隧道衬砌无损检测
讲座之三：铁路隧道衬砌质量的无损检测资料
2、合理布置取芯点位 影响检测精度的主要问题是标定的地质雷达的电
磁波速度，根本问题是不同区间介质物理状态的变化， 实质问题是介电常数的变化。当使用地质雷达进行隧 道检测时，合理布置用于标定雷达波速的取芯点位， 对衬砌层在不同物理状态下的雷达波速进行分别统计， 并分析雷达波速的变化规律，有效控制因雷达波速的 误差带来的探测偏差或较大误差。
对隧道长度小于3km的隧道，取一处进行实测，实检不少于3 次，取平均值为该隧道的介电常数或电磁波速。当隧道长度 大于3km，应适当增加标定点数。
标定采用以下方法的其中一种： （1）在已知厚度部位或材料与隧道相同的其他预制件上测量； （2）在洞口或洞内避车洞处使用双天线直达波法测量；、 （3）钻孔实测。求取参数应具备两点：①标定目标体的厚度一 般不小于15cm，且厚度已知；②标定记录中界面反射信号应清 晰、准确。标定结果按下式计算：
从表中可以看出，隧道内所涉及到的这几种媒质物性差异
较大，会形成较强反射。比如当衬砌内有脱空或钢筋（钢拱架） 都会产生十分强烈的反射。
物性的明显差异正是地质雷达法检测隧道衬砌质量和钢筋 数量的前提条件。
1、计算衬砌厚度：
地质雷达发射天线向隧道壁发射高频宽带短脉冲电磁 波，遇到相对介电常数差异较大的介质（如空洞、衬砌界 面等）就会产生反射波，接收天线接收反射回来的电磁波 并记录其反射时间。根据电磁波在介质中的电磁波速（v） 和双程旅行时间（t）可以计算衬砌厚度。
讲座之三：铁路隧道衬砌质量的无损检测
第1节 隧道衬砌质量无损检测内容与方法 隧道混凝土衬砌质量检测包括： ①隧道衬砌厚度； ②隧道衬砌背后未回填的空区； ③复合式衬砌中两层衬砌间较大的空段； ④施工时坍方位置及坍方的处理情况； ⑤衬砌混凝土强度。
隧道衬砌及路基质量检测频率
隧道衬砌及路基质量第三方检测汇报材料三、检测方法及频率3.1 隧道衬砌无损检测：3.1.1隧道衬砌按100%做无损检测。
3.1.2根据铁道部《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004J341-2004）和《关于开展隧道衬砌等铁路工程质量第三方检测的通知》）（铁建设[2011]172号）要求，隧道衬砌采用的检测方法有地质雷达法、回弹法及钻芯取样检测。
3.1.3隧道衬砌厚度、背后回填密实度、钢筋钢架分布检测采用地质雷达法布置6条测线进行全隧检测。
3.1.4 隧道衬砌混凝土强度采用回弹法检测，每一百米10测区，检测不合格的进行钻芯取样检测验证。
3.2 路基填筑检测3.2.1路基填筑检测按工程总量的10%进行抽检。
3.2.2路基填筑检测三指标控制，分别为压实系数K、地基系数K30和动态变形模量Evd。
3.2.3 基床以下路堤。
区间正线路基沿线路纵向连续长度每100m、站场路基折合正线双线每100m，每压实层抽样检验压实系数6点，其中：区间正线路基左、右路基边线1m处各2点，路基中部2点。
每填高约90cm抽样检验地基系数K30 4点，其中：区间正线路基距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。
3.2.4 基床表层以下过渡段。
每过渡段每压实层抽样检验压实系数3点，其中距路基两侧填筑级配碎石边线1m左、右处各1点，路基中部1点。
每填高约30cm抽样检验动态变形模量3点，其中1点应靠近桥台或横向结构物边缘处；每填高约60cm抽样检验地基系数2点，其中距路基填筑级配碎石边线2m处1点，路基中部1点。
4.2.5基床表层。
区间正线路基沿线路纵向连线长度每100m、站场路基折合正线双线每100m，每压实层抽样检验动态变形模量和压实系数各6点，其中区间正线路基左、右距路基边线1.5m处各2点，路基中部2点；抽样检验地基系数K30 4点，其中区间正线路基左、右距路基边线1.5m处各1点，路基中部2点。
3.3 路基挡土墙检测：3.3.1 路基挡墙按100%进行检测。
关于隧道衬砌质量无损检测前期准备工作的要求
关于隧道衬砌质量无损检测前期准备工作的要求
