道部分区段渗漏水现象非常严重，仅凭借简单的外观检查无法判定病害的根源及严重程度，因此，建议按照以下技术路线予以实施。
图2-1实施流程图
要对公路隧道在使用过程出现衬砌漏水、衬砌裂损等病害进行准确的判断，主要依靠对公路隧道土建结构进行检查，检查的方式分外观检查及专项检查。
3隧道外观检查建议方案
3.1外观检查目的
外观检查是对土建结构的基本技术状况进行全面检查。
通过检查，系统掌握结构基本技术状况，评定结构物功能状态，为制订养护工作计划提供依据。
3.2外观检查方法
检查采用步行和高空作业车辅助方式，配备必要的检查工具和设备，进行目测或量测检查。
检查时，应尽量靠近结构，依次检查各个结构部位，注意发现异常情况和原有异常情况的发展变化。
并采用数码相机、钢卷尺、裂缝测宽仪、粉笔辅助标记及记录。
3.3外观检查内容
根据隧道的实际情况，外观检查内容如下：
1）洞口
山体有无滑坡，岩石有无崩塌征兆，边坡、碎落台、护坡有无缺口，冲沟，潜流涌水，沉陷，塌落等。
护坡，挡土墙有无裂缝，断缝，倾斜，鼓肚，滑动，下沉或表面风化，泄水孔堵塞，墙后积水，周围地基错台、空隙等。
2）洞门
墙身有无开裂、裂缝；衬砌有无起层、剥落；结构有无倾斜、沉陷、断裂；混凝土钢筋有无外露。
3）衬砌
衬砌有无裂缝，剥落；衬砌表层有无起层，剥落；墙身施工缝有无裂缝，错台；洞顶有无渗漏水，挂冰。
4）路面
路面有无塌落物，油污，滞水，结冰，堆冰等，路面有无拱起，沉陷，开裂，错台。
5）检修道
道路有无损坏，盖板有无缺损，栏杆有无变形，锈蚀，破损等。
6）排水系统
结构有无破损，中央井盖，边沟盖板等是否完好，沟管有无开裂渗水，排水沟积水井是否有堵塞，沉沙，滞水，结冰等。
7）吊顶
吊顶板有无破损，变形，吊杆有无漏水挂冰。
8）内装
表面有无脏污，缺损，装饰板有无变形破损等。
4隧道专项检查建议方案
4.1专项检查目的
根据隧道的结构特点，在隧道外观检查的基础上，根据病害特征对一些重点部位采用专门技术和检测设备进行深入而细致的检测，通过专项检测可以更加全面准确地掌握隧道的技术状况，为隧道质量评定提供可靠的依据。
4.2专项检测项目及仪器
4.2.1裂缝检测
1.检测内容
裂缝的位置、发展方向、宽度、长度、深度、开裂范围和程度。
2.检测设备
钢尺、读数显微镜、裂缝观测仪、超声波测定仪、记号笔等对裂缝进行检查。
3.检测方法
裂缝宽度检测：
采用裂缝宽度观测仪、读数显微镜在裂缝表面对裂缝进行检测。
裂缝深度检测：
用超声波检测仪对裂缝深度进行探查。
根据超声波在衬砌混凝土中的传播速度，得出行程时间曲线；然后，超声波发射器位置固定，使接收器沿衬砌某一方向移动，根据裂缝位置处超声波传播时间的变化如延迟时间等，即可计算出裂缝深度。
根据被测结构的实际情况，可以采用单面平测法和对穿斜测法。
当裂缝部位具有两个互相平行的测试表面时，采用斜测法。
此法直观、可靠，条件具备时优先选用。
4.2.2渗漏水检测
1.检测内容
渗漏水位置、水量、浑浊、冻结及原有防排水系统的状态；
漏水的水温、PH值检测，有必要可以进行水质化学分析。
2.检测设备
秒表、计量容器、PH试纸。
3.检测范围
渗漏水检测主要针对渗漏水较严重的区段进行检测。
4.2.3地质雷达探测
1.检测内容
1）衬砌厚度、衬砌背后的回填密实度，以及空洞或欠密实区的位置和大小等情况；
2）钢支撑的位置、深度及布置情况；
3）围岩含水及导水情况。
2.检测要求
1）探测深度
衬砌外表面向围岩深处4.0m内。
2）钢支撑、钢筋网
检查是否按设计要求布置。
3）拱背空洞
提供空洞的起止桩号、深度和充填情况。
4）围岩含水、导水情况
提供其分布范围，并对严重情况进行分析。
3.检测仪器与设备
检测采用美国地球物理探测设备公司（GSSI）生产的SIR-3000型地质雷达。
图4-1SIR3000型地质雷达
检测原理：
