石坦1隧道检测报告(1)

目录1项目概况…………………………………………………………12检测评估目的及依据……………………………………………13主要检测仪器与设备……………………………………………24现场调查与资料收集……………………………………………25外观与结构现场检测……………………………………………36隧道衬砌安全等级评定…………………………………………147隧道衬砌缺陷与病害状态分析…………………………………218结论与建议………………………………………………………22附件…………………………………………………………………24中南大学土木工程检测中心第1页共41页1金温铁路石坦1号隧道衬砌检测与评估报告1项目概况1.1隧道概况金温铁路石坦1号隧道包括出口12米明洞。1994年11月16日开工，于1996年10月31日竣工。本隧道的中心里程为K248+132，起讫里程为DK265+392~DK265+652，全长260米。隧址区山坡表层为夹碎石粉质粘土，硬塑~半干硬，厚0~5m，其下为J3Za凝灰岩，灰白、清灰色，节理较发育，岩质较坚硬，呈块状，表面3~5m为全风化~强风化，其下为弱风化。地下水较发育。本隧道围岩：DK265+392~DK265+397为Ⅴ级，DK265+397~DK265+400为Ⅳ级，DK265+400~DK265+420为Ⅲ级，DK265+420~DK265+530为Ⅱ级，DK265+530~DK265+547为Ⅲ级，DK265+547~DK265+652为Ⅳ级。进出口处（DK265+392~DK265+411、DK265+630~DK265+652）岩层风化极严重，夹层很多，节理裂隙发育充填，施工中出现多次大塌方。Ⅲ级、Ⅳ级围岩段隧道衬砌采用200号混泥土浇筑（C18），Ⅱ级围岩段隧道衬砌采用150号混泥土浇筑（C13）。1.2检测委托内容2012年4月，受温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司的委托，中南大学土木工程检测中心依据国家有关规范、标准，对金温铁路石坦1号隧道衬砌现状进行了检测与评估。根据温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司要求，本次检测评估工作主要以已有的《金温铁路隧道检测及安全评估报告》为基础，进行深化和调整补充，最终形成完善的金温铁路石坦1号隧道检测与评估报告。2检测评估目的及依据2.1检测评估目的（1）通过对石坦1号隧道衬砌缺陷及病害情况进行检测，及时发现该隧道工程中存在的缺陷与病害隐患，可为该隧道维修、处理工程缺陷及病害提供科学依据。（2）为石坦1号隧道衬砌结构安全分析与评估获取准确的参数与信息。中南大学土木工程检测中心第2页共41页2（3）为邻近的新建温州S1线石坦隧道爆破施工提供决策信息，以便采取有效措施，达到预防控制临近的新建温州S1线石坦隧道爆破施工对石坦1号隧道衬砌结构的不良影响。2.2检测评估依据本次隧道检测主要依据现行国家技术标准、部颁标准及相关技术规范、规程进行。（1）《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）（2）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）（3）《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426-2004）（4）《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）（5）《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2010）（6）《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）（7）《铁路桥隧建筑物修理规则》（铁运[2010]38号，2010）（8）《既有铁路测量技术规则》（TBJ105-1988）（9）《铁路桥隧建筑物劣化评定标准隧道》（TB/T2820.2-1997）（10）