隧道衬砌质量地质雷达检测典型缺陷波形分析

隧道衬砌质量地质雷达检测典型缺陷波形分析

程文涛，罗 强

（江西省建筑材料工业科学研究设计院，江西 南昌 330001）

摘　要：通过对新建铁路建设工程项目开展隧道衬砌地质雷达无损检测工作，总结分析了衬砌脱空、衬砌欠厚、仰拱回填异常等较典型隧道缺陷类型，并在此基础上对衬砌脱空、衬砌欠厚等缺陷整治处理前后的波形进行比对分析，为铁路隧道工程施工及验收提供一定的建议及参考。

关键词：隧道衬砌；地质雷达；缺陷；波形

中图分类号：U455.91　　　　　　　　　文献标志码：A 　　　　　　　　　文章编号：1006-20（2019）11-0027-04Ｗａｖｅｆｏｒｍ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｔｙｐｉｃａｌ　Ｄｅｆｅｃｔｓ　Ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ＧＰＲ

ｆｏｒ　Ｔｕｎｎｅｌ　Ｌｉｎｉｎｇ　Ｑｕａｌｉｔｙ

Cheng Wentao ， Luo Qiang

（Jiangxi Research and Design Institute of Building Materials Industry， Nanchang， Jiangxi 330001）Abstract：Through the development of geological radar nondestructive testing of tunnel lining for the new railway construction project，

this paper summarizes and analyzes the typical types of tunnel defects， such as lining void， lining under thickness， inverted arch backfill abnormality， etc.， and on this basis， compares and analyzes the waveforms before and after the treatment of defects， such as lining void，lining under thickness， etc.， so as to provide some suggestions for the construction and acceptance of railway tunnel engineering And reference.

Key words：Tunnel lining；GPR；Defect；Waveform

０　引言

随着2017年12月中旬中国铁路总公司发布铁总建设

［2017］310号文《铁路建设项目质量安全红线管理规定》，铁

路隧道衬砌质量地质雷达法无损检测的力度及重视程度得到了

大大的提高。但目前对于隧道工程实体质量的检测我们尚处在

摸索中前进的阶段，尤其是在检测仪器装备、检测人员的水平

及经验、检测方法等方面仍需要我们不断地总结进步、不断地

努力提高。如何准确的分析波形，反映出最贴近实际的衬砌缺

陷特征，对后续缺陷整治及整个隧道工程实体质量起着至关重

要的作用。本文通过对新建铁路建设工程项目开展隧道衬砌地

质雷达无损检测工作，总结分析了衬砌脱空、衬砌欠厚、仰拱

回填异常等较典型隧道缺陷类型，并在此基础上对衬砌脱空、

衬砌欠厚等缺陷整治处理前后的波形进行比对分析，为铁路隧

道工程施工及验收提供一定的建议及参考。

１　衬砌质量脱空案例

经地质雷达法无损检测发现：XXX隧道进口

DK138+065～DK138+066拱顶中线（1m），二衬与初支间严

重脱空15-30cm，二衬厚度14-33cm，设计厚度40cm，施工

缝065位置往大里程方向脱空，见图1。经锤击检查发现：

DK138+065～DK138+066（纵向长度1m），拱顶中线偏左1m

至中线偏右1m（环向长度约2m）存在空响，见图2。经钻孔

验证：DK138+065.3拱顶中线，二衬厚度15cm，二衬与初支间

空30cm，见图3。

图

１　衬砌严重脱空波形图１．１

图２　锤击验证图１．１作者简介：程文涛（1985-），男，安徽东至人，硕士，工程师，主

要从事铁路工程检测工作。

图

３　钻孔验证图１．１

图４　衬砌严重脱空模型图１．１

　２　衬砌欠厚案例

（1）经地质雷达法无损检测发现：XXX 隧道DK54+710~ DK54+713右拱腰起拱线上20cm（3m），二衬与初支间小脱空3-4cm，二衬厚度27-32cm，设计厚度40cm ，此处二衬欠厚4-10cm，见图5。经钻孔验证：DK54+711右拱腰（起拱线上方20cm 处）打孔，二衬厚度27cm，二衬与初支间小脱空3cm，二衬欠厚

10cm（设计厚度40cm）。

图

５　衬砌欠厚波形图２．１

图６　衬砌欠厚分析模型图２．１

（2）经地质雷达法无损检测发现：二衬与初支间小脱空2-4cm，二衬厚度20-22cm，设计厚度30cm，此处二衬欠厚4-8cm，见图7。经钻孔验证：二衬混凝土厚度20cm，二衬背后脱空3cm，二衬欠厚7cm（设计厚度30cm）

，见图8。

图７　衬砌欠厚波形图２．２

图８　衬砌欠厚验证２．２

（3）经地质雷达法无损检测发现：二衬与初支间脱空4-8cm，二衬厚度19-20cm，设计厚度30cm，此处二衬欠厚2-5cm，见图9。经钻孔验证：二衬混凝土厚度19cm，二衬背后脱空7cm，二衬欠厚4cm（设计厚度30cm）

，见图10。

图

９　衬砌欠厚波形图２．３　

图１０　衬砌欠厚验证２．３

　３　仰拱夹片石案例

经地质雷达法无损检测发现：90~120cm 深度仰拱填充及仰拱存在波形异常，见图11；

经钻孔验证：DK113+363右仰拱显示，92-118cm 为砼夹

片石，见图

12。

图１１　仰拱异常波形图３．１　

图１２　仰拱夹片石验证３．１

图１３　仰拱夹片石模型图３．１

　４　衬砌脱空及整治处理前后波形对比案例

经地质雷达法无损检测发现：XX 隧道存在2处脱空问题如下：

（1）DK720+846.5~DK720+850拱顶中线（3.5m），二衬与初支间脱空5-8cm，二衬厚度30-35cm，设计厚度35m，见下图14；

（2）DK720+883.5~DK728+885拱顶中线（1.5m），二衬与初支间严重脱空10-15cm，二衬厚度26-33cm，设计厚度40cm ，施工方883.5位置往大里程脱空，拱顶中线DK720+884钻孔显示二衬厚度26cm，二衬与防水板间脱空