探地雷达是通过天线将脉冲雷达波发射入被测物体，由接收天线接收不同物理性质物体的界面反射的雷达波，据此进行探查。
实测时将探地雷达的发射和接收天线密贴于衬砌表面，雷达波通过天线进入混凝土衬砌中，遇到钢筋、钢质拱架、材质有差别的混凝土、混凝土中间的不连续面、混凝土与空气分界面、混凝土与岩石分界面、岩石中的裂面等产生反射，接收天线接收到反射波，测出反射波的入射、反射双向走时，就可计算出反射波走过的路程长度，从而求出天线距反射面的距离D。
D=V·△t/2
式中：
D为天线到反射面的距离；V为雷达波的行走速度；Δt为雷达波从发射至接收到反射波的走时，用ns（纳秒，1ns=10-9秒）计；可以用几何光学的概念来看待直线传播的雷达波的透射和反射。
V=C0/ε1/2
其中：
C0为雷达波在空气中的传播速度30cm/ns；ε为介电常数，由波所通过的物质决定。
即物体中的雷达波速由其介电常数决定。
如空气的ε空气=1，水的ε水=81，混凝土的ε在4～6之间。
实际上，雷达波之所以会在物体界面产生反射，是因为界面两侧物质介电常数不同。
图4-3雷达探测原理示意图
雷达天线可沿测线连续滑动，所测的每个测点的时间曲线可以汇成时间剖面图像。
从一个测点的反射波时间曲线上去判别其反映出的情况是困难的，但多个测点资料汇成的时间剖面，各测点接收到的同一反射面的反射波汇成一定图像，就能直观地反映出各种不同的反射面。
例如，一个与测量平面近于平行的反射面，如衬砌的外缘面，在时间剖面上就是与时间0基线近于平行的线；衬砌与岩体交界面的起伏（反映了衬砌厚薄变化）表现为有起伏的图像；钢质拱架的反射图像可能是一双曲线，在彩色或黑白灰度的图上也可能呈现一个个圆点；突入衬砌中的小块岩石、衬砌背后的空洞、两层衬砌间的空隙则多呈双曲线图像。
根据这些图像即可辩别不同的物体。
时间剖面图像是探地雷达成果的基本图件，其横座标为测点位置，纵座标为雷达波反射时。
可以用黑白波型图像（波形图变面积黑白显示）、黑白灰度显示、彩色色块显示等形式。
4.测线布置与检测方法
1）测线布置
检测时在各检测隧道段的拱顶、拱腰以及边墙3个部位分别布置检测剖面，拱顶、左右拱腰、左右边墙各布置一条线，共5条测线。
拱顶为各隧道的正顶部附近、拱腰为隧道的起拱线以上1m左右，边墙为隧道的排水沟盖板以上2m左右，如图4-2所示。
图4-2地质雷达测线布置图
2）仪器设备的参数选择
雷达是通过天线发射和接受雷达波的。
频率高的天线发射雷达波主频高、分辨率高，但穿透深度小；频率低的天线发射雷达波主频低、分辨率低，但是穿透深度大。
若选用600MHz天线作为工作天线，它的波长约为20cm左右，检测30～50cm厚的衬砌背后的空洞和深1～2m的坍方有足够的分辨率；采样最大时窗若为40ns，可探测1.5～2m深。
但为探查深度达5m以上的情况，就要选择低频的天线，例如200MHz的天线。
其发射和接收的波长约4～5m,分辨率较低，但采样时窗可设定在200ns以上，可探深7～8米。
具体使用时可根据初期支护的情况和二次衬砌的厚度选用600MHz或900MHz的天线。
3）现场数据采集
使用雷达进行检测时，需将发射和接收天线与隧道衬砌表面密贴，沿测线滑动，由雷达仪主机高速发射雷达脉冲，进行快速连续采集。
为此，需使用工作台架，便于将天线举起密贴衬砌。
天线沿测线以1～3km/h左右的速度滑动。
为此，利用装载机或反铲挖掘机搭设工作平台。
若雷达每秒发射20个脉冲，检测时天线的行走速度为0.56m/s（2km/h），则每米有测点35个，点距约3cm；
雷达时间剖面上各测点的位置要和隧道里程相联系。
为保证点位的准确，在隧道壁上每5m作一标志，标上里程。
当天线对齐某一标记时，由找点人员通报雷达仪器操作员，操作员立即向仪器输入信号，在雷达记录中每5～10m作一标记。
内业整理资料时，根据标记和记录的首、末标及工作中间核查的里程，在雷达的时间剖面图上标明里程。
