浅谈地铁区间隧道检测技术.docx

1、浅谈地铁区间隧道检测技术 摘要，本文总结了地铁区间隧道的常见病害，并针对这些病害借鉴其他公路、铁路隧道的检测方法进行初步总结，探寻出适合地铁的检测方法。 关键字地铁检测病害 Abstract: This paper summarizes the common problem of subway tunnel , andrefer to other highway, railway tunnel test methods for preliminary summary in the light of these problems, finally explore the suitable sub

2、way test meth 中图分类号： U458 文献标识码： B 文章编号： 2095-2104（ 2011） 12-0000-02 地铁自建设以来迄今已有超过 15 个城市建成了超过 600km 的地铁运营线路，地铁建设的规模之大、速度之快在世界城市轨道建设史上也是空前的。然而在我国各大城市建成了轨道交通线网之后，地铁工程结构病害预测、检测、治理、缺陷修补、健康诊断、寿命预测和风险管理等已经成为工程界和学术界关注的问题；从现在运营的地铁来看出现了不同程度的病害 ,如广州地铁一号线暗挖隧道区间底板部分出现冒泥、冒砂、碳酸钙物质析出 ,二衬局部范围内 , 受渗水、漏水影响 , 混凝土产生剥离

3、、漏 水严重 ; 再如另一地铁暗挖隧道二衬拱顶出现空腔掉块，这些病害严重影响行车安全，同时也为更大病害创造条件。为保障有力的地铁运营通行，有必要对地铁病害及检测方法进行探究。 （一）地铁区间常见病害 地铁区间隧道常见病害有衬砌背后空洞引起的开裂、渗漏水；因为施工质量等原因引起的砼强度不足、厚度不够引起的局部承载力不够；因为环境因素引起的结构病害主要包括：行车荷载、温度荷载引起的砼疲劳损伤，地基不均匀沉降、地面超载、近接工程施工引起的结构变形、开裂，富水环境中砼冻融、溶蚀、碳化，钢筋锈蚀、锈胀等等 。环境因素引起的结构病害是随着工程的运营和环境条件的变化逐步发生的，是运营期地铁工程病害治理的重点

4、。 （二）我国公路隧道检测调研 公路隧道根据建设成之后的检查工作根据检查的目的、内容、方法等因素分为初次检测、日常检查、定期检查、详细检查和专项检查、临时检查六类。 1）初次检查 初次检查是在结构物使用开始前使用中或实施对策后进行的检查。初次是指进行维修管理的初次，如隧道的使用开始前或对隧道进行的最初的检查等。而对隧道进行大规模对策后因其结构物规格产生变化，其后进行的最初 检查也视为初次检查。 初次检查是为了掌握结构物性能的初始状态。从确认有无初始缺陷、损伤以及明确裂化预测的初始数据等方面看，掌握结构物性能的初始状态是极为重要的。在劣化预测中，推定可能产生劣化的机理，掌握对结构物有影响的环境条

5、件及材料和设计、施工的状况等。 初次检查原则上对整个结构物实施。初次检查的项目和方法，原则上采用目视和打击声的方法，当有困难时，可采取调查与设计施工有关资料的方法。 检查可以采用比较容易实施的目视、打击声等非破坏检查方法，也可以采用取试件的方法。前者比较容易 实施，对确认初次缺陷是有效的，但不能获得保护层和混凝土品质的详细的、定量的数据，后者能够得到详细的数据，但费时、费事且对结构有破坏。 根据初次检查的结果，应推定结构物中可能产生的劣化的机理。同时根据实施的劣化预测，以结构物可能产生的劣化机理为对象，进行劣化预测的模式化。 在初次检查中，应基于结构物和构件的初次缺陷、损伤、劣化的有无，进行检

6、查的评价和判定。 2）日常检查 日常检查是为掌握劣化、损伤、初期缺陷的有无和程度为目的检查，通常采用比较简易的方法，如目视和打击声等 方法掌握发生劣化的地点和状况。检查自身是比较简单的，但实施的间隔比较短，可以较好地掌握劣化和损伤发生的时期和发展状况。因为不需要设置脚手架等特别措施、只能对能够采用目视和打击声方法的地点和部位进行检查。 日常检查的项目有： 开裂状况；浮动、剥离、剥落；钢材的露出状况和有无锈蚀；有无锈迹、游离石灰；有无漏水；异常的位移、变形；异常声和异常振动；有无变色等。 日常检查的方法有：目视、摄影、录像等检查和打击声检查。 3)定期检查 定期检查是以掌握劣化、损伤、初次缺 陷

