在一份优秀的方案中,既要包括各项具体的工作环节,时间节点,执行人,也要包括实现方法、需要的资源和预算等,那么具体要如何操作呢?以下是小编精心整理的《隧道检测方案范本》的相关内容,希望能给你带来帮助!
第一篇:隧道检测方案范本
探地雷达隧道检测报告
探地雷达测试报告
编 号:少微山-2012-2
项 目 名 称: 少微山隧道衬砌质量无损检测
委 托 单 位:丽水市中恒工程检测有限公司
地 点: 丽 水 市 紫 金 路
单 位: 丽水市中恒工程检测有限公司
二0一二年二月十九日
注 意 事 项
1. 复制的报告或有涂改的报告无效。 2. 报告无审核人及批准人签字无效。
3. 对报告若有异议,应于收到报告之日起十五日内向检测单位提
出。
地址:丽水市开发北路149号 邮政编码:323000 电话:0578-2058979 传真:0578-2058977 电子邮箱:318389752@QQ.com
丽水中恒工程检测有限公司隧道无损检测报告
项目名称: 少微山隧道衬砌质量无损检测 委托单位: 丽水市中恒工程检测有限公司
检测人员:
报告编写:
报告审核:
I
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目 录
1. 工程概况 ............................................................ 3 2. 检测依据 ............................................................ 3 3. 检测精度要求 ........................................................ 3 4. 检测原理 ............................................................ 3 5. 采用的仪器和设备 .................................................... 3 6. 测线布置 ............................................................ 7 7. 数据处理和解释 ...................................................... 7 8. 探地雷达检测结果 .................................................... 9 9. 探地雷达检测结果 ................................................... 20
II
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青岛LTD探地雷达检测报告
1. 工程概况
略
2. 检测依据
根据
TB 10223-2004
J341-2004《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》
JTG F60-2009《公路隧道施工技术规范》
JTG F80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》第一册 土建工程
3. 检测精度要求
厘米级
4. 检测原理
(1) 地质雷达(GroundPenetratingRadar,简称GPR)检测原理
地质雷达方法是一种用于确定地下介质分布的广谱(1 MHz一1GHz)电磁技术。可广泛地应用于浅层的混凝土结构、构造以及于浅层的地质结构、构造和岩性检测。它是利用超高频脉冲电磁波为震源,多以自激自收的形式,可采用连续、间断两种方式探测地下介质分布的一种地球物理勘探方法。具有快速、无损、连续检测、实时显示等特点。
地质雷达检测原理是根据地质雷达这一超高频短脉冲(106-109Hz)电磁波在结构介质中传播规律确定的。质中传播规律确定的。
电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。因此,根据接收到波的旅行时间(亦称双程走时)、幅度与波形数据,可推断介质的结构。
由于地质雷达的发射天线与接收天线之间距离很小,甚至合二为一。当被检结构倾角不大时,反射波的全部路径几乎是垂直平面的。因此,在测线不同位置
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上法线反射时间的变化就反映了被检结构的构造形态。地质雷达工作频率高,在工程及地质介质中以位移电流为主。因此,高频宽带带电磁波传播,实质上很少频散,速度基本上由介质的介电性质决定。因此,电磁波传播理论与弹性波的传播理论有许多类似地方。两者遵循同一形式的波动方程,只是波动方程中变量代表的物理意义不同。地质雷达检测理论是基于地质雷达两者遵循同一形式的波动方程,只是波动方程中变量代表的物理意义不同。地质雷达检测理论是基于地质雷达介电常数有关,雷达检测的探测效果主要取决于不同介质分接口的电性差异的大小,即介质层间介电常数差异越大,则探测效果越好,介质异常在雷达剖面上反映也就越明显,从而易于识别。实测时雷达波通过天线进入衬砌及围岩中,
图1 雷达探测原理示意图
遇到材质有差别的介质时,产生接口反射,接收天线接收到反射波,测出反射波
4z2x2的入射、反射双向走时t,就可计算出反射波走过的路程长度,从而
v求出天线距反射面的距zvt(图1)。式中 z为天线到反射面的距离(m);t2为雷达波从发射至接收到反射波的走时,用ns(纳秒计),1ns=10-9秒;x为收发天线间距离(m);v 为雷达波的行走速度(m/ns);可以用几何光学的概念来看待
c直线传播的雷达波的透射和反射。v0。其中 C0 为雷达波在空气中的传播速度约30cm/ns;ε为介电常数,由波所通过的物质决定。 (2)超声波法检测原理
混凝土的物理力学性质受其内部结构特性与外部环境条件等多种因素制
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约,其声波传播特性反映了混凝土的应力应变关系。根据弹塑性介质中波动理论,应力波波速为:
VPE(1)
(1)(12)其中E为介质的动态弹性模量,ρ为密度,μ为泊桑比。而弹性模量与介质的强度之间存在相关性。超声波在混凝土中的传播参数(声时值、声速、波幅、衰减系数等)与混凝土介质的物理力学指标(动弹模、密度、强度)之间的相关关系就是超声检测的理论依据。当混凝土介质的构成材料、均匀度、施工条件等内外因素基本一致时,超声波在其中的传播参数应基本一致;而介质中存在缺陷时,超声波则在传播过程中产生绕射、反射、衰减等变化现象,使其声时、声速、频谱等产生变化。高精密声波反射—接收仪器及传感器可记录与描述混凝土的内在质量。
5. 采用的仪器和设备
根据使用领域的要求,我们使用LTD-2100型探地雷达主机配置400MHz,1500MHz屏蔽天线。
探地雷达不同频率天线的测深能力不同,频率越低,探测深度越大,但是分辨率会降低;频率越高,探测深度越浅,分辨率会提高。探地雷达探测参数设置:
400 MHz屏蔽天线,采样点512,采集时窗70ns,手动迭加4次,采用测距轮触发探测方式,有效检测深度为2~3米,检测精度和深度可满足混凝土结构工程要求。
1500MHz屏蔽天线,采样点512,采集时窗20ns,手动迭加4次,采用测距轮触发探测方式,有效检测深度为0.1~0.5米,检测精度和深度可满足钢筋混凝土结构工程要求。
检测设备及现场照片如下图所示:
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图(1)LTD-2100型探地雷达主机
图(2)400MHZ屏蔽天线
图(3)1500MHZ屏蔽天线
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6. 测线布置
根据测试要求,在丽水市少微山隧道进行了二衬数据采集测试。