4）雷达波速的测取
雷达波速是计算衬砌的最重要参数。
因隧道衬砌的施工及用料情况以及钢拱架和钢筋网的密度不同，喷射混凝土中雷达的传播波速有一定的变化范围，因此，现场实测雷达波在衬砌中的走行速度是重要的数据参数。
测波速的方法是：
在已知隧道衬砌支护厚度处实际丈量衬砌厚度D，再作雷达短测线测取衬砌底面雷达反射波走时△t，反算出V与ε。
V=2D/△tε=（C0/V）2
式中：
V为实测的雷达波速；D为衬砌实际厚度；Δt为实测反射时；C0为在空气中的雷达波速30cm/ns；ε为实测介电常数值
5）检测数据分析与结论提交
为获得雷达探测的结果，需要对雷达记录进行处理与判读，判读是理论与实践相结合的综合分析，它是资料解释的基础。
数据分析的基本步骤为：
首先通过FFT变换分析，然后采用数字滤波、反滤波、偏移等处理手段压制随机的和规则的干扰波，突出有用的信息。
根据处理后的雷达图象，通过对检测波形的时间剖面、波形及振幅的变化规律的对比分析，对壁后空洞及混凝土密实情况、壁后回填情况进行综合评判。
在进行数据处理时应注意以下几点：
a、分析反波的振幅与方向；b、分析反射波的频谱特性；c、分析反射波同相轴形态特征，确认那些属同相轴；d、根据反射波的高低频率特征，追踪同相轴和分界点，确认不同介质的分解面；e、根据空洞的波形特征确认衬砌支护背后是否存在空洞；f、根据波形的杂乱、同相轴错断情况，确认是否属于不密实。
图4-3数据处理流程图
最后，检测人员根据地质雷达的检测结果，结合隧道施工工艺及相应的验收评定标准，实事求是地提交检测结果报告。
4.2.4隧道断面检测
1.检测内容
根据结构的变化状况，在可能发生断面倾斜、顶部下沉等变形的地方，测量隧道横断面尺寸，通过与相邻横断面的比较，发现变形的有无和变化程度。
2.检测设备及仪器
全站仪、激光断面检测仪、花杆、卷尺等。
1）仪器概述
选用北京光电技术研究所生产的BJSD-2C型激光限界检测仪（隧道断面仪），本仪器主要用于对隧道断面的快速精确检测，特别在施工监测，竣工验收，质量控制等工作中能快速获得隧道断面数据。
仪器采用了专门设计的高精度的角度编码器和测距仪。
使得仪器的基本性能有可靠保证。
仪器在现场无须使用笔记本计算机，即可记录至少一百组断面数据。
操作者可以在进行内业资料整理时输入到计算机中去，并在本仪器志用的软件上进行数据处理、绘图及报告等操作。
同时也可以做到在检测时同时与计算机连接,做到边检测边显示检测断面，从而可以立刻显示数据和图形。
图4-4BJSD-2C型激光断面检测仪
2）主要技术指标
检测半径：
0.2～45米
检测时间：
自动检测约为1～2分钟一个断面
充电使用时间：
一次充电不超过5小时即可连续使用6小时
检测精度：
1毫米
自动、定点检测时方位角范围：
60～300度或30～330度
手动测头时方位角转动范围为：
30度～330度
定位测量方式：
具有自动测量仪高、垂直向下激光定心功能
每次纪录断面数：
不少于100个断面（50个点一组测量断面）
3）使用条件
温度范围：
-10℃~+45℃
湿度条件：
85%
粉尘程度：
基本清洁条件下使用、粉尘烟雾及水雾条件下亦可使用但须随时清洁。
4）仪器的组成及特点
仪器由以下部分组成:
检测主机、测量控制器、三脚架、软件、外接电源盒等部分组成。
仪器的特点如下:
①现场检测只需三脚架和主机即可，携带及操作方便。
②符合现场使用条件，具有防潮、抗烟尘、电池供电等特点。
③检测精度高，速度快，检测一个断面仅须1～2分钟。
④测量数据自动记录，存储空间大。
⑤无须交流供电，使用充电电池供电，携带方便。
⑥软件功能强大，操作简便，全中文界面，全面支持Win9X、WinXP、Win2000等操作系统。
3.断面布置与量测方法
隧道衬砌断面轮廓检测按每隔10m一个断面进行布置。
