浅析隧道二次衬砌的检测方法
二次衬砌质量与安全技术措施(隧道工程)
混凝土浇筑与振捣
• 隧道洞口附近设置混凝土拌合站，采用混凝土输送泵灌注混凝土。灌注混凝土时 两边对称分层灌注。左右高差不大于 50 cm, 水平分层的厚度不大于 5Ocm， 保证预 留压浆孔不堵，预埋件和模板不走样。 • 二次衬砌混凝土需连续灌筑，不得不间歇时，其间歇时间不大于120分钟（温度在 10-20℃）或90分钟(温度在20-30℃)，超过时需将砼面及封顶层面在初凝前形成辐射 状，边墙在模板侧在一条水平线上；若因故中止，间歇时间应尽量缩短，宜在前层混 凝土凝固之前,并尚能将振动器插入前层混凝土工作,将两层混凝土捣成一体为准,一 般不应超过2小时。否则等24小时后方可接灌。
混凝土的拌和与运输
• 项目部采用了强制式搅拌机搅拌混凝土，电脑控制拌和， 拌和时间为 9Os。要求拌和均匀，颜色一致。
• 混凝土运输采用混凝土搅拌运输车。在运输过程中自行 旋转搅拌，保证了混凝土不发生离析、 漏浆和泌水现 象。在运输能力控制上，我们根据输送泵输送能力与运 输能力进行匹配控制，尽量缩短运输的延续时间。
先墙后拱法
先拱后墙法
断面封闭 及时封闭
及时封闭
整体性 整体性好
整体性差
防水性 施工性 仰拱施工
无拱墙施工缝，自防水性好。防水板一次铺设， 质量易于控制
有拱墙施工缝，自防水性差。防水板铺设整体性差
拱墙一次性施工，施工性好
拱墙分别施工，施工性差，在软弱地质条件下，墙可能采 取跳槽开挖，更加恶化了施工性
可先于拱墙修筑或同时修筑
(5)钢筋加工中机械伤害，焊接中强光伤眼 钢筋冷拉调直机必须采用地锚固定，调直机场地两侧应设置防护遮拦，卷扬机前后应设 防止钢筋回弹的防护挡板。调至末端时，应采取防止钢筋甩动和弹起伤人的措施。钢筋切断 机断料时，机械未达到正常转速时不得切料。严禁将双手分在刀片两侧俯身送料。钢筋弯曲 机使用前应检查工作台、柱、盘，安装稳固方可启动。弯曲机旋转半径范围内和机身无固定 销的一侧严禁站人。人工弯曲钢筋时，应检查扳口方正，操作时板子应放平、压牢，防止脱 落。电焊工必须持证上岗，作业时按规定佩戴护目镜、面罩,绝缘手套、绝缘鞋、鞋盖等防 护用品，密闭空间进行电弧焊时，必须设置有效的通风除尘设施。
5地质雷达法测二次衬砌厚度及空洞比对试验指导书
五、资料处理与成果解释 1、资料处理 将野外采集的数据在室内采用地质雷达对应软件进行处理，处理流程为：将
原始数据切除首尾废段；编辑补齐标记；按 5m 标记对记录进行水平均衡，添加 洞身标，对文件进行分割，零点校正，调节增益，背景除噪、反褶积运算，识别 界面及有效信号，计算确定合适的介电常数，拾取衬砌厚度界面，拾取施工超挖 界面，分析衬砌结构及回填情况，形成数据表格，编写检测报告。
① 眼睛紧盯屏幕，时刻关注雷达图像的变化，对雷达图像异常段做好记录， 重点记录下里程，以便必要时可以进行复检；
② 控制好天线的耦合情况，保证天线紧贴检测面，以减小天线的晃动；
③ 现场探测时尽量保证雷达天线平稳匀速前进，探测过程中尽量减少停顿， 如果中途有停顿应及时记录下停顿位置；
④ 有可能的话应清除地面的金属和非金属物，使得场地平整，在干扰影响 较大的地方尽量使用屏蔽天线，另外适当加大发射波的叠加次数，能增强有效信 号削弱干扰信号；
测线部位
天线频率 （MHz）
环境条件 测线位置
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《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》TB102232004