数据处理和解释:
探测的雷达图形以脉冲反射波的波形形式记录,以波形或灰度显示探地雷达垂直剖面图。探地雷达探测资料的解释包括两部分内容:一为数据处理,二为图像解释。由于地下介质相当于一个复杂的滤波器,介质对波的不同程度的吸收以及介质的不均匀性质,使得脉冲到达接收天线时,波幅减小,波形变得与原始发射波形有较大的差异。另外,不同程度的各种随机噪声和干扰,也影响实测数据。因此,必须对接收信号实施适当的处理,以改善资料的信噪比,为进一步解释提供清晰可变的图像,识别现场探测中遇到的有限目标体引起的异常现象,对各类图像进行解释提供依据。
图像处理包括消除随机噪声、压制干扰,改善背景;进行自动时变增益或控制增益以补偿介质吸收和抑制杂波,进行滤波处理除去高频,突出目标体,降低背景噪声和余振影响。
图像解释和识别异常是一个经验积累的过程,一方面基于探地雷达图像的正演结果,另一方面由工程实践成果获得。只有获得高质量的探地雷达图像并能正确的判别异常,才能获得可靠、准确的探测解释结果。
识别干扰波及目标体的探地雷达图像特征是进行探地雷达图像解释的核心内容。探地雷达在接收有效信号的同时,也不可避免地接收到各种干扰信号,产生干扰信号的原因很多,干扰波一般都有特殊形状,在分析中要加以辨别和确认。
主要判定特征:
1. 密实:衬砌信号幅值较弱,波形均匀,甚至没有界面反射信号; 2. 不密实:衬砌界面反射信号强,信号为强反射信号,同相轴不连续,错断,一般区域化分布;
3. 空洞:衬砌界面反射信号强,呈典型的孤立体相位特征,通常为规整或不规整的双曲线波形特征,三振相明显,在其下部仍有强反射界面信号,两组信号时程差较大;
4. 脱空:衬砌界面反射信号强,呈带状长条形或三角形分布,三振相明显,通常有多次反射信号;
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5. 钢筋网:有规律的连续的小月牙形强反射信号,月牙波幅较窄; 6. 钢拱架:单个的月牙形强反射信号,月牙波幅较宽; 7. 钢格栅:连续的两个双曲线强反射信号。
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7. 探地雷达检测结果
⑴ 少微山隧道二衬边墙钢筋网分布测试: ① GC400MHz屏蔽天线钢筋测试结果:
② GC400MHz屏蔽天线二衬缺陷测试结果
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⑵少微山隧道边墙二衬厚度测试: ①GC400MHz屏蔽天线测试结果:
②GC400MHz屏蔽天线测试厚度报表:
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2012年2月19日
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第二篇:(2011年隧道试验检测员6 隧道施工监控量测
§6 隧道施工监控量测
隧道施工过程中使用各种类型的仪表和工具,对围岩和支护、衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察,并对其稳定性进行评价,统称为监控量测。
1、隧道监控量测的必要性:
⑴隧道工程作为工程建筑物,受力特点与地面工程有很大的差别。
⑵隧道在开挖支护成形运营的过程中,自始自终都存在受力状态变化这一特性。
2、施工监控量测的目的和任务
⑴通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化,判断围岩的 稳定性、支护、衬砌的可靠性;
⑵用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足,并把监测结果反馈设计,指导施工,为修改施工方法,调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据;
⑶通过监控量测对施工中可能出现的事故和险情进行预报,以便及时采取措施,防患于未然;
⑷通过监控量测,判断初期支护稳定性,确定二次衬砌合理的施作时间;
⑸通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点,为今后类似工程或该施工方法本身的发展提供借鉴,依据和指导作用。
必须实施、可以实施、必要时实施
监控量测与反馈流程图
3、隧道内目测观察
细致的目测观察,对于监视围岩稳定性是既省事而作用又很大的监测方法,
它可以获得与围岩稳定状态有关的直观信息,应当予以足够的重视,所以目测观察是新奥法量测中的必测项目。 1)隧道目测观察的目的是: ⑴预测开挖面前方的地质条件。
⑵为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。
⑶根据喷层表面状态及锚杆的工作状态,分析支护结构的可靠程度。 2)观察内容:
⑴掌子面地质水文条件、岩性、结构面产状、有无断层,是否偏压、围岩类别,掌子面自稳情况,地下水的影响情况等,并做好记录。
⑵对初期支护效果观察包括:锚杆的锚固效果、喷层的光洁度、喷层有无裂缝,裂缝的部位、长度、宽度、深度,喷层是否把钢支撑全部覆盖。
4、周边收敛量测
隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收敛。所谓周边收敛量测主要是隧道内壁面两点连线方向的距离的变形量的量测。收敛值为两次量测的距离之差。
1)量测目的
收敛量测是隧道施工监控量测的重要项目。周边位移是隧道围岩应力状态变化最直观的反映,通过周边位移量测可以达到以下目的。
⑴判断隧道空间的稳定性;
⑵根据变位速度判断围岩稳定程度和二次衬砌施作的合理时机;
⑶指导现场的施工。
2)量测设计
⑴收敛量测的间距与测线
必测项目量测断面间距和每断面测点数量
每断面测点数量
断面间距(m)
围岩类别 净空变化 拱顶下沉 Ⅰ~Ⅱ Ⅲ Ⅳ 5~10 10~30 30~50
1~2条基线 1条基线 1条基线
1~3点 1点 1点
⑵量测频率:量测频率可根据位移速度和量测断面距开挖面距离
按位移速度
位移速度量测频率
(mm/d) ≥5 1~5
2次/d 1次/d
0.5~1 0.2~0.5 1次/2~3d 1次/3d <0.2 1次/7d 按距开挖面距离(注:b为隧道开挖宽度) 量测断面距
量测频率
开挖面距离(m) (0~1)b (1~2)b (2~5)b 2次/d 1次/d 1次/2~3d >5b 1次/7d 3)量测仪器
目前隧道施工中常用的收敛计为机械式的收敛计和数显式收敛计。例:QJ-85型坑道周边收敛计;JSS30A型数显收敛计;SWJ-IV型隧道隧道收敛计
四、测试原理
测试中读得初始数值X0;间隔时间t后,用同样的方法可读得t时刻的值Xt,则t时刻的周边收敛值Ut即为的两次读数差。即 Ut=L0-Lt+Xt1-Xt0 式中:L0——初读数时所用尺孔刻度值;
Lt——时刻时所用尺孔刻度值;
Xt1——时刻时经温度修正后的读数值,Xt1=Xt+εt
Xt0——初读数时经温度修正后的读数值,Xt0=X0+εt
Xt——时刻量测时读数值;
X0——初始时刻读数值;
εt——温度修正值;εt=α(T0-T)L
α——钢尺线膨胀系数;
T0——鉴定钢尺的标准温度, T0 =20℃
T——每次量测时的平均气温;
L——钢尺长度。
5、拱顶下沉量测
埋深较浅、固结程度低的地层,水平成层的场合,这项量测比收敛量测更为重要。 1)量测目的
量测数据是确认围岩的稳定性,判断支护效果,指导施工工序,预防拱顶崩塌,保证施工质量和安全的最基本的资料。
2)量测仪器
精密水准仪
3)量测原理
第一次读数后视点读数为A1,前视读数为B1;第二次后视点读数为A2,前视读数为B2。拱顶变位计算方法如下:
⑴差值计算法:钢尺和标尺均正立(即读数上小下大)。 后视读数差
A=A2-A1
前视读数差
B=B2-B1
拱顶变位值
C=B-A
C>0拱顶上移;C<0拱顶下沉。
