某隧道結(jié)構(gòu)檢測鑒定實例分析

高 海 鷹

(中冶建筑研究總院有限公司，北京 100088)

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某隧道結(jié)構(gòu)檢測鑒定實例分析

高 海 鷹

(中冶建筑研究總院有限公司，北京 100088)

論述了某隧道結(jié)構(gòu)的檢測內(nèi)容，重點介紹了運用相關(guān)技術(shù)對隧道外觀缺陷、混凝土襯砌、分布鋼筋的檢測方法，并探討了地質(zhì)雷達在隧道全線掃描中的情況，提出了該隧道在后期的維修加固處理建議。

隧道，結(jié)構(gòu)檢測，地質(zhì)雷達，混凝土

1 工程概況

某隧道主要承擔(dān)著核電廠在施工、安裝期間各種建筑材料、設(shè)備、機具及超大型設(shè)備的運輸及運行后核電站的材料、設(shè)備等各種物料的運輸，是核電廠對外聯(lián)系的主要通道。其中隧道總長度963.72 m，開挖斷面0 m～30 m；寬11.2 m、中心高9.05 m；30 m以后寬10.8 m、中心高8.85 m。該隧道自1994年年底竣工后使用至今已經(jīng)19年之久，隧道自身等結(jié)構(gòu)可能存在諸多安全隱患，為了保證該隧道通道的使用安全，并能最大限度的排除安全隱患和為后續(xù)維護提供可靠依據(jù)，對該隧道結(jié)構(gòu)進行可靠性鑒定。

2 隧道結(jié)構(gòu)檢測

2.1 隧道外觀缺陷普查

對隧道全線各方向進行普查，發(fā)現(xiàn)有墻壁滲水、拱頂開裂滲水、拱頂砂漿層脫落等缺陷。

2.2 襯砌混凝土強度檢測

超聲回彈綜合法對隧道襯砌混凝土材料強度進行檢測,結(jié)果表明各斷面混凝土離散型較大，但經(jīng)修正后的混凝土推定強度均大于設(shè)計強度，未發(fā)生混凝土材料劣化導(dǎo)致強度降低的現(xiàn)象。

2.3 混凝土碳化深度檢測

回彈完成后進行碳化深度測量，通過混凝土碳化深度檢測可以判斷襯砌結(jié)構(gòu)的耐久性狀況，并對回彈值進行修正?，F(xiàn)場檢測采用化學(xué)試劑反應(yīng)法，檢測區(qū)域取10 mm直徑深度40 mm圓孔，清除混凝土粉末后利用濃度1%的酚酞溶劑測定混凝土的碳化深度。未碳化混凝土呈堿性，遇酚酞試劑改變顏色，已碳化混凝土pH值降低，遇酚酞試劑不變色。

檢測結(jié)果：結(jié)果顯示襯砌混凝土最大碳化深度為9 mm，未達到鋼筋保護層厚度。

2.4 鋼筋分布狀況檢測

通過鋼筋分布檢測確定鋼筋的數(shù)量、間距是否滿足設(shè)計要求，通過計算分析評定鋼筋保護層厚度是否滿足設(shè)計與現(xiàn)行規(guī)范要求。在可測范圍內(nèi)采用鋼筋掃描雷達對隧道襯砌鋼筋配置情況進行抽檢(鋼筋數(shù)量、直徑、間距以及保護層厚度等)。檢測結(jié)果表明結(jié)構(gòu)鋼筋直徑、間距、數(shù)量、保護層厚度等基本符合設(shè)計要求，并滿足GB 50204—2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(2011版)[1]的相關(guān)要求。

2.5 鋼筋銹蝕狀況檢測

對襯砌混凝土內(nèi)的鋼筋進行銹蝕狀況檢測，通過測量鋼筋銹蝕電位，確定現(xiàn)有結(jié)構(gòu)鋼筋的銹蝕概率與活動性，并評判銹蝕是否已影響結(jié)構(gòu)的整體承載能力。

結(jié)果顯示，所有被測截面鋼筋銹蝕電位均小于-200 mV，根據(jù)判別標(biāo)準(zhǔn)為無銹蝕活動性或銹蝕活動性不確定，銹蝕概率5%，銹蝕概率較低。

2.6 襯砌混凝土電阻率檢測

通過電阻率測試法對襯砌混凝土進行電阻率檢測,結(jié)果顯示，襯砌混凝土電阻率為50 kΩ·cm～100 kΩ·cm，處于低銹蝕速率狀態(tài)。

2.7 襯砌混凝土直墻裝飾面變形檢測

通過對襯砌混凝土直墻裝飾面的變形檢測，確認內(nèi)部襯砌結(jié)構(gòu)是否發(fā)生變形或位移。采用三維激光掃描儀掃描待測墻面，生成點云文件，直接兩次變形區(qū)域與標(biāo)準(zhǔn)墻面(參考面)的差值，分析變形范圍與程度。

