隧道检测方案范本

二、编制目的及任务

2.1目的

1．对开挖及支护质量检测直接关系到工程质量和工程造价

2．经过对量测数据的分析处理与必要的计算和判断后，对隧道各部的施工质量作出评估。掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈指导施工作业，以确保施工安全和隧道的稳定。

3．通过对围岩和支护的变位、应力量测修改支护系统设计。

4．为编制竣工文件提供地质与物探资料。

5．将已有的工程量测结果应用到其它类似工程中，作为今后设计和施工的类比依据。

6．直接了解隧道衬砌的实际工作状态；

7．进一步预测隧道运营的状况；

8．为隧道养护维修提供技术依据。

2.2 任务

1．判别隧道衬砌结构和围岩的稳定，确保施工及后期运营安全。

2．对开挖质量进行评估，得出普遍超挖、欠挖；局部超挖、欠挖；超挖、欠挖严重程度等评价。

3．信息反馈修正设计。根据隧道开挖后围岩稳定性信息进行综合分析，检验和修正施工前的预设计。

4．及时地向建设、监理、施工单位提供检测数据、分析结果及建议。

5．隧道检没的数据为工程灾害信息系统提供可靠资料。

6．积累资料。为隧道运营后的养护与维修提供可靠的原始数据。

7．判定二次衬砌的状况，为隧道交竣工验收提供依据。

三、编制依据

1．隧道工程地质勘察报告；

2．中华人民共和国行业标准《公路隧道设计规范》JTG D70-2004；

3． 中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009；

4．《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004；

5．《公路桥隧施工及验收标准规范汇编》（2001版）；

6．《工程测量规范》GB50026-93；

7．《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086-2001；

8．《岩土工程安全监测手册》，刘俊峰等编，中国水利水电出版社；

9．《公路隧道养护技术规范》JTG H12-2003；

10．隧道设计系列说明。

四、隧址区工程地质条件

五、隧道质量检测内容

5.1 检测项目

根据本工程设计资料及现场实际情况，主要检测项目如下：

(1)隧道开挖轮廓线检测

(2)锚杆抗拔力检测

(3)锚杆长度及砂浆注满度检测

(4)喷射混凝土厚度检测

(5)喷射混凝土强度检测

(6)隧道衬砌检测

5.2 检测方法

5.2.1 隧道开挖轮廓线检测

5.2.1.1 检测内容

隧道开挖断面形状尺寸是否符合设计开挖线，同时考虑：

(1)测量贯通误差；

(2)施工误差；

(3)支护沉落量。

5.2.1.2 原理及方法

采用激光断面仪法对隧道开挖轮廓线进行检测，其原理为极坐标法，以某一方向（如水平方向）为起算方向，按一定间距（角度或距离）依次测定仪器旋转中心到激光与实际轮廓线交点的矢径（距离）以及该矢径与水平方向的夹角，将这些矢径端点依次相连，即可获得实际开挖轮廓线（如图5-1所示）。

图5-1 激光断面仪测量原理图

5.2.1.3 仪器简介

主要由检测主机、测量控制器、三脚架、软件、外接电源盒等组成（如图5-2所示）。

图5-2 激光断面仪

5.2.1.4 检测要求

(1)正确测出隧道实际开挖轮廓线，与设计轮廓线(考虑预留量）比较，计算分析超欠量值及部位；

(2)每5米量测一个开挖断面，以50米（或100米）长度段、围岩类别相同段的开挖实测数据作为一个分析群；

(3)综合计算分析评价该段开挖质量。对开挖轮廓得出：普遍超挖、欠挖；局部超挖、欠挖；超挖、欠挖严重程度等评价。

5.2.2锚杆抗拔力检测

5.2.2.1原理及方法

(1)根据检测目的确定锚杆拉拔时间。对于锚固围岩作用的测试，一般按安装完成后2小时、4小时、8小时、12小时、24小时、48小时……时间序列进行,对于检测安装质量的测试，待砂浆强度达到设计值后进行；