⑵水准计算法:通过计算前后两次拱顶测点的高程差来求拱顶的变位值。钢尺读数上小下大,标尺读数下小上大,标尺基准点标高假定为K0。 第一次拱顶标高
Kd1=K0+A1+B1 第二次拱顶标高
Kd2=K0+A2+B2 拱顶变位值
C=Kd2-Kd1=A2-A1+B2-B1 C>0 拱顶上移;C<0 拱顶下沉。
地表下沉量测
1、浅埋段预测地表坡面的稳定
2、根据地表建筑物,控制最大下沉量
6、围岩内部位移量测
1)隧道围岩内部位移量测的主要目的是:
⑴了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围。
⑵判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围。
⑶根据实测结果优化锚杆参数,指导施工。 2)量测仪器:多点位移计 3)测量原理
7、锚杆轴力量测 1)量测目的
⑴了解锚杆实际工作状态及轴向力的大小。
⑵结合位移量测,判断围岩发展趋势,分析围岩内强度下降区的界限 ⑶修正锚杆设计参数,评价锚杆支护效果。 2)量测方法和仪器
锚杆的轴向力测定,按其量测原理可分为电测式和机械式两类。 其中电测式又可分为电阻应变式和钢弦式。
电阻应变式和机械式是通过量测锚杆不同深度处的应变(或变形),然后按有关计算方法转求应力。
钢弦式则是通过测定不同深度处传感器受力后的钢弦振动频率变化,转求应力,其工作原理见本章的弦测法原理。
8、围岩压力及两层支护间压力量测
隧道开挖后,围岩要向净空方向变形,而支护结构要阻止这种变形,这样就会产生围岩作用与支护结构上的围岩压力。围岩压力量测,通常情况下是指围岩与支护或喷层与二次衬砌混凝土间的接触压力的测试。
1)目的:了解围岩压力的量值及分布状态;判断围岩和支护的稳定性,分析二次衬砌的稳定性和安全度。 2)量测仪器与原理
接触压力量测仪器根据测试原理和测力计结构不同分为液压式测力计和电测式测力计。
目前隧道中多用电测式,
弦测法原理:在传感器中有一根张紧的钢弦,当传感器受外力作用时,弦的内应力发生变化,随着弦的内应力改变,自振频率也相应地发生变化,弦的张力越大,自振频率越高,反之,自振频率越低。
9、钢支撑应力量测
一般在Ⅵ、Ⅴ级围岩中常采用型钢支撑;Ⅳ级围岩中常采用格栅支撑。通
过对钢支撑的应力量测,可知钢支撑的实际工作状态,从钢支撑的性能曲线上可以确定在此压力作用下钢支撑所具有的安全系数,视具体情况确定是否需要采用加固措施。 1)量测目的
⑴了解钢支撑应力的大小,为钢支撑选型与设计提供依据。
⑵根据钢支撑的受力状态,判断隧道空间和支护结构的稳定性。 ⑶了解钢支撑的实际工作状态,保证隧道施工安全。 2)量测元件
目前使用较普遍的型钢支撑应力量测多采用钢弦式表面应变计, 格栅支撑应力量测多采用钢弦式钢筋应力计。
10、混凝土应力量测
混凝土应力量测包括喷射混凝土和二次衬砌模筑混凝土应力量测。其目的是了解混凝土层的变形特性以及混凝土的应力状态;掌握喷层所受应力的大小,判断喷射混凝土层的稳定状况;判断支护结构长期使用的可靠性以及安全程度;检验二次衬砌设计的合理性,积累资料。
11、量测数据处理及应用 1) 量测数据处理的目的
由于现场量测所得的原始数据,不可避免具有一定的离散性,其中包含着测量误差甚至测试错误。不经过整理和数学处理的量测数据一时难以直接利用。数学处理的目的是:
⑴将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证,以确认量测结果的可靠性;
⑵探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化规律、空间分布规律,判定围岩和支护系统稳定状态。 2)量测数据处理的内容
⑴绘制位移、应力、应变随时间变化的曲线-时态曲线;
⑵绘制位移速率、应力速率、应变速率随时间变化的曲线;
⑶绘制位移、应力、应变随开挖面推进变化的曲线-空间曲线;
⑷绘制位移、应力、应变随围岩深度变化的曲线;
⑸绘制接触压力、支护结构应力在隧道横断面上分布图。 3)量测数据的应用
从维护围岩稳定性和支护系统的可靠性出发,现场测试人员关心围岩变形量的大小,是否侵入隧道设计断面的限界,是否对施工人员的安全构成威胁。以便及时调整设计参数和进行施工决策。
1)初期支护阶段围岩稳定性的判据和施工管理 ⑴根据最大位移值进行施工管理
a.当量测位移U小于Un/3,表明围岩稳定,可以正常施工。
b.当量测位移U大于Un/3并小于2Un/3时,表明围岩变形偏大,应密切注意围岩动向,可采取一定的加强措施,如加密、加长锚杆等措施。
c.当量测位移U大于2Un/3时,表明围岩变形很大,应先停止掘进,并采取特殊的加固措施,如超前支护、注浆加固等。
d.实测最大位移值或预测最大位移值不大于2Un/3时,可认为初期支护达到基本稳定。
⑵根据位移速率进行施工管理
a.当位移速率大于1mm/d时,表明围岩处于急剧变形阶段,应密切关注围岩动态。
b.当位移速率在1~0.2mm/d之间时,表明围岩处于缓慢变形阶段。 c.当位移速率小于0.2mm/d时,表明围岩已达到基本稳定,可以进行二次衬砌作业。
(3)根据位移时态曲线进行施工管理
每次量测后应及时整理数据,绘制时态曲线。
a.当位移速率很快变小,时态曲线很快平缓,表明围岩稳定性好,可适当减弱支护。
b.当位移速率逐渐变小,即d2u/dt2<0,时态曲线趋于平缓,表明围岩变形趋于稳定,可正常施工。
c.当位移速率不变,即d2u/dt2=0,时态曲线直线上升,表明围岩变形急剧增长,无稳定趋势,应及时加强支护,必要时暂停掘进。
d.当位移速率逐步增大,即d2u/dt2>0,时态曲线出现反弯点,表明围岩已处于不稳定状态,应停止掘进,及时采取加固措施。
第三篇:试验检测员考试隧道工程试验检测员复习汇总
隧道工程试验检测员复习点汇总
(2010年版)进行了修改和完善
一、基本知识(占考试的5%) 了解:
公路隧道常见的质量问题,
1.隧道渗漏;2.衬砌开裂; 3.限界受侵;4.衬砌结构同围岩结合不密实5.通风、照明不良。 熟悉:
公路隧道工程质量检测的内容。
1、材料检测:防排水材料检测、支护材料检测和衬砌材料检测。
2、施工检测:施工质量检测和施工监控质量。
3、环境检测:施工环境检测和运营环境检测。 《公路隧道质量检验评定标准》中的项目
1、总体;
2、.明洞;
3、洞口工程;
4、洞身开挖;
5、洞身衬砌;
6、防排水;
7、隧道路面。 2.超前支护与预加固围岩 隧道总体实测项目
行车道、净总宽、隧道净高、轴线偏位、路线中心线与隧道中心线的衔接以及边仰坡。
二、超前支护(占考试的10%) 了解:
常用的辅助施工方法。
1、地层预支护(超前支护);
2、预加固。
1)地表砂浆锚杆或地表注浆加固:适用于浅埋、洞口、偏压地段; 2)超前锚杆或超前小导管支护:适用于浅埋、松散破碎地层; 3)管棚钢架超前预支护:适用于极破碎地层、塌方、岩堆; 4)超前小导管预注浆:适用于砂、砂砾、断层破碎带等;
5)超前围岩深孔预注浆:适用于断面较大沉陷要求小的地下工程; 熟悉:
辅助施工方法施工质量检测的主要内容。 1. 超前锚杆 1) 基本要求:
(1) 锚杆材质、规格等应符合设计和规范要求;
(2) 超前锚杆与隧道轴线外插角为5o~10o,长度大于循环进尺,宜为3~5m. (3) 超前锚杆与钢架支撑配合使用时,锚杆应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接; (4) 锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。 (5) 锚杆长度不小于1m。 2) 实测项目 超前锚杆实测项目 项次 检查项目 规定值或允许偏差
检查方法和频率
1 长度(m)
不小于设计
尺量:检查锚杆根数的10%
1 / 13 2 孔位(mm)
±50
尺量:检查锚杆根数的10% 3 钻孔深度(mm)
±50
尺量:检查锚杆根数的10% 4 孔径(mm)
大于杆体直径
尺量:检查锚杆根数的10%
