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1、,隧道养护与维修,第十三讲,之,主讲人：欧阳艳,隧道衬砌厚度检测,隧道衬砌厚度检测,铁路隧道防排水技术规范(TB 101192000）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。,隧道衬砌厚度检测,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
2、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。,厚度检测,隧道衬砌厚度检测,检査方法：凿孔或钻孔:尺量;断面仪测量：比较衬砌前后隧道断面轮廓线；声波法；地质雷达法。在运营隧道较常用的方法为地质雷达法。,厚度检测方法,隧道衬砌厚度检测,探测隧道厚度时，一般先设计测线条数和测线位置，设计好测线位置后,可利用地球物理方法探测得到测线上不同位置的衬砌厚度,结合隧道轮廓仪等，可以测出某断面上5个测点厚度分布为0.4m，0.45m，0.35m，0.4m，0.4m根据隧道衬砌界限图获得不同断面界限，即可以得到截面不同位置的衬
3、砌厚度并绘制衬砌断面形状图。值得说明的是，未布置测线位置的衬砌厚度根据已知点厚度线性插值获得。如果测线上不同位置的衬砌的断面图都已知，则可重建整条隧道衬砌几何图形，以便进行进一步的病害分析和研究。,地质雷达测试方法,隧道衬砌厚度检测,地质雷达测试方法,隧道衬砌厚度检测,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。,测量原理,隧道衬砌厚度检测,测量原理,隧道衬砌厚度检测,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
4、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：,测量原理,隧道衬砌厚度检测,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。,测量原理,隧道衬砌厚度检测,当电磁波在地下介质中的波速为已知时,可以根据精确测得的双程走时，求得衬砌的厚度为：,测量原理,隧道衬砌厚度检测,v值可以用宽角法直接测量,在要求精度不是很髙的情况下，也可以根据下式近似计算，一般来说x值远小于tv，即取x=0可得衬砌厚度：,测量原理,隧道衬砌厚度检测,目前流行的几种地质雷达都是由主机、控制与显示和天线三部分组成。天线都采用发射和接受共体天线，为解决天线与隧道难于密贴带来的问题，又有空气耦合天线和非耦天线之分。,测量原理,_Thank you!_ _,please give some questions,请批评指正！,
