『壹』 建筑物质量无损检测
建筑物质量无损检测的内容主要包括:建筑物混凝土强度、厚度、缺陷检测;建筑物钢筋网度、缺失检测;建筑物钢筋锈蚀检测;建筑物混凝土电阻率检测;建筑物渗漏检测;建筑物结构应力检测;桥梁结构承载力检测。适用的地球物理方法主要有声波、探地雷达、电磁法、井间CT、电法、反射波法、预埋管透射法等。
隧道衬砌后,受诸多因素影响,衬砌混凝土可能出现厚度未达到设计要求或有脱空等质量问题,为及时发现衬砌质量问题,需对隧道衬砌质量进行快速和高分辨率的检测,为隧道工程的科学管理提供依据。在隧道质量检测中最常用的地球物理方法是探地雷达方法。
探地雷达法进行隧道衬砌质量检测的主要内容是混凝土密实性、脱空和衬砌厚度。检测中一般采用500MHz或900MHz高频天线,检测厚度可达几十厘米。测线一般布置在隧道的拱顶、拱腰及边墙三个部位,拱顶为隧道的正顶部附近,拱腰为隧道的起拱线以上1m左右,边墙为排水盖板以上1.5m左右。测量方式采用剖面法,测点间隔一般为几十厘米,由测量轮跟踪测量里程。
隧道衬砌厚度检测中,相关介质的物理参数如表10.5所示。
表10.5隧道衬砌厚度检测中相关介质的物理参数表
衬砌厚度评价,首先在探地雷达剖面上确认出混凝土与岩石界面间的反射波同相轴,读取反射波双程旅行时间,按公式H=v×t/2计算出混凝土衬砌厚度。速度v可通过明洞地段或钻孔资料标定;密实度的评价可根据探地雷达剖面反射波振幅、相位和频率特征划分为密实和不密实两种类型,不密实的混凝土体在雷达剖面上波形杂乱,同相轴错断;脱空体在雷达剖面上在混凝土与围岩胶接面处反射波同相轴呈弧形,与相邻道之间发生错位,依此特征可计算出空洞的范围。由于爆破使围岩表面凹凸不平,因此,在确定脱空时应对剖面上的异常加以细致的分析和确认。
某公路隧道全长约1.6km,为了全面了解衬砌质量,在隧道既将贯通前开展了探地雷达检测。该隧道衬砌类型为:Sm3———设计衬砌厚度40cm;Sm4———设计衬砌厚度35cm;Sm5———设计衬砌厚度30cm。图10.18为里程号K21+390~K21+430区段边墙测线的地质雷达剖面。该区段衬砌类型为Sm5。图中10ns附近起伏变化的同相轴为围岩界面反射波同相轴。图10.19为计算出的混凝土衬砌厚度曲线。
图10.18K21+390~K21+430区段边墙测线的地质雷达剖面
图10.19K21+390~K21+430区段边墙测线混凝土衬砌厚度解释曲线