3) 外观鉴定:锚杆沿开挖轮廓线周边均匀布置,尾部与钢架焊接牢固,锚杆入孔长度符合要求。
2. 超前钢管 1) 基本要求:
(1) 钢管的型号、规格、质量等应符合设计和规范的要求;
(2) 超前钢管与钢架支撑配合使用时,应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接。 (3)
钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的95% 2) 实测项目
超前钢管实测项目 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率
1 长度(m)
不小于设计
尺量:检查10% 2 孔位(mm)
±50
尺量:检查10% 3 钻孔深度(mm)
±50
尺量:检查10% 4 孔径(mm)
大于钢管直径+20
尺量:检查10%
3)外观鉴定:钢管沿开挖轮廓线周边均匀布置,尾部与钢架焊接牢固,入孔长度符合要求。 掌握:
注浆材料性能试验: (1)、黏度;(2)、渗透能力;(3)、凝胶时间;(4)、渗透系数;(5)、抗压强度。 注浆效果检查方法: (1)、分析法
分析注浆记录,查看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到要求;注浆过程中漏浆、跑浆是否严重,从而以浆液注入量估算浆液扩散半径,分析是否与设计相符。 (2)、检查孔法
用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔,提取岩芯进行鉴定;同时测定检查孔的吸水量。 (3)、物探无损检测法
用地质雷达、声波探测仪测量注浆前后岩体声速、波速、振幅及衰减系数等进行无损探测,以判断注浆效果。
注浆效果如未达到设计要求,应补充钻孔再注浆。
三、开挖(占考试的15%) 了解:
开挖质量评定内容
(1)开挖断面的规整度;(2)超、欠挖控制 熟悉:
开挖质量基本要求
⑴ 开挖断面尺寸要符合设计要求
⑵ 应严格控制欠挖。拱脚、墙脚以上1m范围内严禁欠挖。当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30Mpa,并确认不影响衬砌结构稳定和强度时,允许岩石个别凸出部分(每1m2内不大于0.1m2)侵入断面,但其隆起量不得大于50mm.。
⑶ 应尽量减少超挖。不同围岩地质条件下的允许超挖值不同。
⑷ 隧道开挖轮廓应按设计要求预留变形量,预留变形量的大小宜根据监控量测信息进行调整。
⑸ 超挖部分必须回填密实。 超欠挖测定方法:
2 / 13 1)直接量测开挖断面面积的方法, (1)以内模为参照物直接测量法 (2)使用激光束的方法 (3)使用投影机的方法 2)非接触观测法 (1)三维近景摄影法 (2)直角坐标法
(3)极坐标法(断面仪法) 掌握:
激光断面仪法的操作方法
用断面仪进行测量,断面仪可以放置于隧道中任何适合于测量的位置(任意位置),扫描断面的过程(测量记录)可以自动完成。所测得的每点 均由断面仪发出的一束十分醒目的单色可见红色激光指示,而且可以人工随时加以干预。 激光断面仪法的原理
采用极坐标法。以某物理方向(例如水平方向)为起始方向,按一定的间距(角度与距离)依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径(距离)及该矢径与起始方向之间的夹角,将这些矢径端点依次相连即可得到实际开挖轮廓线。通过洞内的施工控制导线可以获得断面仪的定点定向数据,在计算软件的帮助下可自动完成实际开挖轮廓线与实际开挖轮廓线的空间三维匹配,并可输出各个测点与设计开挖轮廓线之间的超欠挖值(距离、面积)。如果沿隧道轴线按一定间隔测量数个断面,还可以算出实际开挖量、超挖方量、欠挖方量。
激光断面仪法的操作步骤
(1)选择测量断面,确定仪器架设位置; (2)安放仪器;
(3)设定仪器参数和扫描间距; (4)自动扫描测量断面;
(5)检查测量断面,进行修正和补测; (6)数据分析。
四、初期支护(占考试的15%) 了解:
初期支护的形式。
1)锚杆支护;2)喷射混凝土支护;3)锚喷联合支护;4)钢构件支护。 初期支护的作用
锚杆的作用:悬吊作用、组合梁作用、加固拱作用
喷砼的作用:支撑作用、填补作用、黏结作用、封闭作用
锚喷为主动加固围岩,钢架是依靠“被动支撑”来维持围岩的稳定。 初期支护施工工艺:
喷射混凝土的喷射工艺有三种:干喷(见图1)、湿喷(见图2)和潮喷;潮喷工艺与干喷工艺相近,在干喷的拌和料中适量加水即为潮喷。
影响喷射混凝土质量的因素:
1、影响砼强度的因素: 1)原材料质量
3 / 13 2)施工作业质量
2、影响喷射混凝土厚度的因素:
⑴爆破效果;⑵回弹率;⑶施工管理;⑷喷射参数 喷射混凝土质量检测方法 (1) 抗压强度试验
(2) 喷射混凝土厚度检测
(3) 喷射混凝土与围岩黏结强度检测 (4) 喷射混凝土粉尘、回弹率。 (5) 其他试验 熟悉:
锚杆加工质量检查: 1. 锚杆材料 (1) 抗拉强度 (2) 延展性与弹性 2. 杆体规格 3. 加工质量
锚杆安装尺寸检查: 1. 锚杆位置 2. 锚杆方向 3. 钻孔深度 4. 孔径与孔形 锚杆抗拔力测试
锚杆拉拔力测试常用设备:中空千斤顶、手动油压泵、油压表、千分表 检测步骤:
(1) 根据试验目的,在隧道围岩指定部位钻锚杆孔。 (2) 按正常的安装工艺安装待测锚杆。
(3) 根据锚杆的种类和试验目的确定拉拔时间。
(4) 在锚杆部位加上垫板,套上中空千斤顶,将锚杆外端与千斤顶内缸固定在一起,并装设位移量测设备与仪器。
(5) 通过手动油压泵加压,从油压表读取油压,根据活塞面积换算锚杆承受的拉拔力。 试验要求:
(1) 按锚杆数的1%且不少于3根做抗拔力试验。
(2) 同组锚杆的抗拔力的平均值应大于或等于设计值。 (3) 单根锚杆的抗拔力不得低于设计值的90%。 减少喷射混凝土回弹的措施:
(1) 严格控制喷射机工作风压。
(2) 合理选择喷射混凝土的配合比,适当减小最大集料的粒径,使砂石料具有一定得含水率;
(3) 掌握好喷头处的用水量,提高喷射作业操作熟练程度和技术水平。 (4) 采用湿喷工艺,添加外加剂。 (5) 采用双水环喷头
(6) 应保证喷射机密封板的平整,不漏风,并调节好密封板得压力,松紧适宜。 (7) 应加强喷射机的照明、通风 (8) 采用模喷混凝土。
4 / 13 钢支撑施工质量检测:
1.加工质量检测
(1)加工尺寸。钢架加工尺寸应符合设计要求。
(2)强度和刚度。钢支撑必须具备足够的强度和刚度。
(3)焊接。检测时,要注意是否有假焊,焊缝长度、深度是否符合要求。 2.安装质量检测
(1)安装尺寸。检测时应用钢卷尺测量,其误差不应超过设计尺寸5cm。其次应注意量测钢架拱顶的标高,要求钢架不得侵入二次衬砌空间5cm。
(2)倾斜度。在平面上检测可用直角尺,在纵断面上检测可用坡度规。 (3)保护层厚度。. (4)连接与固定。施工过程中尤其要检查钢架与锚杆的连接,要保证焊接密度与焊接质量,最终使锚杆、钢架和衬砌形成整体承载结构。
地质雷达法检测初期支护缺陷的方法以及仪器功能。 原理:地质雷达利用一个天线发射高频宽频带电电磁波,另一个天线接受来之地下介质界面的发射波。根据接受到波的时间、幅度与波形资料,推断介质的结构。
方法:将雷达的发射和接受天线密贴与喷层表面,雷达波通过天线进入混凝土衬砌中,遇到钢筋、钢拱架、材质有差别的混凝土、混凝土中间的不连续面、混凝土与空气分界面、混凝土与岩石分界面、岩石中的裂面等产生反射,接受天线接受到反射波,测出反射波的入射、反射双向走时,可计算出反射波走过的路程长度,从而求出天线距反射面的距离D(D= v×△t /2) 仪器功能:由地质雷达主机、天线、便携式计算机、数据采集软件、数据分析处理软件组成。 端锚式锚杆施工质量无损检测方法:
(1)将套筒套在待检测锚杆的螺母上,并将扭力扳手主体与套筒联接。
