1.1   目的

根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTG F80/1-2004對(duì)施工質(zhì)量的相關(guān)要求及《公路工程竣(交)工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則》2010年03月05日的相關(guān)規(guī)定，通過(guò)對(duì)隧道施工過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)，達(dá)到以下目的：

（1）保證隧道初期支護(hù)和二次襯砌的施工質(zhì)量；

（2）加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的過(guò)程控制；

（3）把施工過(guò)程中存在的質(zhì)量缺陷，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的工程處治后消除隱患，從而保證施工及運(yùn)營(yíng)期間的安全；

（4）滿足叫竣工驗(yàn)收的要求。

1.2   檢測(cè)依據(jù)

（1）《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2004)；

（2）《公路工程竣(交)工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則》2010年03月05日；

（3）《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T152-2008）；

（4）國(guó)家及交通部頒其他相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程等。

2      檢測(cè)內(nèi)容及頻率

根據(jù)《公路工程竣（交）工驗(yàn)收辦法》（交通部令2004年第3號(hào)）、《關(guān)于印發(fā)公路工程竣（交）工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則的通知》（交公路發(fā)【2010】65號(hào)）及《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）等規(guī)定的內(nèi)容對(duì)隧道工程進(jìn)行實(shí)體檢測(cè)，內(nèi)容及頻率如表3-1-1所示。

1      質(zhì)量檢測(cè)工作的方法、原理及措施

4.1超挖及欠挖

開挖是控制隧道施工工期和造價(jià)的關(guān)鍵工序。超挖過(guò)多，不僅會(huì)因出渣量和襯砌量增多而提高工程造價(jià)，而且會(huì)因局部超挖而產(chǎn)生應(yīng)力集中問(wèn)題，影響圍巖穩(wěn)定性；而欠挖則直接影響到襯砌厚度，對(duì)工程質(zhì)量和安全產(chǎn)生隱患，處理起來(lái)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)物。因此必須保證開挖質(zhì)量，為圍巖的穩(wěn)定和安全支護(hù)創(chuàng)造良好條件。

4.1.1原理

斷面儀法精度高、速度快、效率高，應(yīng)首先選用。其原理如下：激光斷面儀法的測(cè)量原理為極坐標(biāo)法。如圖3.3.1所示，以某物理方向（如水平方向）為起算方向，按一定間距（角度或距離）依次測(cè)定儀器旋轉(zhuǎn)中心與實(shí)際開挖輪廓線交點(diǎn)之間的矢徑（距離）及該矢徑與水平方向的夾角，將這些矢徑端點(diǎn)依次相連即可獲得實(shí)際開挖的輪廓線。通過(guò)洞內(nèi)的施工控制導(dǎo)線可以獲得斷面儀的定點(diǎn)定向數(shù)據(jù)，在計(jì)算軟件的幫助下，自動(dòng)完成實(shí)際開挖輪廓線與設(shè)計(jì)開挖輪廓線的空間三維匹配，最后形成如圖3.3.2所示的輸出圖形，并可輸出各測(cè)點(diǎn)與相應(yīng)設(shè)計(jì)開挖輪廓線之間的超欠挖值（距離、面積）。

4.1.2 基本要求及頻率

根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2004)，隧道開挖斷面尺寸要符合設(shè)計(jì)要求；嚴(yán)格控制欠挖。拱腳、墻腳以上1m范圍內(nèi)嚴(yán)禁欠挖。當(dāng)石質(zhì)堅(jiān)硬完整且?guī)r石抗壓強(qiáng)度大于30MPa，并確認(rèn)不影響襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和強(qiáng)度時(shí)，允許巖石個(gè)別凸出部分（每1m²內(nèi)不大于0.1m²）侵入斷面，但其隆起量不得大于50mm；應(yīng)盡量減少超挖。不同圍巖地質(zhì)條件下的允許超挖值規(guī)定如表3-3-1所示；隧道開挖輪廓線應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)留變形量，預(yù)留變形量大小宜根據(jù)監(jiān)控量測(cè)信息進(jìn)行調(diào)整。

備注：①、超欠挖的測(cè)量以爆破設(shè)計(jì)開挖線為準(zhǔn)；

      ②、硬巖是指巖石抗壓極限強(qiáng)度R_b﹥60MPa，中硬巖R_b=30～60MPa，軟巖R_b＜30MPa。

      ③、平均線性超挖值=超挖面積/爆破設(shè)計(jì)開挖斷面周長(zhǎng)（不包括隧底）

      ④、最大線性超挖值是指最大超挖處至設(shè)計(jì)開挖輪廓切線的垂直距離。

      ⑤、表列數(shù)值不包括測(cè)量貫通誤差、施工誤差。

      ⑥、炮孔深度大于3m時(shí)，允許超挖值可根據(jù)實(shí)際情況另行確定。

（3）測(cè)量方法

 激光斷面儀需全站儀配合，其使用步驟如下:

①、用全站儀通過(guò)洞內(nèi)的施工控制導(dǎo)線獲得斷面儀的定點(diǎn)定向數(shù)據(jù)。

②、將斷面儀架設(shè)在中心軸線上，對(duì)中整平后定向。

③、設(shè)置測(cè)量參數(shù)、測(cè)定斷面數(shù)據(jù)

④、通過(guò)專用軟件分析所測(cè)斷面超欠挖情況。

4.2雷達(dá)對(duì)襯砌質(zhì)量的檢測(cè)

地質(zhì)雷達(dá)作為一種新型的物探方法，是采用高頻電磁波（中心頻率可從幾十兆赫至千兆赫）以寬頻帶短脈沖（脈沖寬度小至1～2ns）和高速采樣技術(shù)（采樣間隔可達(dá)小于1ns）?？捎糜跈z測(cè)：隧道初期支護(hù)厚度、鋼支撐間距、初期支護(hù)背后空隙及回填狀況、隧道二次襯砌厚度及安全狀況描述、二次襯砌背后空隙及回填狀況、襯砌背后及圍巖的裂隙水分布。

4.2.1原理

在工程質(zhì)量檢測(cè)中，由發(fā)射天線向受檢測(cè)體內(nèi)發(fā)射高頻電磁波，當(dāng)高頻電磁波達(dá)到受檢測(cè)體內(nèi)兩種不同介質(zhì)的分界面（如：襯砌界面、空洞、不密實(shí)帶等）時(shí)，由于兩種介質(zhì)的介電常數(shù)不同而使電磁波發(fā)生反射、折射和透射，入射波、反射波和折射波的傳播遵循反射定律和折射定律，反射波返回受檢測(cè)體的表面由接收天線所接收，形成雷達(dá)圖像信息。

雷達(dá)圖像包含的地質(zhì)信息豐富，根據(jù)雷達(dá)圖像特征對(duì)異常（如：襯砌界面、空洞、裂縫、不密實(shí)帶、鋼筋與格柵鋼架等）進(jìn)行定性判識(shí)，再根據(jù)公式（1）可對(duì)異常作定量解釋。

h=0.5vt……………………(1)

式中：v 為電磁波在介質(zhì)中的傳播速度，t 為電磁波從受檢測(cè)體表面?zhèn)鞑ブ廉惓：蠓瓷浠乇砻娴碾p程時(shí)間，h 為異常深度。如圖3.3.3所示。

由于地質(zhì)雷達(dá)方法在其探測(cè)深度范圍內(nèi)具有工作效率高、高分辨率和異常圖像直觀等優(yōu)點(diǎn)，因此，該方法廣泛應(yīng)用于工程質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域。

對(duì)地質(zhì)雷達(dá)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。其處理流程為：數(shù)據(jù)傳輸→文件編輯→水平均衡→數(shù)字濾波→零點(diǎn)歸位→偏移處理→能量均衡→時(shí)深轉(zhuǎn)換→文件注釋→輸出雷達(dá)時(shí)間（或深度）剖面圖。將雷達(dá)時(shí)間（或深度）剖面圖作為資料解釋的基本圖件。

根據(jù)雷達(dá)時(shí)間（或深度）剖面圖上的波組、能量強(qiáng)弱分布和雙曲線等特征，解釋**混凝土厚度、混凝土襯砌厚度和判識(shí)空洞、鋼支撐位置及數(shù)量、拱頂及側(cè)壁后空洞、不密實(shí)帶等異常的存在位置和規(guī)模等。

4.2.2測(cè)線設(shè)置及天線配置

隧道施工病害出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)多數(shù)在隧道上拱部。在通常情況下對(duì)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量缺陷檢測(cè)重點(diǎn)放在上拱部，對(duì)邊墻及仰拱的檢測(cè)主要側(cè)重于施工質(zhì)量整體性評(píng)估。因此要根據(jù)隧道質(zhì)量控制的重點(diǎn)針對(duì)性的布置測(cè)線。

測(cè)線沿隧道上、下行線各布置7條測(cè)線。測(cè)線a、b、c、d、e、f、g（當(dāng)隧道跨幅較大時(shí)，增加h、i測(cè)線）以隧道拱頂為中心，測(cè)線間距約為2m，可以保證2m²以上的缺陷不被漏檢，初期支護(hù)采用500～800MHz屏蔽天線進(jìn)行檢測(cè)，800MHz天線控制測(cè)深1～2m，以檢測(cè)隧道襯砌結(jié)構(gòu)可能存在的缺陷隱患及規(guī)模狀況；500MHz天線控制測(cè)深2～6m，對(duì)圍巖條件較差區(qū)段的地質(zhì)病害隱患進(jìn)行探測(cè)，特別是對(duì)于連拱隧道中墻上方回填部分的檢測(cè)剖面，要適當(dāng)調(diào)整檢測(cè)參數(shù)，以達(dá)到監(jiān)控回填密實(shí)狀況的要求；在檢測(cè)中，將隨時(shí)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加測(cè)線密度以控制異常位置，確保檢測(cè)精度和準(zhǔn)確性；同時(shí)為控制隧道仰拱初期支護(hù)施工質(zhì)量，根據(jù)需要布置2～3條測(cè)線。初期支護(hù)雷達(dá)檢測(cè)測(cè)線布置如圖3.3.4所示。