检测日期
备注
现场检测情况说明
检测人员：
记录人员：
复核人员
① 在已知厚度且材料与隧道衬砌相同的其它预制件上测量； ② 在洞口（明洞）或洞内避车洞处使用双天线直达波法测量； ③ 钻孔实测。 （6）选择合适的探地雷达参数，主要参数包括天线的中心频率，时间窗口 的长度，采样率，介电常数等： ① 天线的中心频率 电磁波频率越高，分辨率越高，探测深度越小，而电磁波频率越低，分辨率 越低，探测深度越大，因此在满足分辨率和实际情况又允许的情况下，应该尽量 使用中心频率较低的天线。 天线中心频率（单位：MHz）的计算公式为：
高速铁路隧道工程二次衬砌施工关键技术
高速铁路隧道工程二次衬砌施工关键技术摘要：随国家经济高速发展，高速铁路建设规模逐步扩大，其中山区铁路线路建设越来越多，山岭隧道线路占比高，因隧道工程结构特殊，受施工因素及不确定因素影响较多，运营期间结构安全尤为重要。
本文以张吉怀铁路ZJHZQ-10标段隧道工程二次衬砌施工为例，总结了隧道二次衬砌施工质量控制关键技术。
关键词：高速铁路；二次衬砌；施工质量；关键技术一、工程概况新建张吉怀铁路自张家界地区黔张常铁路张家界西站引出，经吉首市沪昆客专怀化南客站，线路全长247.481km，设计行车速度350公里/小时。
我单位承建的新建张家界经吉首至怀化铁路位于湖南省怀化市境内，其中10座隧道，共10.5km。
二、二次衬砌结构质量通病近年，部分高速铁路暴露出较多的质量问题，严重威胁高速铁路运营安全，2019年某铁路衬砌掉块，导致正在运行的高速铁路列车脱轨。
隧道工程施工作业环境复杂，影响因素及不确定因素较多，受当前施工水平限制，隧道二次衬砌施工质量缺陷较高，我单位隧道施工过程中，为保证隧道衬砌质量，从工艺工装入手，优化二次衬砌施工关键技术，最后取得了较好的效果。
针对主要衬砌质量问题进行分析，选取正在施工的120m隧道衬砌进行全数检查，采用雷达扫描、敲击、目测、回弹仪和钻芯进行检测，针对衬砌工程主要质量缺陷，检查完成后，存在问题统计如下：序号项目检查组数（组）累计问题（处）平均数量（处/组）备注1隧道拱墙衬砌欠厚1017 1.72隧道衬砌脱空1046 4.63二衬端头缺陷1010104混凝土不密实1055 5.55混凝土强度不足1030.3表1：隧道衬砌工程常见质量缺陷统计表三、确保二次衬砌质量的施工技术1、3D扫描技术三维激光扫描仪扫描原理主要是通过高速激光扫描测量的方法，大面积、高分辨率、快速的获取物体表面的三维坐标，突破了传统的单点测量方法。
这一技术逐步在高铁隧道行业得到大规模的应用，毫米级点间距，每秒可以扫描上百万个点，所以也被称为全景复制技术。
铁路隧道二次衬砌质量控制分析
（） 它方 面 。比如外加 剂及 掺合料 的选择 ， ５其 确保 质量 ， 理采用 双掺 技 合 术（ 掺粉煤 灰和抗 裂防水剂 等） 降低水化热 和防渗 防裂的有效措 施， 是 同时增大 坍落 度 及混 凝土 黏 度， 保持 混 凝土 不泌 水 。
４ ３ 防排水 施工 ．
