隧道二次襯砌厚度檢測及統計分析

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工程概況及數據采集

1工程概況

官地坪2號隧道是忻保高速公路的第三條長隧道，是忻保二期工程的第一條長隧道，單線長3668m。其中右線隧道長1870m，K172+718～K174+588;左線隧道長1798m，ZK172+695～ZK174+493。隧址區地形起伏較大，沖溝發育，隧道右線進口、左線出口天然坡角分別為31°和35°，隧道走向和山坡坡向基本正交。出露地層為第四系上更新統(Q3m)馬蘭黃土、第四系中更新統(Q2l)離石黃土和奧陶系中統峰峰組(Q2f)泥灰巖、灰巖，節理裂隙發育。隧道右線出口、左線進口天然坡角分別為17°和31°，隧道走向和山坡坡向基本正交。出露地層為第四系上更新統(Q3m)馬蘭黃土、第四系中更新統(Q2l)離石黃土和石碳系上統山西組(C3S)泥巖、砂巖，節理裂隙發育。

2采集儀器

本工程二次襯砌檢測采用美國GSSI公司生產的CUⅡ型地質雷達主機及900MHz天線及測量輪等輔助硬件設備;筆記本電腦和Reflexw-Win5．0等專用的地質雷達數據處理分析軟件。

3采集方式

依據JTGF80/1-2004公路工程質量檢驗評定標準［5］并結合實際工程情況，二次襯砌縱向采集3條測線，兩側拱腰及拱頂位置，測線每5m記錄一個測點。地質雷達主要檢測二次襯砌厚度情況和襯砌背后是否存在空洞。

數據整理及分析

按檢測方案，對隧道左右線各采集3條測線，共檢測距離11004m，采集測點2201個，通過得到每個測點位置實際二次襯砌厚度與設計厚度之間差值。得到差值分布規律在拱腰和拱頂位置的規律，見圖1～圖4。從拱頂測線得到的檢測數據可以看出，拱頂測點的實際厚度比設計厚度大2．9cm，拱腰位置實際厚度比設計厚度大3．3cm，且兩處位置厚度偏差值分布相對集中在0cm～5cm區間，此區間拱頂位置測點比例約60%，拱腰位置測點比例約64%;測點實際檢測厚度小于設計厚度拱頂位置測點比例約20%，拱腰位置約10%。由于隧道二次襯砌施工工藝的限制，在施工二次襯砌時，拱頂位置混凝土相對比較難注滿，同時襯砌厚度小于設計厚度位置多為襯砌后存在空洞位置，拱頂位置的空洞數量較拱腰位置多，從襯砌厚度檢測得到的數據也較好的印證了此點。若不對襯砌結構背后空洞采取相應的處理措施，而滿足檢測厚度不小于設計厚度，則實際檢測厚度平均值較設計厚度大10cm，極大增加了工程造價。

結論及建議

通過地質雷達對忻州—保德高速官地坪2號隧道襯砌結構檢測，分析襯砌結構厚度偏差值的分布規律，得到如下主要結論及建議:1)襯砌結構厚度在不同檢測位置都較難達到設計要求，都存在厚度小于設計要求;2)拱腰位置襯砌厚度相對集中，較拱頂位置容易控制;3)襯砌背后空洞多存在拱頂位置，多和襯砌施工工藝相關;4)地質雷達較好發現襯砌背后空洞，且空洞需要得到有效處理，處理襯砌厚度可基本滿足設計要求;5)考慮工程造價，建議《公路工程質量檢驗評定標準》對襯砌厚度可適量放寬。（本文作者：黃鵬單位：廣州市高速公路有限公司）