一、检测前务必清理、整平隧道路面，确保检测时路面平整且无障碍物，一般在水泥混凝土路面浇筑完成后进行。
二、对要检测的每个隧道单洞，于左侧与右侧边墙处使用红色喷漆清晰地标示出每10米间隔的桩号或标记（偏差不大于0.1m，如510、520），喷写出完整的整百米桩号（如K88+500）。
三、建立拱顶、拱腰地质雷达检测、外观检测工作平台，平台搭接完毕后请先测试该平台是否能够适应隧道加宽带拱顶的检测工作。
下文的平台搭接方式仅供参考。
四、人员及设备安排：
≥28mm的钢筋≥28mm的钢筋
≥28mm
的钢筋
≥28mm的
钢筋
1.5～1.7m
1.2m
1.2～1.4m
1.2～1.6m
2.8～3m。
地质雷达法TB10223-2004铁路隧道衬砌质量无损检测规程
不连续 ，较分散 ； ３ 空 洞 ：衬砌界面反 射信号强 ，三 振相 明显 ，在其下 部仍
有强 反射界面信 号 ，两组信号 时程差较大
４．３．９ 衬砌 内部钢架 、钢筋 位置分布 的主要判定 特征应符 合下
列要求 ：
１ 钢架 ：分散的月牙形强反射信号 ； ２ 钢筋 ：连续的小双 曲线形强反射信 号〔）
１ｍ ； ６ 应 随 时记 录可 能对测量 产生 电磁 影响 的物体 （如渗水 、
电缆、铁架 等）及其位置 ；
７ 应 准 确标记测量位 置。
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４．３ 数据处理与解释
４．３．１ 原始数据处理前应回放检验，数据记录应完整、信号清 晰，里程标 记准确。不合格的原始数据不得进行处理与解释。 ４．３．２ 数据处理与解释软件应使用正式认证的软件或经鉴定合 格的软件 。 ４．３．３ 数据处理与解释可采用下列流程 ：
１） 在 已 知 厚 度部 位或材料 与隧道相 同的其他预制件 上测
量 ； ２） 在 洞 口 或 洞 内避车洞处使 用双天线 直达波法测量 ；
３） 钻 孔 实 测 ３ 求 取 参数时应具备以下条件：
功 标 定 目 标 体 的厚 度一般不小 于 巧 ｃｍ，且厚度己知 ； ２） 标 定 记 录中 界面反射信号应清晰、准确 ４ 标 宁 结果 应按下式计算
。＝｛（）竺３ｔ）
＼ ２ｄ ／
（４．２．２－ １）
。一２ｄｔＸ １０９
（４．２．２－２）
式中 。— 相对介电常数； 二— 电 磁 波 速 （ｍ／ｓ）； ｔ— 双 程 旅 行时间 （ｎｓ）； ｄ— 标 定 目 标体厚度或距离 （ｍ）ｏ
· ６
４．２．３ 测量 时窗由下 式确定 ： ２ｄ抵
.bzfxw
高速公路隧道衬砌质量无损检测技术规程
公路隧道衬砌质量无损检测技术规程1范围本标准规定了公路隧道衬砌质量无损检测方法。
本标准适用于山西省境内公路隧道衬砌施工过程、工程验收及运营维护的质量检测。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
JTG F60-2009公路隧道施工技术规范JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程3术语和定义3.1地质雷达法借助空间探测雷达原理，使用仪器向被探测物体（地质体、建筑物等）发射高频电磁波束，通过观测研究反射电磁波的时间滞后及强弱特征，来研究地质体的电磁勘探法。
3.2声波反射法利用激振声波信号，实测加速度或速度响应曲线，依据波动理论进行分析，评价锚杆锚固质量的无损检测方法。
3.3介电常数介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，在相同的原电场中某一介质中的电容率与真空中的电容率的比值即为介电常数。
3.4相对介电常数介质相对于真空的介电常数。
3.5采样率每个采样周期的采样点数。
3.6采样间隔相邻采样点间的采样时间间隔。
3.7时窗信号采集的时间范围。
3.8直达波由信号发射端直接传播到接收端的波。
3.9有效异常检测目标体产生的异常。
3.10干扰异常检测目标体以外的其他因素引起的异常。
3.11二度体具有一定走向，且沿走向方向变化不明显的目标体。
3.12三度体没有明显走向的不规则目标体，是三维空间函数。
3.13锚杆锚固岩体、维护围岩稳定的杆系状结构物。