性 差， 造成 二 次衬 砌超 设 计荷 载承 受 围岩 压 力 。 ③混凝 土生产 时原材 料计量 误差 大， 尤其外 加剂 的掺加 随意性大， 没有 根 据 砂 、石 料的 实际含 水 率及 时调 整施 工用水 量 ， 造成 混凝 土水胶 比增 大 。在 混 凝 土运 输及 泵送 过 程 中加 水 的现象 也 时 有存 在 。 ④采用整 体式 钢模板 台车施 工 时， 混凝 土浇筑 时不振 捣或漏 振， 混凝土 均 质性差。 ⑤ 盲 目追求 施工进度 ， 随意提 前脱模 时间， 使低强度混凝 土过量承 受荷载， 破 坏 了混 凝 土 结构 。脱模 后 没 有进 行 混 凝 土 的潮湿 养 护 。 ⑥夏季 施工 时砂 、 料露 天堆放 ， 石 无切 实有效 的降温 措施 ， 凝土入 模温 混 度 高 。冬 季 施 工 时采 取 的 防 寒 保温 措 施 不 力 。 ３ ２ 原 材料 质量 差 、配合 比设 计不 合理 ． 水 泥 品种选 择 不 当， 定性 不 良， 同批次 的水 泥混 用 。碎石 、砂 级配 安 不 差， 含泥量超 标， 碎石 中石 粉含量 大， 、片 状物过 多， 响了水泥 与骨料 的凝 针 影 结 。进行 配合 比设 计时， 忽视 水 泥用量 增 多对混 凝土性 能 的负面 影 响 。对 掺 合 料和 外加 剂 的选用 缺乏 专业 技 术人 员 的指 导， 往往达 不 到预 期 的效果 。 ３ ３ 施工 中对 隧道地 质情 况核查 不细 ． 对 隧道 围岩 类 别 的 认 定 不认 真 ，未 贯 彻 落 实 “ 态 设 计 ” 岩 变 我 动 、“
隧道二次衬砌外观通病及防治措施
隧道二次衬砌外观通病及防治措施摘要：隧道的施工质量对于隧道施工期及运行阶段都有着重要的影响，一旦出现质量问题，就很可能造成人员伤亡或经济的损失。
施工人员在隧道施工时应当严格的遵守工艺流程，保证施工质量。
二次衬砌是隧道施工在初期支护内侧施作的模筑或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌，以达到加固支护、方便设置照明等设施的作用，以适应现代化道路隧道建设的要求。
二次衬砌容易出现外观质量问题，例如蜂窝、麻面、脱空等，这些外观质量问题如果不能够在二次衬砌施工中引起足够的重视，就有可能会对后期使用产生影响。
本文主要就二次衬砌施工中存在的外观通病进行分析，并提出相对应的防治方案，希望能够为隧道施工人员提供帮助。
关键词：二次衬砌施工；通病分析；防治措施引言：二次衬砌对于隧道有着重要的影响，如果施工人员不能够在施工中对二次衬砌所易出现的问题引起足够的重视，就可能会影响隧道的整体施工质量，隧道二次衬砌中施工人员应当就施工通病问题进行研究分析，找出解决办法，进而提升隧道的施工效率以及外观质量。
1 二次衬砌外观通病1.1 蜂窝蜂窝现象主要因混凝土配合比不当，搅拌时间不够且不均匀，和易性差；下料高度过高或未分层下料；台车缝隙未堵严，漏浆严重，造成砂浆流失量过大；振捣不实、漏振或振捣时间不够，造成骨料砂浆离析局部出现酥松、细骨料少、粗骨料多、骨料之间形成空隙类似蜂窝。
1.2 麻面麻面主要是指在隧道二衬的表面出现较多凹凸面，从远处看二衬表面整体不顺滑。
麻面会让二衬表面变为粗糙，而产生这种情况的主要原因是隧道衬砌在建设中没有及时的清理模板表面所附着的各种杂物以及二次衬砌中施工人员不够注意混凝土的保湿养护工作，导致混凝土失水，最终出现麻面现象。
1.3 脱空隧道围岩较差、钻爆控制不严，造成局部或较大面积超挖，超挖后未能根据实际情况分析采取有效的填充方案修复，直接搭设锚杆，挂钢筋网片，喷射细石混凝土。
初支成型表面仍旧存在较大凹凸面，此时进入下一道工序，铺设土工布和防水板后浇筑二衬混凝土，极其容易造成初支与二衬之间存在空隙。
13.1.隧道衬砌厚度检测.