(2)左手轻按扭力扳手套筒端,右手扳动手柄,同时读取扭力矩的最大读数,并作记录。 (3)根据扭力矩和锚杆拉力之间的对应关系,确定锚杆的拉力。 掌握:
锚杆加工质量检测的内容:
检查时,首先应测量各部分的尺寸,其次检查焊接件的焊接质量;对于车丝部分,应检查丝纹质量,观察是否有偏心现象。 锚杆安装尺寸检测的内容: 1.锚杆位置
钻孔前应根据设计要求定出孔位,作出标记。施工时可根据围岩壁面的具体情况,允许孔位偏差±150mm。检查时应对锚杆间距与排距的尺量。 2.锚杆方向
检查时应特别注意拱顶钻孔的垂直度,目测即可。 3.钻孔深度
水泥砂浆锚杆,允许孔深偏差为±50mm;对于树脂锚杆和快硬水泥锚杆,钻孔深度应控制更严。深度不足造成托板悬空,锚杆难以发挥作用。钻孔深度可用带有长度刻度的塑料管或木棍等插孔量测。 4.孔径与孔形
砂浆锚杆应测量钻孔直径大于杆体直径15mm时,可认为孔径符合要求。 锚杆拉拔力的测试方法:
1.根据试验目的,在隧道围岩指定部位钻锚杆孔。 2.按照正常的安装工艺安装待测锚杆。
5 / 13 3.根据锚杆的种类和试验目的确定拉拔时间。
4.在锚杆尾部加上垫板,套上中空千斤顶,将锚杆外端与千斤顶内缸固定在一起,并装设位移量测设备与仪器.。
5.通过手动油压泵加压,从油压表读取油压,根据活塞面积换算锚杆承受的拉拔力。 砂浆锚杆注满度检测方法:
首先,在施工现场按设计参数,对不同类型的围岩,各设3~4组标准锚杆,每组1~2根。然后,在这些标准锚杆上测定反射波振幅值,这些值即作为检测其它锚杆的标准。这些标准值在进行其它锚杆的检测前储入仪器,在检测其它锚杆时可由测量仪器自动显示被测锚杆的长度与砂浆密实度的级别。 喷射混凝土质量检测内容:
1、抗压强度试验;
2、喷射混凝土厚度的检测;
1) 喷层厚度可用凿孔或激光断面仪、光带摄影等方法检查; 2) 检查断面数量。每10延米至少检查一个断面,再从拱顶中线起每隔2m凿孔检查一个点。 喷射混凝土质量检测方法:
(1)喷大板切割法
将混凝土喷射在45cmx35cmxl2cm(可制成6块)或45cmx20cmx12cm(可制成3块)的模型内,在混凝土达到一定强度后,加工成10cmx10cmx10cm的立方体试块,在标准条件下养护至28d进行试验(精确到0.1MPa) (2)凿方切割法
用凿岩机打密徘钻孔,取出长约35cm、宽约15cm的混凝上块,加工成10cmxl0cmxl0cm的立方体试块,在标准条件下养护至28d,进行试验(精确到0.1MPa)。 喷射混凝土评定标准:
(一)喷射匀混凝土的匀质性
(二)喷射匀混凝土的抗压强度
五、防排水(占考试的15%) 了解:
防水板的施工工艺
1、无钉热合铺设法;
2、有钉冷黏铺设法。 止水带安装工艺:
1、 沿衬砌1/3厚度处的轴线在挡头板每隔0.5m钻一φ12mm的钢筋孔,将制成的钢筋卡由待灌混凝土的一侧穿入另一侧,内、外分别卡紧止水带的1/2。
2、 将制成的钢筋卡由待灌混凝土的一侧穿入另一侧,内侧钢筋卡卡紧止水带之半,另一半止水带紧贴在挡头板上。
3、 待混凝土凝固后拆除挡头板,将原贴在挡头板上的止水带拉直后,弯曲钢筋卡套卡紧另一半止水带,浇筑施工缝另一半混凝土. 熟悉
常用防排水材料及其主要性能, 防水材料:
注浆材料(水泥浆和化学浆)、高分子防水卷材、氯丁乳胶沥青防水涂料、石油沥青油毡、土工织物、防水混凝土
隧道防水采用的高分子防水卷材主要是:ECB、EVA和LDPE 防水材料主要性能: 拉伸强度(MPa)、断裂伸长率(%)、24h不透水性(MPa)、低温弯折性(℃)、热处理尺
6 / 13 寸变化率(%)
土工织物(土工布)性能检测方法: 土工植物也称土工布,是透水性的土工合成材料,按照制造方法分为无纺织或非纺造土工织物和有纺或机织土工织物。具有过滤、排水、隔离、加筋、防渗和防护等作用。
一、 土工织物(土工布)物理特性检测; 1)、单位面积质量试验;2)、厚度试验。
二、 土工织物(土工布)力学特性测试; (1)抗拉强度;(2)撕裂试验;(3)顶破强度试验;(4)刺破试验。
三、 水力特性; 1) 垂直渗透系数试验; 2) 水平渗透系数试验。 掌握:
防水卷材性能检测方法:
1.卷材长度、宽度及厚度的测量、
2. 拉伸强度、扯断伸长率和300%定伸强度的试验、 3. 撕裂强度试验、
4 耐臭氧化试验、5.热空气老化试验、
6、脆性温度试验、7.柔度试验 防水混凝土抗渗性能试验:
1.试件到期后取出,擦干表面,用钢丝刷刷净两端,待表面干燥后,在试件的侧面滚涂一层熔化的密封材料。然后立即在螺旋加压器上压入经过烘箱或电炉预热的试模中。使试件底面和试模底齐平,待试模变冷后即可解除加压,装在渗透仪上进行试验。
2.试验时,水压从0.2MPa开始,每隔8h增加0.1MPa,并随时观察试件断面的情况。一直加至6个试块中有3个试块表面发现渗水,记下此时的水压力,即可停止试验。
3.当加压至设计抗渗标号,经8h后第三个试件仍不渗水,表明混凝土满足设计要求,也可停止试验。
防水板施工质量检测内容及方法:
1.焊缝质量检测
(将5号注射针与压力表连接,用打气筒充气,当气压表达到0.25Mpa时,保持15分钟,压力下降在10%以内,焊缝质量合格) 2.防水层破损的检查与修补
(1)补钉不得过小,离破坏孔边沿不得小于7cm。
(2)补钉要剪成圆角,不要有正方形、长方形和三角形等的尖角。
3.施工检查(主要是直观检查)
1)用手托起塑料板,看其是否与喷砼密贴。在拱顶,在1㎡范围内塑料板不得下凹或呈水平状。
2)看塑料板是否有被划破址破扎破等破损现象。
3)看接缝处是否胶合紧密,有无漏涂胶现象,搭接宽度必须大于5㎝。
4)检查射钉补块是否严密,交结强度能否满足施工要求。
六、施工监控量测(占考试的15%) 了解:
监控量测必测项目:
1、地质和支护状况观测(洞内外观察)
2、周边位移
3、拱顶下沉
7 / 13
4、地表下沉
监控量测选测项目:
1、锚杆及锚索内力及抗拔力
2、围岩体内位移(洞内设点)
3、围岩体内位移(地表设点)
4、围岩压力及两层支护间压力
5、刚支撑内力及外力
6、支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测
7、围岩弹性波测试
测量项目量测部位与测点布置量测频率等:位移、力量测仪器的基本使用方法及其数据处理 序号 项目 名称 方法及工具 布置 测量间隔时间 备
注
1-15d 16d-1m
1 地质和支护状况观测 岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述,地质罗盘等 开挖后及初期支护后进行 每次爆破后进行 必测
2 周边位移 各种类型收敛计 每10-50 m一个断面,每断面2-3对测点 1-2次/天
1次/2天 必测
3 拱顶下沉 水平仪、水准尺、钢尺或测杆 每10-50 m一个断面 1-2次/天 1次/2天
必测
4 表面下沉 水平仪、水准尺 每5-50m一个断面,每断面至少7个测点;每隧道至少量个断面;中线每5-20m一个测点 开挖面距量侧面前后<2 B时,1-2次/天; 开挖面距量侧面前后<5 B时,1次/2天 开挖面距量侧面前后<5 B时,1次/周 选测 5 锚杆或锚索内力及抗拔力 各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器 每10m一个断面,每个断面至少做三根锚杆 必测
6 围岩体内位移(洞内设点) 洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移 每5-100m一个断面,每断面2-10个测点 1-2次每天
1次/2天 选测
7 围岩体内位移(地表设点) 地面钻孔中安设各类位移器 每代表性地段一个断面,每断面3-5个钻孔 通地表下沉要求 选测
8 围岩压力及两层支护间压力 各种类型压力盒 每代表性地段一个断面,每断面宜为15-20个测点 1-2次每天
1次/2天 选测
9 刚支撑内力及外力 支柱压力计或其它测力计 每10钢拱支撑一对测力计 1-2次每天
1次/2天 选测