本标准中所涉及的锚杆均指系统锚杆。
3.14频率域以频率作为变数对振动所进行的研究。
3.15锚固段通过粘结材料或机械装置将锚杆与周围介质锚固的部分。
3.16自由段利用弹性伸长将拉力传递给锚固体，且运行期内能够适应设计范围内的拉力变化以及伸缩和弯曲变形的杆体部分。
3.17锚固密实度锚杆孔中填充粘结物的密实程度，一般用锚杆孔中有效锚固长度占锚杆设计长度的百分比来评价。
隧道衬砌质量检测技术规程
隧道衬砌质量检测技术规程
以下是关于隧道衬砌质量检测的一般技术规程：
1. 衬砌材料检测：
- 材料外观：检查衬砌材料表面是否有明显的裂缝、缺陷、变形等。
- 尺寸精度：测量衬砌块的尺寸，检查其是否符合设计要求。
- 抗压强度测试：进行抗压强度试验，检测衬砌材料的承载能力。
- 其他特殊检测：根据具体的材料特性，进行相应的特殊检测，如耐腐蚀性能测试等。
2. 衬砌施工质量检测：
- 衬砌安装质量：检查衬砌块的安装情况，包括对齐、垂直度等。
- 衬砌接缝检测：检查衬砌接缝的密封性和粘结强度。
- 衬砌缺陷检测：通过无损检测方法，检查衬砌中的裂缝、空洞等缺陷。
- 衬砌厚度检测：使用超声波或其他方法测量衬砌厚度，确保符合设计要求。
3. 衬砌结构和稳定性检测：
- 衬砌结构稳定性评估：通过工程测量和数值模拟等方法，评估衬砌结构的稳定性。
- 衬砌变形监测：使用变形监测设备，检测和记录衬砌的变形情况。
- 渗水检测：检测衬砌存在的渗水情况，评估衬砌的抗渗性能。
4. 其他相关检测：
- 地下水位监测：监测隧道周围地下水位的变化，评估对衬砌稳定性的影响。
- 土压力监测：监测土体对衬砌的压力变化，评估衬砌的抗土压能力。
- 地震影响评估：评估衬砌在地震作用下的安全性能。
需要注意的是，以上是一般的技术规程，具体的隧道衬砌质量检测技术规程应根据不同的项目、地质条件、设计要求等情况进行调整和补充。
在实际工程中，应遵循相应的国家标准、技术规范和工程实施方案。
13.2.隧道衬砌质量完好检测.
之
隧道养护与维修
——隧道衬砌质量完好检测
主讲人：欧阳艳
隧道衬砌质量完好检测
敲击法
通过测量敲击声的强度、频率、音质等，判断结 构有无异常情况。在衬砌厚度、拱背空洞、 有无剥 离以及混凝土劣化等检査中应用效果较好。
隧道衬砌质量完好检测
超声波法
通过测量超声波的反射行程时间,计算出衬砌厚度 ，并且根据其传播速度可推算混凝土的强度和劣化 状态。
请批评指正！
please give some questions
隧道衬砌质量完好检测
地质雷达法
初期支护和二次衬砌质量完好的实测雷达图像和 标准波形图如图所示。 图中各界面波组均一，相位 一致，且频率变化不大。衬砌底界均匀，厚度达到 设计要求,混凝土充填密实，未发现空洞现象。地质 雷达检测衬砌厚度及其背后回填状况的一般规定如 下。
隧道衬砌质量完好检测
地质雷达法
隧道衬砌质量完好检测
地质雷达法
隧道衬砌质量完好检测
数据处理流程
隧道衬砌质量完好检测
数据处理方法
隧道衬砌质量完好检测
钻孔检查法
通过钻孔直接观察和测定衬砌厚度、空洞深度和 墙背地质状况等，检查方法包括利用内窥镜插入钻 孔观察结构内部状况、利用钻孔所取材料进行试验 等。
隧道衬砌质量完好检测
钻孔检查法
隧道衬砌质量完好检测
地质雷达法
（2）天线频率的选择 频率高的达波主频髙、分辨率高、精度较高、能 量衰减较快、探测深度较浅;频率低的天线发达波主 频低、分辨率低、精度相对较低、能量衰减较慢、 探测的深度较深。因此选用天线时,应当根据隊道混 凝土厚度及检测要求确定天线的频率，检测深度与 天线频率选择见下表。
隧ห้องสมุดไป่ตู้衬砌质量完好检测
TB 10223-2004 铁路隧道衬砌质量无损检测规程
位谱 。
２符 号
Ｅ，— 相对介电常数
ｔ— 时 间
ｄ— 检测和标定目标体的厚度 （或距离） Ｖ— 电磁波速 ｓ— 采样率 １一 天线中心频率 Ｖ，— 衬砌混凝土的纵波速度 Ｏｆ— 反射面在频域中的对应频差 Ｃ２５－ 混凝 土强 度等级 ，即保证 率为 ９５％ 的混凝土 强度标
２ 术语 和符号
２．１ 术 语