二次襯砌混凝土厚度一般30-60cm，檢測(cè)時(shí)應(yīng)采用低頻天線以保證測(cè)量深度。檢測(cè)時(shí)采用500Mhz屏蔽天線，測(cè)線沿隧道上、下行線各布置5～11條。測(cè)線A、B、C、D、E、F、G（當(dāng)隧道跨幅度較大時(shí)增加H、I）以隧道拱頂為中心，測(cè)線間距2m，L、R測(cè)線位移側(cè)邊墻中部。在檢測(cè)中，根據(jù)檢測(cè)情況適當(dāng)增加測(cè)線密度控制異常位置，以確保檢測(cè)精度和準(zhǔn)確性。測(cè)線布置如圖3.3.5所示。

4.2.3 波速標(biāo)定及檢測(cè)流程

檢測(cè)前，應(yīng)在每座隧道初支、二襯已知厚度的部位（一般在洞口地段）或與隧道襯砌材料相同的其它預(yù)制件上進(jìn)行測(cè)定。然后根據(jù)雷達(dá)圖像分層情況，襯砌與圍巖（空氣）的界面，確定襯砌混凝土的介電常數(shù)或電磁波波速，使確定的介電常數(shù)帶入后的處理結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量的厚度結(jié)果相吻合。一般情況下，施工方的原材料都有固定的供應(yīng)源，施工配合比也相對(duì)固定，若施工過(guò)程中施工原料、配合比有變動(dòng)，需重新標(biāo)定有關(guān)參數(shù)，然后再進(jìn)行批量檢測(cè)，以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。檢測(cè)流程如圖3.3.6所示。

4.2.4檢測(cè)頻率

按照規(guī)定的測(cè)線，檢測(cè)隧道每延米內(nèi)的**混凝土厚度、混凝土襯砌厚度、鋼支撐位置及數(shù)量、拱頂及側(cè)壁后空洞。根據(jù)施工進(jìn)度初期支護(hù)在二次襯砌澆筑前完成所有檢測(cè)內(nèi)容。

4.2.5 雷達(dá)數(shù)據(jù)采集保障措施

①天線穿透深度大于2、縱向分辨率為20mm的不同中心頻率的天線組成

②檢測(cè)初支、二襯前需進(jìn)行混凝土介電常數(shù)或電磁波速進(jìn)行標(biāo)定，當(dāng)混凝土情況不同時(shí)，需進(jìn)行重新標(biāo)定。

③測(cè)量時(shí)窗和采樣頻率應(yīng)根據(jù)襯砌材料的相對(duì)介電常數(shù)、電磁波速度和檢測(cè)深度要求確定。

④數(shù)據(jù)采集應(yīng)連續(xù)，不能連續(xù)的地段可采用點(diǎn)測(cè)。

⑤采用距離觸發(fā)方式采集信號(hào)時(shí)，采集數(shù)據(jù)時(shí)確保測(cè)距輪保持同步旋轉(zhuǎn)。

⑥數(shù)據(jù)采集時(shí)，確保雷達(dá)天線緊密貼在所檢襯砌的表面。

4.3超聲回彈對(duì)二襯強(qiáng)度的檢測(cè)

4.3.1 原理

凝土聲速（v）一般在4000-5000km/s之間變化?；炷翉?qiáng)度（f）與聲速（v）之間有較好的相關(guān)性?；炷翉?qiáng)度越高，其聲速也越快。當(dāng)知道f-v之間的關(guān)系曲線后，測(cè)出結(jié)構(gòu)物混凝土的聲速就可以推算結(jié)構(gòu)物混凝土的強(qiáng)度。

4.3.2檢測(cè)方法

采用ZC3-A型中型回彈儀測(cè)量檢測(cè)區(qū)域的回彈值，聲速值采用NM-4A非金屬超聲檢測(cè)分析儀測(cè)得。具體步驟如下：

①測(cè)區(qū)布置：按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件上均勻布置測(cè)區(qū)，每個(gè)構(gòu)件上的測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)。對(duì)同批構(gòu)件按批抽樣檢測(cè)時(shí)，構(gòu)件抽樣數(shù)應(yīng)不少于同批構(gòu)件的30%，且不少于10件，每個(gè)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)。在構(gòu)件上將每個(gè)測(cè)區(qū)標(biāo)出。

②用回彈儀進(jìn)行回彈檢測(cè)。

③標(biāo)出3個(gè)測(cè)點(diǎn)，并涂上黃油或凡士林等耦合劑。

④將換能器壓在測(cè)點(diǎn)上，并按壓均勻。

⑤使用超聲儀接受波形。

⑥丈量結(jié)構(gòu)測(cè)距，用卷尺或混凝土測(cè)厚儀進(jìn)行測(cè)量。

⑦依據(jù)規(guī)程推算結(jié)構(gòu)物強(qiáng)度