10 支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测 各类混凝土内应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法 每个代表地段一个断面,每个断面宜为1个测点 1-2次每天
1次/2天
选测
11 围岩弹性波测试 各种声波仪及配套探头 在有代表性地段设置 选测
掌握:
必测项目量测仪器的使用方法,量测数据的处理方法。 施工监控量测任务 (1)
确保安全 (2)
指导施工 (3)
修正设计 (4)
积累资料
8 / 13 量测要求
(1)快速埋设测点。在隧道开挖过程中,开挖工作面四周2倍洞径范围内受开挖影响最大。测点一般在开挖后埋设的,为尽早获得围岩开挖初始阶段的变形动态,测点应紧靠工作面快速埋设,尽早量测。一般设置在距开挖工作面2m范围内,开挖后24小时内、下次爆破前测取初读数。
(2)每一次量测数据所需时间应尽可能短。
(3)测试元件应具有良好的防震、防冲击波能力。 (4)测试数据应准确可靠。
(5)测试元件在埋设后能长期有效的工作。 (6)测试元件应有足够的精度。 洞内外观察的目的:
(1)预测开挖面前方的地质条件。
(2)为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。
(3)根据喷层表面状态及锚杆的工作状态,分析支护结构的可靠程度。 周边位移量测(收敛量测)目的:
(1)根据变形速率判断围岩稳定程度和二次衬砌施作的合理时机。 (2)指导现场施工。
拱顶下沉量测:对于埋深较浅、固结程度低的地层,水平成层的场合,这项量测比收敛量测更为重要,其量测数据是确认围岩的稳定性,判断支护效果,指导施工工序,预防拱顶崩塌,保证施工质量和安全最基本得资料。
拱顶下沉量测方法:接触观测法(精密水准仪)、非接触观测法(全站仪)。 地表下沉量测目的:
(1)地表下沉范围、量值。
(2)地表及地中下沉随工作面推进的规律。 (3)地表及地中下沉稳定的时间。 围岩内部位移量测目的:
(1)判断浅埋、偏压和强构造岩体中隧道围岩的稳定性和支护效果,确保施工安全和工程质量。
(2)判断隧道围岩松弛范围,优化锚杆设计参数。 围岩内部位移量测仪器,主要使用多点位移计。 锚杆轴力量测目的:
(1)了解锚杆实际工作状态及轴向力大小。
(2)结合位移量测,判断围岩发展趋势,分析围岩内强度下降区的界线。 (3)修正锚杆设计参数,评定锚杆支护效果。
锚杆轴向力测定,按其量测原理可以分为电测试和机械式两类。 围岩压力及两层支护间压力量测:判断围岩和支护的稳定性,分析二次衬砌的稳定性和安全度。
钢弦式压力盒的性能试验 (1)钢弦抗滑性能试验 (2)密封防潮试验 (3)稳定性试验 (3)重复性试验 钢架应力量测目的:
(1)了解钢架应力的大小,为钢架选型与设计提供依据。
9 / 13 (2)根据钢架的受力状态,判断围岩和支护结构的稳定性。 (3)了解钢架的实际工作状态,保证隧道施工安全。 目前型钢钢架应力量测多采用钢弦式表面应变计,格栅钢架应力量测多采用钢弦式钢筋应力计。
混凝土应力量测包括喷射混凝土和二次衬砌模筑混凝土应力量测。其目的---是了解混凝土层的变形特性以及混凝土的应力状态;掌握喷层所受应力大小,判断喷射混凝土层的稳定状态,判断支护结构长期使用的可靠性以及安全程度;检验二次衬砌设计的合理性;积累资料。 围岩声波测试:是借助于对岩体(岩石)施加动荷载,激发弹性波在介质中的传播,来研究岩体(岩石)的物理力学性质及其构造特征,一般用波速、波幅、频谱等参数进行表征。 一般有如下规律:①岩体分化、破碎、结构面发育,则波速低、衰减快,频谱复杂;②岩体充水或应力增加,则波速则波速增高,衰减减少,频谱简化;③岩体不均匀性和各项异性使波速与频谱的变化也相应地表现出不均一性和各向异性。
七、衬砌(占考试的20%) 了解:
模板的要求:
1、拱架应有足够的刚度、强度和完整性;
2、拱架应有规整的外形;
3、模板长度或宽度不宜过大。
4、拱架或模板设置位置应准确。
5、挡头板安装准确,封堵严实。
6、浇筑模筑混凝土前应将模板内的杂物积水和钢筋上的油污清除干净。
在调制混凝土拌合物时,水泥质量偏差不得超过±1%,集料质量偏差不得超过±2%,水及外加剂质量偏差不得超过±1%。混凝土中总碱含量(Na2O+0.685K2O)不得大于3kg/m3. 泵送混凝土技术要求:
1、碎石最大粒径与输送管内径之比:宜小于或等于1:3;卵石小于或等于1:2.5;通过0.315毫米筛孔的砂应小于15%,砂率应控制在40~50%。
2、最小水泥应控制在300kg/立方米。
3、混凝土的坍落度宜为8~18cm。
4、混凝土内宜掺加适量的外加剂。
5、混凝土的供应必须保证输送混凝土的泵能连续工作。
6、输送管线宜直、转弯宜缓、接头应严密;如管道向下倾斜,应防止混入空气,产生阻塞。
7、泵送前应先用适量、与混凝土组成相同的水泥浆润滑输送管内壁。
8、在泵送过程中,受料斗内应有足够的混凝土,以防止吸入空气产生阻塞。 熟悉:
二次衬砌质量检测的内容、方法及仪器。
1、衬砌施工条件:开挖轮廓线要求、围岩稳定性要求、基础地基承载力要求。
2、衬砌混凝土浇筑施工检查:模板及拱架、钢筋、拆模检查、养护。 质量检测内容:强度、厚度、钢筋、混凝土缺陷和几何尺寸等
质量检测方法:超声波法、回弹法、超声回弹综合法、钻芯法检测混凝土强度;激光断面仪检查隧道净空
混凝土外观缺陷的检测方法:裂缝、蜂窝麻面、平整度和几何轮廓。 隧道裂缝的检测方法:刻度放大镜和塞尺
混凝土内部缺陷的检测方法:水压法、超声波法、钻孔取芯法、地质雷达法、红外成像法、
10 / 13 冲击-回波法 八 超前地质预报 了解
超前地质预报目的:
(1) 进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件,指导工程施工的顺利进行。
(2) 降低地质灾害发生的几率和危害程度。 (3) 为优化工程设计提供地质资料。 (4) 为编制竣工文件提供地质资料。 超前地质预报的原则:
(1) 隧道超前地质预报是保证隧道施工安全的重要环节和重要技术手段,应将其列为隧道施工的必要工序。
(2) 隧道超前地质预报应进行地质复杂程度分级,确定重点预报段落,并遵循动态设计的原则,根据预报实施工作中掌握的地质情况,及时调整隧道区段的地质复杂程度分级,预报方法和技术要求等。
(3) 隧道超前地质预报可采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导坑与主洞探测相结合的方法,并对各种方法预报结果综合分析,相互验证,提高预报准确性。
(4) 隧道设有平行导坑、正洞超前导坑或为线间距较小的两座隧道时,应充分利用平行超前导坑、正洞超前导坑、先行施工的隧道开展隧道超前地质预报工作。
超前地质预报的主要内容:
(1) 地层岩性预测预报,特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。 (2) 地质构造预测预报,特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。
(3) 不良地质预测预报,特别是对溶洞、人为坑洞、瓦斯等发育情况进行预测预报。 (4) 地下水预测预报,特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况进行预测预报。
超前地质预报可采用地质调查法、超前钻探法、物探法和超前导坑预报法。
长距离预报:预报长度100m以上。可采用地质调查法、地震波反射法及100m以上的超前钻探法。
中距离预报:预报长度30m~100m。可采用地质调查法、弹性波反射法及30m~100m的超前钻探法等。
短距离预报:预报长度30m以内。可采用地质调查法、弹性波反射法、电磁波反射法、红外探测及小于30m的超前钻探法等。
隧道地质复杂程度分级:复杂、较复杂、中等复杂和简单四季。 九 通风检测 了解
隧道通风可分为施工通风和运营通风。