(2)检测过程以每分钟10kN的速率匀速加载,对于破坏性试验当锚杆发生位移时停止加载，破坏性试验可测得最大承载力；对于非破坏性试验，拉拔力达到设计值停止加载。

5.2.2.2 仪器简介

仪器组成如图5-3所示，其中：1－锚杆；2－充填砂浆；3－喷射混凝土层；4－反力板；5－中空千斤顶；6－千分表；7－固定梁；8－支座；9－手动油压泵、油压表

图5-3 锚杆抗拔力检测示意

5.2.2.3 检测要求

(1)每安装300根锚杆至少随机抽样一组（3根），设计变更或材料变更另作一组；

(2)同组锚杆的平均拉拔力应大于等于设计值；

(3)同组单根锚杆的拉拔力不得低于设计值的90％。

(4)绘制锚杆的拉力－位移曲线，供分析使用。

5.2.3锚杆长度及砂浆注满度检测

5.2.3.1原理及方法

通过发射震源向锚杆发送弹性波，波沿着锚杆传播并向锚杆周围辐射能量，反射波回来的时间和能量强度取决于锚杆周围或端部的灌浆情况。这时，检波器检测到反射波，并由检测仪对反射波进行分析。通过对信号进行处理和分析，检测仪则能确定锚杆长度以及岩石和灌浆的整体状况。 

5.2.3.2 仪器简介

锚杆质量检测仪由采集仪、发射震源和检测器组成（如图5-4）。

图5-4 锚杆质量检测仪

5.2.3.3 检测要求

(1)质量优，密实：波形规则，只有较微弱的底部反射波或没有底部反射波。

(2)良，局部欠密实：波形较规则，有底部反射波和局部有较弱的反射波。

(3)合格，局部不密实或空浆： 波形欠规则，有底部反射波和局部有较强的反射波。

(4)不合格，多处不密实或空浆：波形不规则，底部有较强的反射波或底部反射波提前（锚杆欠长），或有多处较强的反射波。 

(5)每安装300根锚杆至少随机抽样一组（3根），设计变更或材料变更另作一组

5.2.4喷射混凝土厚度检测

5.2.4.1原理及方法

(1)在喷射层上凿孔或钻孔后利用酚酞试液涂抹孔壁，呈红色为混凝土；

    (2)利用隧道激光断面仪检测初期支护后隧道轮廓，比较喷射混凝土前后的轮廓线。

5.2.4.2 仪器简介

    主要用使用冲击钻，酚酞试液，隧道激光断面仪，卡尺，钢尺等。

5.2.4.3 检测要求

(1)每10延米至少检查一个断面；

    (2)每断面由拱顶起，每隔2米凿孔检查一个点；

(3)钻孔处混凝土厚度60％以上不小于设计厚度；

(4)钻孔处混凝土厚度平均厚度不得小于设计厚度；

    (5)钻孔处混凝土最小厚度不应小于设计厚度的一半。

5.2.5喷射混凝土强度检测

5.2.5.1原理及方法

(1)喷大板块切割法

施工的同时，将混凝土喷射在模型内，待混凝土达到一定强度后，加工成10立方厘米的试块，养护28天再作抗压试验。

(2)凿方切割法

在已喷壁上，打密集孔，取出长35cm,宽15cm的混凝土块，再加工成10立方厘米的试块，养护28天再作抗压试验。

5.2.5.2 检测要求

(1)隧道每10延米，至少在拱部和边墙各取一组试样，材料或配比变更时另取一组，每组至少取3个试块进行抗压强度试验。

(2)同批（同一配比）试块的抗压强度平均值，不低于设计强度或C20。

(3)任意一组试块的抗压强度平均值，不低于设计强度的80%  。

(4)同批试块为3--5组时，低于设计强度的试块组数不得多于1组；试块为6--16组时，不得多于2组；试块为17组以上，不得多于总组数的15%。

5.2.6隧道衬砌检测

5.2.6.1 检测内容

(1)衬砌厚度状况；

(2)衬砌背后的回填密实度及内部缺陷；

(3)二衬钢筋分布。

5.2.6.2 检测原理

由于隧道衬砌混凝土是固、液、气三相多孔状混合体材料构成，不同材质间的接触面及同一种材质内部不连续面都是良好的雷达波反射界面，即混凝土与空气的接触面、衬砌与围岩的分界面、衬砌和围岩内部的裂缝面以及钢筋和钢拱架等。当雷达波向下传播经过这些界面时，都会发生不同程度的反射、折射和散射，产生不同程度的波能吸收和衰减，集中反映在波形和波阻特征变化上。应用专业处理、解译软件，分析反射波同相轴的波形和波阻特征，就可以获得衬砌质量信息。通过多条测线的检测，进而实现对整座隧道的探测。可以揭示衬砌结构特征及病害缺陷。