２．１．１ 无损检测 ｕｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｄ ｅｔｅｃｔｉｏｎ 无 破 损 性检测。
２．１．２ 地质雷达法 ｇｒｏｕｎｄｐ ｅｎｅｔｒａｔｉｎｇｒ ａｄａｒｍ ｅｔｈｏｄ 利 用 介 质对电磁 波 的反 射特 性 ，对介 质 内部 的构 造和缺 陷
（或其他不均匀体 ）进行探测 的方 法 ２．１．３ 声波法 ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｗ ａｖｅｍ ｅｔｈｏｄ
１总 则
１．０．１ 为统一铁路隧道衬砌质量无损检测的技术要求，规范检 测行为 ，提高检测质量 ，制定本规程 。 １．０．２ 本规程适用于铁路 隧道衬砌 施工过程 的质量控制 和工程 验收的质量无损检测 ，检测内容包括衬砌的厚度 、强度 、背后 回 填 密实度和内部缺陷 １．０．３ 本规程地质雷达法 和声波法 可根据不 同的检测 内容和要 求选 用。 １．０．４ 从事铁路 隧道衬砌 质量无损 检测 的单 位及人 员应 具备相 应的资质、资格。 １．０．５ 铁路隧道衬砌质量 无损检测 除应符合本 规程 外，尚应符 合 国家现行的有关强制性标准的规定。
利用 声 波在介质中的传播特性及有关参数 ，对介质特征和内 部 的构造 与缺陷进行探测的方法。 ２．１．４ 介电常数 ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃ ｏｎｓｔａｎｔ
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******隧道衬砌质量无损检测临时报告
编号 *****-0004
项目名称： ****铁路隧道衬砌无损检测
地点： *******
类别：隧道衬砌检测
***************工程检测有限公司
*******年*****月
注意事项
1、所提供的检测报告正本原件应盖有“**********程检测有限
公司检测专用章”印章，否则视为无效。
2、报告无项目审核人、批准人签字无效。
3、报告涂改无效，部分提供和复制检测报告无效（报告总页数
自目录之后开始，不含目录）。
4、对检测报告若有异议，应于本报告收到之日起十五天内向我
单位提出，逾期协商处理。
5、对于送样检测，仅对来样的检测数据负责，不对来样所代表
的批量负责。
地址：****************** 邮政编码：0*******
电话：********** 传真：0***********
*
1、工程概况
本公司技术人员于****年*月*日至*日对*****隧道衬砌进行了无破损法检测。
目的是检测衬砌结构的厚度、衬砌密实性、衬砌内部钢筋分布是否满足设计要求及衬砌背后缺陷分布情况。
根据实际情况，本次检测在隧道仰拱、拱顶、左右拱腰、左右边墙布设6条雷达纵向测线，采用500MHz天线进行检测。
2、检测内容及标准
2．1检测内容：
1、探地雷达检测二次衬砌厚度和衬砌背后空洞；
2、探地雷达检测二次衬砌内部钢筋及钢架分布。
2.2检测标准:
1、《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）；
2、《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）；
（以下为空白）
3、隧道衬砌设计资料
表1 隧洞衬砌类型统计表
序号里程区间
围岩
级别
衬砌
厚度
衬砌
强度
仰拱
厚度
仰拱+仰拱
填充厚度
钢架
间距
钢筋
间距
备
注
1
2
3
4
5
6
4、检测仪器设备基本原理
⑴仪器设备
地质雷达系统简介：
探地雷达是一种宽带高频电磁波信号探测方法，它是利用电磁波信号在物体内部传播时电磁波的运动特点进行探测的。
雷达组成和工作原理及其探测方法如下：
地质雷达系统主要由以下几部分组成，见图1。
a、控制单元：控制单元是整个雷达系统的管理器，计算机对如何测量给出详细的指令。
系统由控制单元控制着发射机和接收机，同时跟踪当前的位置和时间。
b、发射机：发射机根据控制单元的指令，产生相应频率的电信号并由发射天线将一定频率的电信号转换为电磁波信号向地下发射，其中电磁信号主要能量集中于被研究的介质方向传播。