施工环境检测的主要任务是检测施工过程中隧道内的粉尘和有害气体。运营环境检测包括通风、照明和噪声等。 掌握
粉尘浓度测定
我国常采用质量法测定粉尘浓度,目前普遍采用滤膜测尘法。
我国《公路隧道施工技术规范》规定:隧道施工中含10%以上游离二氧化硅的粉尘,每立
11 / 13 方米空气不得大于2mg;含10%以下游离二氧化硅的矿物性粉尘,每立方米空气中不得大于4mg。
滤膜测尘法原理:用抽气装置抽取一定量的含尘空气,使其通过装有滤膜的采样器,滤膜将粉尘截留,然后根据滤膜所增加的质量和通过的空气量计算出粉尘的浓度。 滤膜有75mm和40mm两种规格。 瓦斯检测
瓦斯主要成分是CH4,规定甲烷按体积计不得大于0.5%。
1、 催化性瓦斯测量仪
2、 光干涉瓦斯检定器 一氧化碳检测
对于施工隧道:一氧化碳一般情况下不大于30mg/m3;特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,浓度可为100mg/m3,但工作时间不得超过30min.。
对于运营隧道:采用全横向通风方式与半横向通风方式时,按隧道长度取不同值。 检知管、AT2型一氧化碳检测仪 烟雾浓度检测
主要采用光透过率仪。规定当隧道内烟雾浓度达到0.012m-1时,应按采取交通管制等措施考虑,隧道内进行养护维修时,应按现场实际烟雾浓度不大于0.0035m-1考虑。 隧道风压检测 隧道风速检测
规定:单向交通隧道风速不宜大于10m/s,特殊情况可取12 m/s;双向交通隧道风速不应大于8 m/s,人车混用隧道不应大于7 m/s。
用风表检测风速常用的风表有杯式和翼式两种。杯式风表用在检测10m/s的高风速;翼式风表用在检测0.5~10m/s的中等风速,具有高灵敏度的翼式分表也可以用在检测0.1~0.5m/s的低风速。
迎面侧风方法:测风员面向风流站立,手持风表,手臂向正前方伸直,然后按一定的线路使风表均匀移动。 侧面法:略
十、照明检测 了解
目前高级公路上的隧道照明设施就是根据车速和驾驶员的适应能力而设计的。暗适应的时间约为10s,明适应的时间为1~3s。
综合考虑安全和经济两个方面,隧道白天照明被划分成接近段、入口段、过渡段、中间段、出口段五个区段。 人车混行的隧道中,中间段亮度不得低于2.5cd/m2。在单向交通隧道中,应设置出口段照明,出口段宜取60m,亮度宜取中间段亮度的5倍,在双向交通隧道中,可不设出口段照明。
1、光谱光效率:是人眼在可见光光谱范围内视觉灵敏度的一种度量。
2、光通量:是光源发光能力的一种度量。是指光源在单位时间内发出的能被人眼感知的光辐射能的大小。单位为流明(lm)。
3、光强:是反映光源光通量在空间各个方向上的分布特征,他用光通量的空间角密度来度量。单位是坎德拉(cd)。
4、照度:是用来表示被照面上光的强弱,以被照场所光通量的面积密度来表示。单位为勒克斯(lx)。
5、亮度:用于反映光源发光面在不同方向上的光学特征。单位为坎德拉每平方米(cd/m2) 照明检测分类:可分为实验室检测和现场检测。
12 / 13 光检测器:光电池 照度检测:照度计
光强检测:直尺光度计(光轨)
光强分布测量:光度计(分卧式和立式光度计) 光通量检测:球形积分光度计
亮度检测:亮度计
祝大家考试顺利通过!青海民和
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第四篇:隧道工程试验检测技术思考题答案
一.公路隧道的作用有哪些? 缩短行车里程,改善线路的路况,提高公路的等级,提高交通效率,是修建公路隧道的基本目的;同时,隧道可从根本上免除公路路线上的土石方坍塌、泥石流、雪崩等病害;隧道不改变地形自然原貌,保护了环境,还利用地下空间,节省了公路建设用地,线路长度. 二.试对公路隧道进行分类.按地质条件分:山岭隧道;软土地层隧道;水底隧道.按施工方法分:矿山法;暗挖法、盾构法、沉管法,明挖法,暗挖法.按隧道长度分:短隧道(≤0.5Km);中隧道(1Km≥L>500m);长隧道(3Km≥L>1Km);特长隧道(>3Km).其他分法:单跨,连拱隧道和小间距隧道三.公路隧道具有哪些特点?它们对施工有什么影响?(1)断面大(2)形状扁平(3)需要运营通风(4)需要运营照明(5)防水要求高.四.公路隧道的常见质量问题有哪些?怎样预防?(1)隧道渗漏(2)衬砌开裂(3)限界受侵(4)衬砌结构同围岩结合不密实(5)通风、照明不良 五.公路隧道检测技术的内容有哪些?(1)材料质量检测(2)施工检测包括 超前支护与预加固围岩施工质量检测开挖质量检测、初期支护施工质量检测、防排水质量检测施工监控量测混凝土衬砌质量检测通风、照明检测(3)环境检测 施工环境检测运行环境检测六.试述加强隧道工程检测的作用与意义.一.隧道在穿越不良地质地段时,常用的辅助施工方法有哪些?可分为; 1 对地层超前支护:地表砂浆锚杆或地表注浆加固;超前锚杆或超前小导管支护;管棚钢架超前支护2 对地层预加固:超前小导管预注浆;超前围岩深孔预注浆二.超前锚杆或超前小钢管支护适用于哪些地质条件?适用于浅埋松散破碎的地层(首先用凿岩机或钻孔台车沿隧道外轮廓线向外钻孔,然后安设锚杆或用钻机将小钢管顶入)三. 管棚钢架超前预支护适用于哪些地质条件?管棚钢架超前预支护适用于极破碎的地层、塌方体、岩堆等地段。(定义:管棚钢管沿隧道开挖轮廓线纵向设置,其长度为10~45m,管棚钢架超前支护施工流程为:制作管棚钢架一测设中线及水平基点.一检查已开挖断面尺寸及形状一安设管棚钢架一钻管棚钢管孔眼.一安设管棚钢管一开挖断面一喷射混凝土一安设初期支护钢架一锚喷.四.注浆材料的主要性质有哪些?定义:注浆是指将注浆材料按一定配合比制成的浆液压入围岩或衬砌与围岩之间的空隙中,经凝结、硬化后起到防水和加固作用的一种施工方法.对注浆材料的要求:1.浆液粘度低,渗透力强,流动性好,能进入细小裂隙和粉、细砂层.这样浆液可达到预想范围,确保注浆效果. 2.可调节并准确控制浆液的凝固时间,以避免浆液流失,达到定时注浆之目的.3,浆液凝固时体积不收缩,能牢固粘结砂石;浆液结合率高,强度大.4.浆液稳定性好,长期存放不变质,便于保存运输,货源充足,价格低廉.5.浆液无毒,无臭,不污染环境,对人体无害,非易燃、易爆之物.浆液材料的分类: 水泥浆液;化学浆液.主要性质:
1.粘度粘度是表示浆液流动时,因分子间互相作用,产生的阻碍运动的内摩擦力。其单位为帕斯卡秒(Pa·s).2.渗透能力:渗透能力即渗透性,指浆液注入岩层的难易程度.3.凝胶时间: 凝胶时间是指参加反应的全部成分从混合时起,直到凝胶发生,浆液不再流动为止的一段时间.4.渗透系数:渗透系数是指浆液固化后结石体透水性的高低,或表示结石体抗渗性的强弱.5.抗压强度.五.如何测定注浆材料的粘度?参照《合成胶乳粘度测定法》(GB2956—82)的规定.六.试述水泥细度的测定方法《水泥细度检验方法(80pm筛筛析法)》(GB 1345-91)规定了水泥细度的检验方法,概要介绍如下:1.方法原理采用80~an筛对水泥试样进行筛析试验,用筛网上所得的筛余物的质量占试样原始质量的百分数来表示水泥样品的细度2.仪器:(1)试验筛(2)负压筛析(3)水筛和喷头(4)天平3.样品处理:水泥样品应充分拌匀,通过0.9mm方孔筛,记录筛余物情况,要防止过筛时混进其他水泥.4.操作程序(1)负压筛法(2)水筛法R100%式中:F— 水泥试样的筛余百分数5.试验结果水泥试样筛余百分数按下式计算:FW(g).七.超前钢管施工质量应检查哪些内容?(%);R— 水泥筛余物的质量(g);W— 水泥试样的质量
超前钢管实测项目;长度(m)不小于设计.孔位(nm)±50 .钻孔深度(mm)±50;孔径(mm)大于钢管直径+20 八.对注浆效果检查的方法通常有哪些?1.分析法;分析注浆记录,查看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求从而以浆液注人量估算浆液扩散半径,分析是否与设计相符.2.检查孔法用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔,提取岩芯进行鉴定.3.声波监测法用声波探浏仪测量注浆前后岩体声速、振幅及衰减系数等来判断注浆效果。
