隧道二次襯砌厚度的檢測

隧道圍巖支護一般分為初期支護和二次襯砌，二次襯砌是隧道工程施工在初期支護內(nèi)側施作的模筑混凝土或鋼筋混凝土襯砌，與初期支護共同組成復合式襯砌。二次襯砌作為承受圍巖壓力和最后一道止水結構，其質(zhì)量直接關乎后期隧道運營期間的通車安全，如何對公路隧道二次襯砌質(zhì)量進行有效檢測一直是工程界關心的熱點。

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受施工水平和工藝的影響，二次襯砌經(jīng)常會出現(xiàn)背后脫空或者不密實、厚度不足等質(zhì)量問題，給后期使用帶來安全隱患。

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一、隧道二襯作用及厚度不足的危害

按照新奧法原理設計的公路隧道,采用復合式襯砌結構形式,其中二次襯砌是不可缺少的必要組成部分。地質(zhì)條件良好的圍巖在初期支護后,結構基本穩(wěn)定,二次襯砌成為安全儲備受力結構。在淺埋段、斷層、土質(zhì)隧道等軟弱圍巖地質(zhì)段,初期支護很難保證圍巖結構的長期穩(wěn)定,二次襯砌則起到控制圍巖變形的作用并保證隧道的長期穩(wěn)定。

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二襯厚度不足,結構有效受力截面將減小,無法滿足受力要求,局部產(chǎn)生應力集中,安全儲備不夠。尤其是在拱頂和拱腰部位,因為彎矩較大,如果二襯厚度不足,容易產(chǎn)生裂縫。因此，對隧道的二次襯砌的施工質(zhì)量檢測和控制尤為重要。在施工生產(chǎn)過程中,必須嚴格保證二襯厚度滿足設計要求。

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二、隧道二襯厚度的質(zhì)量要求

根據(jù)JTGF60-2009《公路隧道施工技術規(guī)范》規(guī)定,襯砌厚度不小于設計值。

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JTGF80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》規(guī)定,襯砌厚度實測項目為涉及結構安全和使用功能的關鍵項目,其合格率不得低于90%。

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三、隧道二襯厚度檢測方法

目前，在隧道二襯厚度的檢測中，常用的檢測方法包括鉆孔法、激光斷面儀法、地質(zhì)雷達法等。

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1、地質(zhì)雷達檢測法

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地質(zhì)雷達法基于高頻率電磁波，通過短脈沖和寬頻電磁波，經(jīng)代表發(fā)射天線將電磁波傳送到地下，再借助地下地質(zhì)層或洞隙、滲漏區(qū)和鋼筋等目標體反回地表，被天線所接收，通過計算機信息數(shù)據(jù)分析地下地質(zhì)層或目標體與周圍介質(zhì)的電磁特性差異，可掌握目標體的性質(zhì)及形態(tài)。

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若天線發(fā)射的電磁波在隧道襯砌和圍巖內(nèi)傳播，遇到空隙裂縫、襯砌邊界和圍巖縫界面時發(fā)生反射現(xiàn)象，被反射回的電磁波再由天線接收到以信號形式輸入計算機，通過數(shù)據(jù)處理軟件，對反射回波進行處理，得到雷達灰度剖面圖，根據(jù)同相軸或等灰線、等色線等雷達圖像，來判斷襯砌厚度、反射界面的位置以及埋設物或空洞的位置。

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2、激光斷面儀檢測法

該方式在具體實踐過程中，主要是應用了極坐標法，以某物理方向為起始方向，按一定間距角度與距離依次一一測定儀器旋轉中心與實際開挖輪廓線的交點之間的矢徑（距離）及該矢徑與起始方向之間的夾角。將這些矢徑端點依次相連即可得到實際開挖輪廓線。

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借助相關的施工控制導線，可對斷面儀定點數(shù)據(jù)進行獲取，在計算機軟件的輔助之下，可自動化的完成設計開挖輪廓線與實際開挖輪廓線之間的空間匹配，并可獲得各測點與開挖輪廓線之間的面積和距離，若順著隧道軸線按照特定間隔對各斷面進行測量，一般可對欠挖方量、超挖方量、開挖放量等信息進行獲取

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3、鉆孔法

在指定位置使用電鉆垂直于隧道二襯表面鉆進，鉆至規(guī)定深度后使用高清內(nèi)窺鏡了解孔位內(nèi)部情況，觀察二襯是否被鉆穿，可使用卷尺對脫空、二襯的厚度進行測量。如果沒能鉆穿二襯，則鉆孔的底部一般會是比較均勻的整齊面，如果已鉆穿二襯，一般會看到防水板、松散的砂石等等。

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四、結語

隧道作為埋置于地層內(nèi)的工程建筑物，安全性要求很高，對于隧道建設質(zhì)量及運營安全來講，隧道二襯厚度至關重要，所以要求非常嚴格，檢測是把關質(zhì)量的一項重要工作。

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在多年的檢測工作中，中鋼國檢團隊在隧道檢測方面積累了豐富的經(jīng)驗，以過硬的技術為客戶解決了多種難題，也更能從細節(jié)把控檢測過程中的具體問題，從而更大程度上確保檢測數(shù)據(jù)的準確性，這也是中鋼國檢公信力的有力支撐。未來，中鋼國檢會以更加周到的服務，更加高效率的檢測工作，為大家解決檢測難題。