14cm，见下图15。

图１４　衬砌脱空整治前波形图４．１

图１５　衬砌脱空整治前波形图４．２

施工单位在收到检测通知单结果后，采取打孔验证，验证结果与地质雷达所判一致，然后采取注浆处理。并在处理好之后，通知检测单位对其进行缺陷复测。复测结果如下：

（1）DK720+846.5~DK720+850拱顶中线（3.5m），密实、无脱空，见下图16；

（2）DK720+883.5~DK728+885拱顶中线（1.5m），密

实、无脱空，见下图17。

图１６　衬砌脱空整治后波形图４．１　

图１７　衬砌脱空整治后波形图４．２

５　衬砌欠厚及整治处理前后波形对比案例

经地质雷达法无损检测发现：XXX 隧道存在2处欠厚问题如下：

（1）DK728+766~DK728+771右拱腰起拱线上方10cm （5m），二衬厚度30-35cm，设计厚度40cm ，此处二衬欠厚5-10cm，见下图18；

（2）DK728+946~DK728+948右拱腰起拱线上方50cm （2m），二衬厚度28-30cm，设计厚度35cm ，此处二衬欠厚5-7cm，见下图

19。

图１８　衬砌欠厚整治前波形图５．１　

（下转第31页）

作责任心，以及严格的执法本领。确保各级主管部门树立质量理念，高度重视监理工作。要求各个质量监督管理机构全面增加自身的工程质量监督力度，特别是要加强打击质量违法问题的强度和力度，在整个项目建设过程中，确保各参与方都高度提升质量意识，对任何违规行为说不，一旦出现问题要坚决惩罚严肃处理，做到严格执法势在必行。

４　增加科技投入，以科技手段促进工程质量

由于我国新型技术的不断更新和进步，原本的监测方式已经逐渐被新的仪器设备所取代了，通过观感为主的手段无法真正符合现代工程质量监督的需要。因此，要求开展质量监督的相关机构，应该及时更新相应的设备，提升工程管理监察的科技水平，引进适合的质量检测设备，以及相应的专业人员。在实际开展工程管理监察过程中，需要通过专业的位置测定仪、数字显示仪、检测仪等加以监察和应用。通过这些仪器提高准确性，从而帮助人员做出后续的分析，以便更好地发现解决问题，提升监督的客观性。同时，做好相关工作的质量循环工作，确保所有工作环节保质保量，及时关注质量的追溯性，确保一旦发现质量问题及时追查到准确的责任人。过程中保证准确记录，使得各个环节生产责任落实到具体的人，提升生产质量。５　引入质量评优机制，给建筑市场注入竞争活力

做好全面地建设项目施工现场分析和评价，从而为提高企业发展指出更多具有积极作用的建议。通过对企业开展定期的考核，进而发现其中的不足和薄弱，从而引导施工单位及时做

好提升和整改，有利于更好地提高施工现场质量。并且在评价过程，还能够有效规范建设单位各种行为。帮助其及时开展评价机制，积极单位主体的发展，帮助我国企业建立以质量创造效益的制度。

６　总结

现阶段，正值我国建筑业快速发展的新阶段，该行业呈现出主体多元化、程序规范化特点，要求我国的工程质量监督机构做好自我提升，在发展中加强行政、技术、质量监督等全方位提升监督，同时应该严格开展监督，依靠先进技术，选择合理的方式，尽可能发挥主体的责任，从而更好地保证建筑业得以健康发展，建立起满足我国发展要求的管理模式，提升整体工程质量管理质量，促进实现和谐社会。

参考文献

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［2］李运正.新形势下建设工程质量监督的思考［J］.门窗，2019（07）：

70.

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［4］刘家元.新中国70年社会治理的伟大成就与经验启示［J］.理论建设，2019（03）：9-12.

［5］纪元军.建筑工程质量控制与管理的探讨［J］.居舍，2019（14）：

117.

图１９　衬砌脱空整治前波形图５．２

施工单位在收到检测通知单结果后，采取打孔验证，验证

结果与地质雷达所判吻合，然后采取开窗处理方案（先凿除二

衬混凝土及侵限初支混凝土，预留二衬厚度大于设计值，修复

防水板，再凿毛处理后铺设双层接茬钢筋，最后浇筑混凝土）。

并在处理好之后，通知检测单位对其进行缺陷复测，复测结果

如下：

（1）DK728+766~DK728+771右拱腰起拱线上方10cm

（5m），厚度符合设计要求，见下图20；

（2）DK728+946~DK728+948右拱腰起拱线上方50cm

（2m）

，厚度符合设计要求，见下图21。

图２０　衬砌欠厚整治后波形图５．１图２１　衬砌欠厚整治后波形图５．２

６　结语

隧道工程实体质量直接关系到铁路的安全运营，但目前对

于隧道工程实体质量的检测我们尚处在摸索中前进的阶段，尤

其是在检测仪器装备、检测人员的水平及经验、检测方法等方

面仍需要我们不断地总结进步、不断地努力提高，为我国高铁

的安全运营保驾护航贡献一份力量。

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