之
隧道养护与维修
——隧道衬砌厚度检测
主讲人：欧阳艳
隧道衬砌厚度检测
《铁路隧道防排水技术规范》(TB 10119—2000 ）规定：混凝土防水，除了要求混凝土致密， 孔隙 率小,开放性孔隙少以外,还需具有一定的厚度。地 下水从混凝土中渗透的距离增大，也就是使阻水截 面加大，当混凝土内部的阻力大于外部水压时,地下 水就只能渗透到混凝土中一定距离。因此混凝土衬 砌必须有一定的厚度，才能抵抗地下压力水的渗透 。考虑到现场施工的不利因素及钢筋混凝土中钢筋 的引水作用，而把混凝土衬砌的最小厚度定为30cm 。
反射天线T发射电磁波经反射被接收天线R接收,通 过地质雷达反射图像的分析确定反射层，来测定反 射波的双程走时t，从而确定衬砌围岩界面距离，衬 砌表面的距离即衬砌厚度。脉冲波旅行时间与衬砌 厚度的关系式为：
隧道衬砌厚度检测
测量原理
式中： z——反射层厚度，即衬砌厚度； x——收发距，即接收与发射天线中心的距离， 是与天线有关的定值； V——电磁波在介质中的传播速度。
隧道衬砌厚度检测
厚度检测
二次衬砌厚度根据围岩类别进行设计，一般情况 下，拱顶是极易出现此类问题的部位。当然，隧道 施工中，部分施工单位偷工减料或未按照设计进行 施工，导致建成隧道厚度和结构承载力无法达到设 计值，隧道厚度不足也是一种常见的隧道病害。
隧道衬砌厚度检测
厚度检测方法
检査方法： ①凿孔或钻孔:尺量; ②断面仪测量：比较衬砌前后隧道断面轮廓线； ③声波法； ④地质雷达法。在运营隧道较常用的方法为地质 雷达法。
隧道衬砌厚度检测
地质雷达测试方法
隧道衬砌厚度检测
测量原理
地质雷达系统及衬砌厚度检测原理如图所示，图 上采用II，III级围岩条件下的隧道衬砌模型，描述 了地质雷达系统的工作方式,并给出了电磁波反射工 作图示,用来说明和帮助 理解衬砌厚度的检测原理 。
隧道质量检测的方案及措施
隧道质量检测的方案及措施1.1质量检测的目的隧道进行检测的目的体现在以下几方面：(1) 公路隧道工程出现的种种质量问题，大部分都是在施工过程埋下的质量隐患，如初支脱空、衬砌开裂、渗漏水和界限受侵等，因此必须对施工过程进行质量检测，对可能存在的隐患做及时处理，确保隧道施工质量。
(2) 检测数据让隧道施工方及设计方可以及时了解隧道结构在试验荷载作用下的实际工作状态，判定隧道结构的承载能力和使用条件，检验设计施工质量；(3) 检测数据让业主可以客观真实地了解工程质量程度和安全状态，掌握主体工程部分的关键性安全和质量指标，确保隧道工程按照设计要求顺利完成；(4) 检测结果是处理工程合同纠纷的重要依据，它可以防止工程承包方提供虚假的资料和数据隐瞒工程安全和质量真相，并为业主进行设计、施工变更预案编制时提供确凿的证据；(5) 对于新型隧道及运用新材料、新工艺等的复杂隧道结构，通过系统的荷载试验，可以了解和掌握结构在荷载作用下的实际受力状态，验证结构计算图式，并探索具有普遍意义的规律，为充实和发展隧道结构的计算理论和施工工艺累积科学资料。
1.2质量检测的内容施工过程中隧道安全质量检测项目严格按照《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTG F80/1-2017）中相关要求进行，本项目我司检测项目及参数主要包括喷射混凝土支护（喷层厚度、喷层与围岩接触状况）、锚杆（锚杆长度、锚杆砂浆饱满度、锚杆拔力）、钢架（钢架数量、安装间距）、混凝土衬砌（衬砌厚度、衬砌背部密实状况）等，本项目检测工作重要侧重点如下：1、锚杆检测（1）锚杆长度及锚杆砂浆饱满度检测；（3）锚杆拉拔力测试。