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）（11）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）（12）《铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定》（铁运函[2004]174号，2004）（13）《改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》（铁建设[2008]14号，2008）（14）《金温铁路隧道检测及安全评估报告》附件九十五石坦隧道1号隧道衬砌质量检测评估报告（铁四院，2008年）（15）石坦1号隧道工程设计、施工及维护资料文件等。3主要检测仪器与设备RAMAC/GPR地质雷达CUII500MHz、1000MHzRAMAC/GPR屏蔽天线BJSD-2E型激光断面仪WYSK-40裂缝宽度测量读数显微镜隧道检测工作平台、数码相机等4现场调查与资料收集4.1原有技术资料调查结果通过与金温铁路公司有关部门联系，在有关领导帮助和支持下，取得了《石坦1号隧道中南大学土木工程检测中心第3页共41页3竣工文件》和《金温铁路隧道检测及安全评估报告》附件九十五石坦隧道1号隧道衬砌质量检测评估报告（铁四院，2008年）等技术资料。通过查阅该隧道原有技术资料和咨询金温铁路公司有关技术人员，得知：（1）该隧道基本情况：隧道位于温州市龙湾区状元镇石坦村，全长260米，起讫里程为DK265+392~DK265+652。地质为凝灰岩，灰白、深灰色，节理较发育，岩质较坚硬，呈块状，夹层很多，从DK265+601~DK265+607出现高达5米，长6米，宽2.5米塌方，受此夹层影响，该隧道施工过程中出现过多次塌方。（2）自DK265+516起有一处夹层贯穿至隧道出口，呈A状，为极严重风化带，呈泥状，并含有萤石矿，遇水会膨胀，影响隧道隧道围岩稳定性。DK265+586处修建时发现一涌泉，出水量很大，曾已处理，但可能会影响隧道运营后衬砌渗漏水。（3）该隧道建成后，因衬砌开裂渗漏水严重，经过多次修补治理。（4）2008年金温公司委托中铁第四勘察设计院集团有限公司对该隧道进行了检测与安全评估。4.2地质、水文调查(1）水文调查经现场调查与查阅相关资料，石坦1号隧道地下水以第四系孔隙水、风化裂隙水和基岩裂隙水为主，地下裂隙水活动强烈，出露较多，地下裂隙水较发育。(2）地质调查经现场调查与查阅相关资料，石坦1号隧道地质情况为：夹碎石粉质粘土，硬塑~半干硬，厚0~5m，其下为J3Za凝灰岩，灰白、清灰色，节理较发育，岩质较坚硬，呈块状，表面3~5m为全风化~强风化，其下为弱风化。5外观及结构现场检测5.1外观检测(1)主体结构外观检测通过对隧道主体结构物的全面检测，石坦1号隧道主体结构物存在大量病害，二衬砼表面局部出现起层、剥落，局部砼不密实，以二衬开裂、渗水破损最为严重，具体情况详见表1，隧道病害调查展示图见附件附图29（石坦1号隧道病害调查展示图），其中较严重的有：DK265+610~DK265+611、DK265+590~DK265+596、DK265+538~DK265+544、DK265+508~DK265+513、DK265+404~DK265+415和DK265+392~DK265+399段存在裂缝，左右侧墙严重滴水。中南大学土木工程检测中心第4页共41页4表1隧道衬砌病害（缺陷）情况一览表部位桩号拱顶左拱右拱左墙右墙缺陷类型、大小、长度、形状描述部分典型照片DK265+392~DK265+399√√√环向渗水、滴水严重附图1DK265+402√√√环向渗水附图2DK265+404~DK265+415√左边墙渗水严重。附图3DK265+450√√√环向裂缝，右拱渗水。附图4DK265+490√右拱渗水。附图5DK265+508~DK265+513√右边墙渗水严重。附图6DK265+523√√√√√环向渗水。附图7DK265+530~DK265+536√√√左右边墙渗水，拱部滴水。附图8DK265+534√√√√拱部及边墙渗水。附图9DK265+535~DK265+536√√√√拱部及边墙渗水。