本仪器的测量方式主要有以下几种:
1）手动检测方法：
在手动检测方式中，可由操作者控制移动检测指示光斑随意进行测量和记录。
2）定点检测法：
可设置起止角度及测量点数等参数，仪器将按照所定参数自动测量并记录。
3）自动测量法:
仪器依照内部设定的间隔,自动检测并记录数据。
利用水准仪和经纬仪或者全站仪把隧道洞内基准点引到需要测量的断面，该断面相对基点确定以后，对激光断面仪进行设置，分别选用上述三种方式对该断面进行测量，得到断面数据，利用计算机，并在专为本仪器所开发的软件上进行数据处理、绘图及报告等操作。
同时也可以做到在检测时同时与计算机连接,做到边检测边显示检测断面。
对实际内轮廓断面与设计内轮廓断面进行对比分析，以判断内轮廓断面是否侵限、变形，为隧道结构补强加固及病害整治设计提供依据。
4.2.5衬砌及围岩状况检测
1.检测内容
混凝土碳化深度、混凝土强度
2.检测设备
混凝土碳化深度检测仪、数显回弹仪
3.测点布置与检测方法
1）混凝土碳化深度检测，使用混凝土碳化深度测量仪检测：
每20米设置一个检查断面。
2）混凝土回弹测强，使用数显式回弹仪测试：
每10米设置一个检查断面。
5其它注意事项
在隧道质量检测与提交报告的过程中，应注意如下几点：
1.用地质雷达进行检测时，需将发射和接收天线与隧道衬砌表面密贴，沿测线滑动，尽可能匀速行走。
2.为了保证时间剖面上各测点的位置与实际检测里程的位置相对应，要认真地做好里程标记工作，以及记录里程与实际里程的核对工作，保证检测结果的准确性和可靠性。
3.现场数据采集时，应特别注意核定采样窗口长度、核定增益点设置、显示效果的选择，同时，应观测现场纪录，它是资料解释的基础。
因为，检测中有些环境干扰信号被同时记录下来，如不参考现场记录很容易错判，现场记录的要点是把那些可能产生反射干扰的事物都记录下来，注明其性质、与测线的距离、位置关系等。
4.作为从事隧道的检测人员，仅掌握、熟悉雷达检测、数据处理是不够的，还应充分了解隧道施工工艺，针对不同隧道应充分了解、分析衬砌与壁后回填介质及围岩的差异；同时应了解熟悉隧道设计施工及相应的验收评定标准。
对检测结果应实事求是，既不夸大存在的问题，也不隐瞒存在的缺陷，能够阐述清楚的问题一定要透彻，不能阐述清楚的也应分析说明原因，以免造成不必要的误解。
6提交成果情况
通过隧道外观检查和专项检查，探明隧道病害的类型和程度，对隧道周围的地质及地表环境等进行实地调查，寻找隧道病害的原因，提出经济合理的处治方案。
将检查数据、结论和处治方案一并编写为《隧道病害检查报告》提交。
7费用预算清单
序号
检查
项目
单价
（万元）
数量
金额
（万元）
备注
1
外观检查
15
1.604km
24.06
单幅隧道外观检查一般定价，仅对渗漏水严重的区段进行检查；对裂缝较严重情况辅以超声波检测。
2
地质雷达探测费
10
5（测线）×1.604km=8.02km
80.2
此次检查加密测线，加大检测面，且检测深度达4m。
目的是：
对隧道内部空洞作详细测定等，为维修加固设计方案中的工程量确定提供依据。
3
建筑限界检测费
0.2
160断面
32
隧道运营期需要对隧道实际内轮廓断面与设计内轮廓断面进行对比，以判断内轮廓断面是否侵限、变形，为隧道结构补强加固及病害整治设计提供依据，每10m设置一断面。
4
碳化深度检测费
0.12
160组
19.2
为了检测以下两个方面：
（1）衬砌砼的表层强度；
（2）衬砌砼强度和完整性；
5
混凝土回弹检测费
0.01
160区
1.6
6
渗漏水质检测费
0.1
15测点
1.5
暂定15测点，根据隧道实际情况进行变更
7
检测设备台班费
1
12
12
所有检测设备台班费（包括检测车与无损检测设备）
8
检测报告编制费
7
1
7
包含检测、检测报告编写及初步加固方案建议，不包括详细维修加固设计。
总计
177.56
升级会员 