某隧道結構檢測鑒定實例分析

高 海 鷹

(中冶建筑研究總院有限公司，北京 100088)

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某隧道結構檢測鑒定實例分析

高 海 鷹

(中冶建筑研究總院有限公司，北京 100088)

論述了某隧道結構的檢測內容，重點介紹了運用相關技術對隧道外觀缺陷、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，結構檢測，地質雷達，混凝土

1 工程概況

某隧道主要承擔著核電廠在施工、安裝期間各種建筑材料、設備、機具及超大型設備的運輸及運行后核電站的材料、設備等各種物料的運輸，是核電廠對外聯系的主要通道。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19年之久，隧道自身等結構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維護提供可靠依據，對該隧道結構進行可靠性鑒定。

2 隧道結構檢測

2.1 隧道外觀缺陷普查

對隧道全線各方向進行普查，發現有墻壁滲水、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,結果表明各斷面混凝土離散型較大，但經修正后的混凝土推定強度均大于設計強度，未發生混凝土材料劣化導致強度降低的現象。

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構的耐久性狀況，并對回彈值進行修正。現場檢測采用化學試劑反應法，檢測區域取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。

檢測結果：結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量、間距是否滿足設計要求，通過計算分析評定鋼筋保護層厚度是否滿足設計與現行規范要求。在可測范圍內采用鋼筋掃描雷達對隧道襯砌鋼筋配置情況進行抽檢(鋼筋數量、直徑、間距以及保護層厚度等)。檢測結果表明結構鋼筋直徑、間距、數量、保護層厚度等基本符合設計要求，并滿足GB 50204—2002混凝土結構工程施工質量驗收規范(2011版)[1]的相關要求。

2.5 鋼筋銹蝕狀況檢測

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

結果顯示，所有被測截面鋼筋銹蝕電位均小于-200 mV，根據判別標準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。

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，確認內部襯砌結構是否發生變形或位移。采用三維激光掃描儀掃描待測墻面，生成點云文件，直接兩次變形區域與標準墻面(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，其中紅色為根據設計在CAD內畫的設計斷面圖，白色為根據點云數據截取出來的斷面圖，兩數據之間的疊加根據地面兩角點基本不動的特點來進行對齊。檢測結果顯示，內部襯砌結構未發生明顯位移。

2.8 地質雷達全線掃描

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

通過地質雷達對隧道全線初襯背后圍巖的完整性、二次襯砌進行質量檢查，通過檢測結果可以看出，隧道部分區域存在不密實、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)，不滿足相關標準規范及正常使用的要求。

3 結論及處理建議

3.1 結論

根據JTG H12—2015公路隧道養護技術規范[2]的相關要求，隧道總體技術狀況評定分為1類、2類、3類、4類和5類。評定等級應采用土建結構和機電設施兩者中最差的技術狀況類別作為總體技術狀況類別。根據規范的相關規定及現有檢測結果，隧道土建結構技術評定等級為4類，即：土建結構嚴重破損，存在較嚴重破壞，發展較快，已影響行人、行車安全；機電設施完好率較低，相關設施需要全面改造。應盡快實施結構病害處置措施，對機電設施應進行專項工程，并應及時實施交通管制。

3.2 處理意見

建議對寬度超過0.3 mm的裂縫進行實時監測，分析典型裂縫的發展趨勢，如發現確實存在裂縫擴展情況，應及時進行隧道結構的計算分析，從而判定隧道結構的安全性，便于采取進一步的整修措施；針對隧道當前檢查結果，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，施工中注漿管應呈梅花形布置；檢測中發現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施工及安裝的各種建筑材料、設備、機具及超大型設備的運輸，現主要承擔核電廠運行的物資及對外聯系的重要通道。考慮該隧道在核電物資運輸上的特殊性，建議按相關規范重新進行防火設計。

[1] GB 50204—2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范(2011版)[S].

[2] JTG H12—2015，公路隧道養護技術規范[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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