2、喷射混凝土支护检测（1）喷层厚度；（2）喷层与围岩接触状况。
3、混凝土衬砌（1）衬砌厚度；（2）衬砌背部密实状况。
1.3工作方法及手段采用探地雷达技术和声波测试技术对隧道衬砌结构进行检测，特别是在建设施工中进行实时质量监控，将施工中存在的质量隐患排除在建设施工过程中，对确保工程的施工质量具有重要意义。
浅析公路隧道初期支护的作用和二次衬砌的功能
浅析公路隧道初期支护的作用和二次衬砌的功能摘要：国内公路隧道工程多采用新奥法施工，与之相对应的复合式衬砌由初期支护、二次衬砌、防水层构成，并要求二次衬砌必于围岩与初期支护结构的变形稳定后方可施工。
本文简要分析了公路隧道支护结构的作用和二次衬砌的功能，提出了相互关系特点与功能研究要点，以期对实际公路隧道施工有理论指导作用。
关键词：公路隧道围岩压力初期支护二次衬砌引言围岩压力，是指引起地下开挖空间的岩体和支护出现破坏、变形的作用力，它包括由原岩应力引起的围岩应力，以及因围岩受阻变形而作用在支护结构上的力，也称地压。
由围岩压力引起的围岩与支护的流动、变形、破坏的现象称为地压显现或围岩压力显现。
故从广义层面来理解，围岩压力既包含围岩有支护的情况，也包含围岩无支护的情况；既包含在普通、传统的支护上所显现出的性态，也包含在锚喷、压力喷浆等现代化支护方法中所显现出的性态。
从狭义层面来理解，围岩压力指的是围岩作用在衬砌上的压力。
目前，对围岩压力的分类仍没有完全统一的方法。
除了考虑膨胀性压力、冻结压力等特殊情况产生的压力，我们一般把围岩压力分为两类：松弛压力和形变压力。
1、初期支护与围岩的作用关系及特点根据新奥法的理念，围岩和支护结构需要共同承担荷载，故围岩压力的传递就是围岩与初期支护的实质作用。
隧道在开挖前，自然岩体具有一定的原岩应力，而开挖施加初期支护构造后，围岩弹、塑性形变逐渐产生形变压力，直接作用在初期支护结构中。
现今在国内的复合式衬砌施工中初期支护多采用喷锚式支护结构，其中被广泛应用的喷锚式支护类型有如下几种：喷射混凝土式支护、锚杆喷射混凝土式支护、锚杆喷射混凝土式钢拱架支护、锚杆喷射混凝土式钢筋网支护。
喷锚式支护结构作为初期支护将与围岩发生如下作用[1]:（1）能够在洞室开挖后及时施工，改善围岩岩体应力条件。
由于大多数的锚杆无需养护时间，能够及时提供强度，同时喷射的混凝土也具备一定的早期强度，围岩在开挖以后可由双向受力状态迅速转变为三向应力状态。
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【关键词】隧道工程；二次衬砌；质量检测 1工程概况 马岩隧道为一座分离式短隧道。线间距为19.69～20.04m。左幅隧道起讫桩号为ZK12+095～ZK12+400，长305m，最大埋深约76m。 右幅隧道起讫桩号YK12+085～YK12+135，长304m，最大埋深约69m。ห้องสมุดไป่ตู้右幅隧道进口段平面线形为直线，左幅出口段位于R=2585.7m 的圆曲线上，右幅出口段位于R=2600m的圆曲线上。左右幅隧道纵坡均为上坡，左右幅隧道纵坡坡度分别为1.2%、1.334%。 2检测内容及目的 （1）二次衬砌混凝土强度； （2）二次衬砌混凝土厚度； （3）二次衬砌密实度及背部空洞检测； （4）二次衬砌钢筋主筋数量及间距检测； （5）隧道净空断面量测； 本次对马岩隧道YK12+085～YK12+135段进行二次衬砌施工质量检测，评价该隧道上述里程段二次衬砌施工质量是否满足相关规范及 设计要求。 3检测仪器及方法 3.1 检测仪器