附图10DK265+538~DK265+544√√√√√右边墙严重渗水，拱部滴水附图11DK265+547~DK265+550√√√√√左右边墙多处渗水。附图2DK265+554√√√√√环向渗水。附图13DK265+559√√√√√环向渗水严重。附图14DK265+565√√√√√环向渗水，拱顶掉块。附图15DK265+571√√√√√环向渗水。附图16DK265+574√√左拱、左边墙渗水附图17DK265+578√√√√√环向渗水。附图18DK265+581~DK265+584√√拱部、右拱渗水。附图19DK265+584√√√√√环向渗水。附图20DK265+590~DK265+596√√拱部、右拱严重渗水附图21DK265+598~DK265+600√拱顶渗水。附图22DK265+610~DK265+611√左边墙渗水严重。附图23DK265+608√√右拱、左边墙裂缝，渗水。附图24DK265+613√√√拱部环向裂缝、渗水。附图25DK265+619~DK265+620√√√拱部环向裂缝、渗水。附图26DK265+627~DK265+628√右拱渗水附图27DK265+630~DK265+632√√√拱部渗水。附图28经初步统计，本隧道存在环向施工缝开裂渗漏水10处，渗水点35个，淌水点39个，滴水点3个。隧道存在多处衬砌开裂，其中较大裂缝3条，金温铁路公司已在裂缝处作了标记。中南大学土木工程检测中心第5页共41页55.2结构检测(1)隧道净空检测为了了解石坦1号隧道运营后的隧道二衬变形情况，本次检测采用了激光断面仪对隧道的轮廓进行了抽检，通过与设计断面的比较，确定隧道运营后二衬变形量。本次共抽检了3个断面，断面桩号分别为：DK265+230、DK265+642和DK265+650。根据检测的断面情况，可知：石坦1号隧道抽检断面均没有较大的侵限和变形，各测试断面能与设计断面吻合，拱顶没有出现较大的沉降，拱腰和拱脚也没有出现明显向内收敛现象。各断面轮廓测试图见附件（附表1~附表3和附图29~附图31）。从实测断面与设计断面对比分析可知，最大偏差值-4mm，实测断面的净空值普遍略大于设计值。(2)隧道二衬厚度、内部缺陷（病害）及背后充填情况雷达检测由于不同频率天线的测深能力不同，频率越高，探测深度越小。探测的成果图像越清楚，此次探测的有效深度达2.5m，检测二衬厚度是否达到设计的二衬厚度，查找空洞、不密实和脱空等现象，按规范要求对隧道二衬进行评定。该隧道全长260m，依据相关规范与标准规定的抽样频率，进行检测。结合工程实际情况，选择沿石坦1号隧道纵向拱顶、左右拱腰、左右边墙等部位共布置5条测线，如图1所示。图1雷达检测隧道衬砌的测线布置示意图本次检测工作使用瑞典产的RAMAC/GPR型地质雷达，选用500MHz屏蔽天线一套，测试参数如下：采样频率：8119MHz采样点数：390点迭加次数：64窗口时间：48ns中南大学土木工程检测中心第6页共41页6道间距：0.02m垂直分辨率：高于0.01m最大测试深度：2.5m触发方式：距离触发①隧道二衬厚度检测本次隧道衬砌厚度雷达检测，共完成5条测线检测，测线总长1300m。现场实测的部分典型雷达检测图像，如图2~5所示。图2DK265+500~DK265+528隧道拱顶衬砌厚度雷达检测图像图3DK265+458~DK265+481隧道左墙衬砌厚度雷达检测图像图4DK265+560~DK265+582隧道右墙衬砌厚度雷达检测图像中南大学土木工程检测中心第7页共41页7图5DK265+602~DK265+632隧道左拱腰衬砌厚度雷达检测图像图6DK265+462~DK265+483隧道右拱腰衬砌厚度雷达检测图像石坦1号隧道纵向拱顶、左右拱腰、左右边墙等部位衬砌厚度雷达检测数据，详见附件（附表4~附表8），隧道各部位衬砌厚度实测值与设计值对比图，如图7~11所示。石坦1号隧道拱顶衬砌厚度分布图01020304050DK265+392DK265+402DK265+412DK265+422DK265+432DK265+442DK265+452DK265+462DK265+472DK265+482DK265+492DK265+502DK265+512DK265+522DK265+532DK265+542DK265