每隔50 m做斷面對比圖，其中紅色為根據(jù)設(shè)計在CAD內(nèi)畫的設(shè)計斷面圖，白色為根據(jù)點云數(shù)據(jù)截取出來的斷面圖，兩數(shù)據(jù)之間的疊加根據(jù)地面兩角點基本不動的特點來進行對齊。檢測結(jié)果顯示，內(nèi)部襯砌結(jié)構(gòu)未發(fā)生明顯位移。

2.8 地質(zhì)雷達全線掃描

對隧道全線初襯背后圍巖的完整性、二次襯砌進行質(zhì)量檢查，重點查明全線初襯內(nèi)的脫空情況，二次襯砌各段的不同厚度分布區(qū)域及存在空洞的規(guī)模埋深。

通過地質(zhì)雷達對隧道全線初襯背后圍巖的完整性、二次襯砌進行質(zhì)量檢查，通過檢測結(jié)果可以看出，隧道部分區(qū)域存在不密實、脫空、孔洞及高含水等缺陷，易造成隧道滲漏水、襯砌開裂、破損、脫落等問題(如圖1所示)，不滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及正常使用的要求。

3 結(jié)論及處理建議

3.1 結(jié)論

根據(jù)JTG H12—2015公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范[2]的相關(guān)要求，隧道總體技術(shù)狀況評定分為1類、2類、3類、4類和5類。評定等級應(yīng)采用土建結(jié)構(gòu)和機電設(shè)施兩者中最差的技術(shù)狀況類別作為總體技術(shù)狀況類別。根據(jù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定及現(xiàn)有檢測結(jié)果，隧道土建結(jié)構(gòu)技術(shù)評定等級為4類，即：土建結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破損，存在較嚴(yán)重破壞，發(fā)展較快，已影響行人、行車安全；機電設(shè)施完好率較低，相關(guān)設(shè)施需要全面改造。應(yīng)盡快實施結(jié)構(gòu)病害處置措施，對機電設(shè)施應(yīng)進行專項工程，并應(yīng)及時實施交通管制。

3.2 處理意見

建議對寬度超過0.3 mm的裂縫進行實時監(jiān)測，分析典型裂縫的發(fā)展趨勢，如發(fā)現(xiàn)確實存在裂縫擴展情況，應(yīng)及時進行隧道結(jié)構(gòu)的計算分析，從而判定隧道結(jié)構(gòu)的安全性，便于采取進一步的整修措施；針對隧道當(dāng)前檢查結(jié)果，建議對拱頂部位空鼓做注漿處理，用灌漿材料灌實，大面積空鼓部位可采用自密實混凝土進行治理，施工中注漿管應(yīng)呈梅花形布置；檢測中發(fā)現(xiàn)襯砌直墻外裝飾面層有較大變形，局部瓷磚脫落，影響行人和行車安全，建議整體拆除表面瓷磚，處理混凝土基層；考慮到隧道存在滲水問題，建議采用干掛方式安裝裝飾面層；隧道起拱段表層涂裝的砂漿面層破損嚴(yán)重，建議將此處混凝土表面砂漿面層全部剔除，并將混凝土表面打磨平整；秦山隧道為公路隧道，在電廠建造時期主要承擔(dān)施工及安裝的各種建筑材料、設(shè)備、機具及超大型設(shè)備的運輸，現(xiàn)主要承擔(dān)核電廠運行的物資及對外聯(lián)系的重要通道?？紤]該隧道在核電物資運輸上的特殊性，建議按相關(guān)規(guī)范重新進行防火設(shè)計。

[1] GB 50204—2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(2011版)[S].

[2] JTG H12—2015，公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范[S].

Analysis on tunnel structure detection and identification examples

Gao Haiying

(ChinaMetallurgicalBuildingResearchHeadquarterCo.,Ltd,Beijing100088,China)

The paper discusses the tunnel structure detecting contents,mainly introduces methods of applying relevant technologies for detecting tunnel appearance defects,concrete masonry and distributed steel,explores geological radar tunnel scanning conditions,and finally puts forward suggestions for later tunnel maintenance and reinforcement.

tunnel,structural detection,geological radar,concrete

1009-6825(2016)29-0039-02

2016-08-03

高海鷹(1992- )，男，在讀碩士

TU317

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