注：涂有颜色的值表示该值大于规范允许偏差值。 5.4 隧道断面净空量测 马岩隧道YK12+085～YK12+135段共抽检1个净空断面，线型均控制较好，未侵入隧道限界，判定为合格，二衬断面检测结果见二衬 断面检测成果图。（注：正值为超挖，负值为二衬侵入隧道界限值）
6、检测结论
浅析隧道二次衬砌的检测方法
发表时间：2016-08-18T11:06:55.000Z 来源：《低碳地产》2015年第13期 作者： 刘伟 [导读] 本次对马岩隧道YK12+085～YK12+135段进行二次衬砌施工质量检测。
刘伟 宜昌顺德建设工程检测有限公司 湖北 宜昌 443100 【摘 要】隧道的修建主要依据新奥法理论，围岩支护一般分为初期支护和二次衬砌，二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的
5.1 二次衬砌混凝土强度检测结果 二衬混凝土强度采用钻芯法取样后进行抗压强度试验，本次检测里程段YK12+085～YK12+135取样的混凝土试件28d抗压强度均达到 设计值，检测结果见下表5-1。
5.2.2检测结果分析及评价 5.2.2.1二次衬砌厚度检测 本期对马岩隧道里程段YK12+085～YK12+135所做的地质雷达检测二衬厚度结果见表5-3所示：本次检测里程段所有测点均达到了设 计厚度值，满足公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1--2004）中对隧道二衬厚度质量的要求，判定为合格。
3.2 检测方法及原理 1、二次衬砌混凝土强度采用钻芯法取样，每100米随机抽检1组进行抗压强度试验评定。 2、二次衬砌混凝土厚度、密实度、钢筋数量及背部空洞等检测采用美国劳雷公司生产的SIR—3000型地质雷达、900MHz天线进行检 测。 ①测点布置 雷达检测：沿隧道纵向共布置5条测线，每40延米布置一个测试断面，环向共布置5个测点，布点位置在拱顶、左右拱腰和左右边墙各 布一测点；若在检测中发现缺陷地段，需加密测线进行检测。 ②数据处理 原始数据（时间剖面）经过数字处理后可以得到时～深剖面图，对时～深剖面图加以分析即可获得衬砌厚度及浇注情况等。 地质雷达数据处理的目标是压制随机的和规则的干扰，以最大可能的分辨率在图象剖面上显示反射波，提取反射波的各种有用参数， 以帮助解释检测成果。 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象。 3、隧道净空断面检测采用激光测距原理，利用伺服马达带动激光测距头转动，扫描当前断面，测量出仪器中心点到隧道初支表面的距 离来达到检测隧道净空断面的目的 ①检测频率 采用BJSD-3型隧道激光断面仪进行自动测量，每50m检测一个断面，测量精度为±1mm。 ②数据处理 根据BJSD-3型隧道激光断面仪采集数据，绘制隧道实测净空断面图，将实测净空断面图与设计净空断面进行对比，确定限界受侵位置 及侵限尺寸。 4检测技术依据 （1）中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）； （2）中华人民共和国行业标准《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）； （3）中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）； （4）中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）； 5具体检测结果及质量评价