c、接收机：接收机把接收天线接收到的电磁波信号转换成电信号并以数字信息方式进行存贮。
d、电源、光缆、通讯电缆、触发盒、测量轮等辅助元件。
图1 雷达系统组成示意图
本次工作使用瑞典马拉地质雷达，选用500MHZ屏蔽天线进行检测。
测试参数如下：
500MHz天线采集参数设置：采样频率：16比特，采样点数：512点，窗口时间：42ns
触发方式：采用测量轮，距离触发
⑵基本原理
探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）依据电磁波脉冲在地下传播的原理进行工作。
发射天线将高频（106~109Hz或更高）的电磁波以宽带短脉冲形式送入地下，被地下介质（或埋藏物）反射，然后由接收天线接收，见图2。
根据电磁波理论，当雷达脉冲在地下传播过程中，遇到不同电性介质交界面时，由于上下介质的电磁特性不同而产生折射和反射。
使用相应雷达资料处理软件，进行资料处理。
对数据文件进行了预处理、增益调整、滤波等方法进行处理、成图。
最终得到成果图，以此对隧道内部砼质量进行分析评价工作。
探地雷达主要利用宽带高频
时域电磁脉冲波的反射探测目的
体。
由公式
雷达根据测得的雷达波走时，自动
求出反射物的深度z和范围。
图2 雷达的测试原理及其探测方法
5、测线布置
根据实际情况，本次检测在隧道拱顶、左右拱腰、左右边墙布设6条雷达纵向测线，同时采用500MHz 天线进行检测，现将检测情况及结果报告如下：
本次测线布置在拱顶、左右拱腰、左右边墙，如图3所示。
图3 雷达测线布置示意图
6、隧道衬砌质量无损检测缺陷判定特征
6.1衬砌背后回填密实度的主要判定特征
（1）密实：信号幅度较弱，甚至没有界面反射信号；
（2）不密实：衬砌界面的强反射信号同相轴呈绕射弧形，且不连续，较分散；
（3）空洞：衬砌界面反射信号强，三振相明显，在其下部仍有强反射界面信号，两组信号时程差较大。
6.2衬砌内部钢架、钢筋位置分布主要判定特征：
（1）钢架：分散的月牙形强反射信号；
（2）钢筋：连续的小双曲线形强反射信号。
7、检测结果
隧道二次衬砌及衬砌背后缺陷检测结果，见表1至表3.
（以下为空白）
**********程检测有限公司第5页共8页
表3 *******道衬砌质量检测缺陷结果统计表
（以下为空白）
**********程检测有限公司第6页共8页
***********隧道衬砌质量无损检测【*****报告】8、检测结论与建议
本次所检的*****道检测里程为*******测线总长1776米，具体检测结论如下：
一、二衬质量存在缺陷情况（具体详见报告中二衬质量存在缺陷情况统计表）：
1、拱顶**************里程段存在二衬混凝土不密实的缺陷、********************里程段存在初支与二衬间层间脱空；
2、右拱腰*********脱空；
二、钢筋分布检测情况：
1、***************程段拱顶、拱腰均无钢筋反射信号，右边墙实测钢筋间距为*******m，左边墙实测钢筋满足设计要求，设计钢筋间距为****cm；
2、本次检测的*************检测结果均符合设计要求。
三、二衬厚度检测情况：
1、**************
2、左拱腰******************
3、**********
综上所述，*********列举的区段存在相应缺陷外，其他区段的检测结果均满足设计要求。
建议对以上缺陷进行处理，处理完成后进行复检，检查处理效果是否理想。
（以下为空白）
9、附图
图1 拱顶***********缺陷图图2 *************缺陷图图3 ************缺陷图
图4 **********缺陷图
图5 ************缺陷图
图6 ******缺陷图
图7*************缺陷图
图8 ************缺陷图
图9 ************缺陷图
图10 ******************缺陷图
图11 *****************缺陷图图12 ***********缺陷图
图13 **********************缺陷图。