表5-1  常见物质的相对介电常数

5.2.6.3 仪器简介

本次检测使用意大利生产的DID 1CH FW地质雷达，是目前世界上较先进的脉冲雷达，不仅系统的数字化程度高，而且探测范围广、分辨率高、透深能力强，并具有实时数据处理和成像能力，还可进行连续透视扫描，可以配置浅、中、深全套屏蔽和非屏蔽天线。主要用于混凝土测厚和缺陷检测、钢筋透视、地质调查、空洞和裂隙的确定等。本次检测所配天线为600MHz。（如图5-5所示）。

图5-5 地质雷达

5.2.6.4 检测方法

根据以往进行地质雷达检测的经验，采用高频天线检测精度较高，但测量范围较小，采用低频天线检测精度较低，但测量范围较大。因此，在检测隧道衬砌背后围岩状况时采用600 MHz的雷达天线，检测左边墙、左拱腰、拱顶、右拱腰、右边墙、仰拱6条测线。在现场利用检测车（普通台车）或门式脚手架以小于5公里/小时的车速进行检测。现场检测的测线分布及检测情况见图5-6至图5-8。

图5-6 雷达测线纵断面布置图

图5-7 雷达测线横断面布置图

测量时，必须以测量轮测距，测量轮贴紧衬砌表面，并能自由转动，在衬砌边墙上整10m处用粉笔或油漆标记，注明里程号，在两个连续的整十米中间位置，即里程尾数是5m处的位置画“十”字，测量时，由于测量轮所走过的路线实际为曲线，若测量轮与衬砌贴紧良好，则计算机上所记录的里程要超过实际里程，但同时，由于未贴紧等原因，则会造成记录里程少于实际里程，所以，测量时必须时刻注意记录里程与实际里程的偏差，若在某一标记点，记录里程和实际里程偏离超过了50cm，则应当停止当前文件的数据采集并新建文件从此测点开始向后测量。

5.2.6.5隧道衬砌检测成果

地质雷达资料反映的是地下介质的电性分布，将其转化为地质体分布，必须把地质、施工、地质雷达等方面的资料有机结合起来，以此获得检测对象的整体图像。隧道衬砌中存有不密实和空洞的判析：处于围岩或混凝土中空洞中的空气与模筑混凝土、喷射混凝土、围岩有明显的介电常数差异，因此在时间剖面图上，同相的雷达波错断并向上弯曲，并在空洞和混凝土、围岩之间有明显的界线。分析时，若有钢筋或格栅钢架，应考虑其影响。

提交的检测报告包括：衬砌厚度数据、背后空洞分布情况、围岩状况分析报告（见图5-9至图5-15）。

六、检测组织机构

6.1 本项目拟投入的主要技术人员

本项目拟投入的主要技术人员见表6-1。

表6-1 拟投入的主要技术人员组成一览表

整个检测过程中，拟投入的主要检测仪器设备见表6-2。

表6-2  检测仪器设备汇总表

 (1) 严格按照我院质量保证体系规定实施过程控制。

 (2) 制定切实的检测实施方案，并纳入到施工进度计划中。

(3) 仪器、元件需进行标定、合格方可使用，保证检测所需仪器设备在标定有效期内，在仪器设备使用前进行检查、调试，保证进场测试数据的科学性和准确性。

(4) 人员相对固定。

 (5) 在检测过程中严格遵守相应的实施细则。

八、安全保证措施

为了确保安全，特制定如下安全保证措施：

1、在检测前，对参加检测的工作人员进行专门的安全生产教育和作业规程训练；

2、设交通管制标志，夜间作业时设置照明灯和红黄频闪灯；

3、参加检测的工作人员必须正确佩戴安全帽，在高空扶地质雷达天线的检测人员必须系安全带；

4、检测人员不得在施工作业控制区域外活动，不得横穿公路及违反公路管理的行为；

5、不得将施工机具和物料置于控制区域外，不得擅自变更控制区域及控制区域的交通标志，不得扩大施工作业区域；

6、用电设备由专人负责管理，保证用电安全及设备的正常作业；

7、检测车辆进出检测区域，严格遵守交通规则，注意观察并主动避让正常行驶的车辆；

8、检测车辆不得在施工区域外随意停放和停车上下货物。

九 检测实施过程中的交通管制计划

为了确保隧道检测及隧道内行车安全，检测期间需要进行交通管制。

管制方法：根据实际检测情况，拱顶和地面测线需要布置在隧道的中线处，检测时间在半小时左右，故在拱顶测线检测时需封闭交通；其他测线检测时，实行单幅路面双向通行（即检测左拱腰、左边墙等测线时，右幅路面用于通车，左幅路面实行交通管制；检测右拱腰、右边墙等测线时，左幅路面用于通车，右幅路面实行交通管制）。