7、等有无为目的而实施的检查。定期检查的部位包括日常检查的部位和日常检查中难于进行的部位。一般来说，为了掌握日常检查中难于掌握的部位的劣化、损伤、初次缺陷等的状况，需要设置脚手架，必要时要采用非破坏检查和取样相结合的方法。在定期检查中能够获得结构物和部位、构件的系列数据，对确认劣化的发展和劣化预测是有用的。定期检查也是以目视和打击声方法为主，必要时配合以取样检查。 4)详细检查 详细检查是在初次检查、日常检查、定期检查及临时检查中认为有必要时，为了详细地掌握结构物状态和产生的劣化状况而进行 的检查。 详细检查应在需要详细数据的部位，即产生劣化变异的部位进行。如果这样的部位比较大，为了掌握其状况应对

8、该范围进行均匀分配检查，以获得必要而充分的数据。劣化范围比较集中的场合，当然要取得变异部位的详细数据。但也要收集其附近的没有产生变异部分的数据，以便进行综合分析。 1）详细检查的目的是： 已经明确产生劣化的场合：明确其劣化机理，详细掌握其发展程度； 已经产生变异，但不明确属于劣化、损伤、初次缺陷中的四一类的场明确变异属于哪一类 与变异的有无无关的场合：获得劣化预测需要的 数据 变异属于损伤、初次缺陷，其程度严重的场合：详细掌握损伤、初次缺沟程度。 2）详细检查项目包括：开裂的宽度、长度、深度、发展状况；浮动、剥离、剥落；钢材的腐蚀情况、钢材的露出情况；保护层、钢材位置等的配筋状态；混凝土的物性

9、；碳化深度；氯化物含量；残存膨胀量；有无内部缺陷；混凝土的断面面积；异常的位移和变形；有无游离石灰和漏水；表面有无变色；化学腐蚀因子的浸透深度；劣化外力的测定等。 5)专项检查 专项检查是指对隧道限界、纵横断面、洞内有害气体及洞内照明进行的检查。目前对于铁 路隧道，我国铁路桥隧建筑物大修维修规则规定，重要线路上的隧道限界、纵横断面不超过 5年检测一次，其它线路上的隧道每10 年检测一次。而对于公路隧道的建筑限界检测周期，目前尚没有明确的规定。 （ 6）临时检查 临时检查是在地震和台风等天灾、火灾及车辆冲突等作用在结构物上的场合进行的检查。此时检查的目的是掌握灾害后结构物受到损伤的状况，判定是否

10、需要采取对策。 （三）各国地铁检测频率和方法调研 1）捷克和斯洛伐克 地铁隧道检测频率：每周、每月或每年；检测方法：量测和 检查隧道衬砌。所有已检测出的缺陷都已记入隧道记录薄中，没有采用专门的无损检测方法；还要对衬砌状况、地下渗漏水、明显的裂纹、温度等进行检查。在布拉格，业主一年进行一次监督检查，每 4 年进行一次大检查。 2）匈牙利 地铁隧道在每天晚上不运营时都要进行检查，并且应抽样进行详细检查，同时经常对铸铁衬砌进行类似检查。包括腐蚀检查在内，用的是超声波仪器。不但用电子的也用常规的方法检查。随后对钢板密封情况作跟踪检测。目前还没有检测地铁隧道的详细规定。 3）日本 日本地铁检查的频率和方

11、 法 检查频率和方法 频率 方法 东京地铁 1）不均匀沉降的检测：每两年一次 2）除不均匀沉降以外对其它的现象检测：一年一次 Teito 快速交通管理局 1）每两年一次 1）外观检查 2）裂缝量测 3）衬砌变形量测 4）衬砌厚度和围岩检测（无损检测，钻孔检测） 5）衬砌材料试验 6）围岩变形量测 7）漏水检测 8）对衬砌加固的检查 4）挪威 挪威隧道检 查情况没有日本那样系统分类，而且对检查频率也几乎没有任何规定。至今 ,在挪威隧道的检测中还没有使用无损检测法。 挪威隧道检查的频率和方法 隧道类型 检查的频率和方法 地铁隧道 奥斯陆 Sporveier 每周进行目测，如果需要，就进行详细检查 （四）小结 综合各国对地铁区间隧道检测来看，建议我国地铁区间隧道的在运营之前进行详细的初次检测，其次进行每周一次的例行检测，采用目测、必要时辅以详细检测，并同时对各区间隧道检测结果做好详细的记录并存档，方便病害的 预测跟诊断，并在每季度或者每年一次进行大型检测，并辅以无损检测。 吴中如，顾冲时等 . 重大水工混凝土结构病害检测与健康诊断 刘涌涛广州地铁一号线暗挖区间隧道整治 隧道衬砌无损检测技术的发展世界隧道， 1997;(1):1732 厦门海底隧道功能性检测技术研究 注：文章内所有公式及图表请用 PDF 形式查看。