第五篇:电力电缆的在线检测与隧道电缆的防火
The Online Examine of Power Cable and the Fireproofing of Tunnel Cabl
e
张振存 韩伯锋
(西安四方机电有限责任公司 西安710021)
摘 要: 本文针对近年来频繁发生的隧道电缆火灾事故,叙述了沟道、隧道电力电缆在线检测的必要性和检测方法,以供参考。
Abstract: As the fire hazard of the tunnel cable happened frequency recent year,The writer tell the necessary of the channel、tunnel、power cable online examine and account the check means for you reference. 关键词: 电缆 故障 温度 火灾 灭火
Key works : cable fault temperature fire hazard outfire
0 引 言
无论是城市建设还是工矿企业的规划,都越来越注重地上空间的利用和环境的安全,电力供应作为工矿企业和城市规划建设的重要部分,其供电线路越来越多地使用电力电缆,由于在一个局部范围内,电力电缆的数目较多,有些工矿企业采用桥架式结构敷设电缆,但大多数工矿企业则采用沟道或隧道结构敷设电缆,而城建中则全部采用沟道或隧道结构敷设电缆;由于电力电缆的特殊结构和相对集中(甚至重叠),当一条电缆发生故障后,往往会使周围其它电缆严重地产生重大火灾事故;由于桥架电缆几乎暴露在地面以上的空间,当电缆发生故障后而引起严重火灾时,人们则较容易发现并及时采取处理措施。相对来说,沟道或隧道电缆则由于在地面以下,当电缆发生故障后而引起严重火灾时,由于很难发现而延误事故处理,可能会造成较大的经济损失,为了及时解决沟道或隧道电缆存在的这一隐患,在此我们较详细地介绍一下有关沟隧道电缆的安全防护技术问题。
1 电力电缆引起火灾原因分析
1.1 火灾原因分析
引起沟隧道电缆火灾原因无外乎两点:
其
一、外因:可燃气体(如煤气、天然气、沼气等)串入电缆的沟隧道中,由于沟隧道比较密闭,当遇到明火(人为或电缆放电等)便立即引起整段电缆爆炸失火。
其
二、内因:由电缆自己本身引起火灾故障。在我国,中高压供电系统采用中性点不接地系统,当电缆发生单相接地故障时,系统对地电容较大,单相接地电流会引起较大电弧,较大的电弧有时持续数小时之久而不熄灭,失火电缆将殃及相隧的周边电缆,导致严重火灾事故。因此,电缆出现故障是产生火灾事故的内在根本原因。
电力电缆产生故障的原因很多,归纳有以下几点: a、电缆产品的质量问题;
b、电缆运行时间较长,产生老化;
c、电缆长期过负荷运行或处于恶劣的环境中; d、电缆施工质量或接头制作工艺水平较低; e、人为对电缆的破坏;
作为电缆本身,无论是什么原因引起火灾事故,在火灾事故以前的时间过程或物理过程大致相同。
电缆某处绝缘受损→间歇或连续放电→电缆绝缘明显下降局部发热→电缆某处爆炸或发生电弧,并产生不良气体→整个电缆沟隧道失火。
因此,如果人们能及时处理并采取措施,将完全可以防止火灾事故的发生。 1.2 电缆火灾特点
a、蔓延快、火势猛 电缆本身是一种易燃物。随着城市的发展和城农网改造的进行,变电所内的电缆数量越来越多,又采用隧道和架空密集敷设,有的还处于与高温热管道重迭或交错布置的环境中,电缆夹层更是布满蜘蛛网似的电缆,再加上电缆竖井的高差形成自然抽风,以及发生故障或火情的电缆又不能马上断电。因此,这些场所一旦着火,火势就特别凶猛,沿着电缆群很快延燃扩大,加之地方狭小,现有的消防器具往往难以充分投入,使得火势不能遏止在小范围内并短时扑灭。沟隧道电缆的火灾凶猛可想而知。
b、抢修困难 电缆着火时产生大量的烟雾和有毒气体,CO、CO2含量很高,特别是普通塑料电缆不但易着火,而且产生氯化氢气体通过缝隙、孔洞会弥漫到电气装置室内,形成稀盐酸附着在电气装置上,并形成一层导电膜,严重降低了设备和接线回路的绝缘,因此即使火被扑灭后,仍影响安全运行。即使采用绝缘清洗剂清洗效果也不佳。这种灾害称为二次危害。
c、损失严重 电缆火灾事故,造成严重损失,直接和间接经济损失,少则几十万,多则几十亿元人民币,而且修复也比较困难。
2 预防沟隧道电缆失火的理论分析
由以上分析可知:若同时对电缆沟隧道中的有害可燃气体和对电缆本身进行实时监控便可达到预防沟隧道电缆失火的目的。对有害可燃气体进行预测则比较容易,本节主要探讨对电缆本身的实时监控问题。 2.1 电力电缆绝缘在线检测技术
采用这一技术可以早期发现电力电缆特别是交联聚乙烯电缆存在的绝缘缺陷及老化情况,通常有以下几种方法:
a、直流分量法 通过检测电缆芯线与屏蔽层电流中极微弱的直流成分,对XLPE电缆中某一点或某一局部存在的树枝化(水树枝、电树枝)绝缘缺陷进行劣化诊断。 b、直流叠加法 通过电缆的电压互感器的中性点处施加一几十伏左右的直流电源,该直流电压与运行中电缆的交流电压叠加,检测通过电缆绝缘层的极微弱的直流电流,即可测得整条电缆的绝缘电阻,从而可对电缆的好坏进行判断。 c、tanδ法 通过电压互感器和电流互感器 来在线检测电缆的tanδ值,以便分析发现整条电缆中是否存在水树枝的绝缘缺陷进行劣化诊断。
如果采用上述方法可有效地发现电缆绝缘缺陷情况,并及时处理,相信绝对不会有火灾事故的发生,但事实上因各种原因很难做到这一点。 2.2 电力电缆故障在线测试
当电缆的绝缘缺陷较明显时,在某一点(或一局部)将存在电缆芯线对屏蔽层的间隙或连续放电。依据行波理论,电缆的放电将会在放电处和电缆端头产生反射波,通过检测这一反射波便可确定电缆的放电现象或缺陷点的位置,应用这一技术也可较早预防电缆失火,这一技术则相对比较成熟。 2.3 电缆温度实时监测
当电缆绝缘受损程度严重时,在电缆的某一点或局部便会严重发热,通过测量整条电缆或电缆中某些可疑点的温度及其变化率,如此可防止电缆的爆炸或失火,或及时报告失火点位置。
通常有以下几种方法来检测电缆的温度及其变化率:
感温电缆 用感温电缆缠绕在电缆上,当电缆某处的温度达到感温电缆出厂时的特定值时,感温电缆呈现短路状态,并始终保持这状态,通过检则感温电缆的短路状态,方可知电缆的故障点大概位置。采用这一方法的主要缺点有: a、需要对隧道中的每一条电缆进行缠绕式分布,隧道中有多少电缆就需要多少条感温电缆,电缆有多长,感温电缆就要缠绕多长,费时、费工,实用性太差; b、没有任何抗电磁干扰措施,抗干扰性太差;
c、由于感温电缆在出厂时温度检测点为一定值(如65℃、85℃、105℃),即当温度到达定值时,电缆成短路状态。因此,不能实时反映电缆的温度变化情况,达不到实时监控的目的。同时当感温电缆短路后不能再恢复,为一次性使用,维护工作量较大。 d、只能监控电缆温度,对电缆的泄漏电流、故障及隧道的进水是无能为力的。
缆式感温光纤 国外现在有应用光纤感温缆式传感技术,与缆式感温电缆相类似,但只解决了抗干扰问题,除具有缆式温度传感器的其它缺点以外,价格高于缆式温度传感器的十几倍。所以,推广应用起来很困难,销售市场面较窄,在中国市场开拓比较困难。
点式温度传感器 由于电缆发生故障多在电缆接头处或恶劣环境处,密闭式集成电路点式感温的传感器,放在电缆中的可疑或重要部位,可检测到电缆局部的温度及其变化率。这一技术已经成熟。
离子感烟传感器 当火灾事故一旦发生了,它的第一现象一定烟雾。可以通过离子感烟传感器来实时监测沟隧道中烟雾变化,并用最快的速度报告人们火灾发生的位置。这一技术应用十分广泛。
3 SCA-4000电缆监控灭火系统
3.1 系统简介
系统参照电缆的设计规范,利用电子技术、通信技术和现代控制技术,使电缆在高性能的工业控制计算机的协调控制下,24小时实时监控,通过图文显示、声光报警等方式提示故障隐患性质和具体位置,以便电缆维护人员及时采取措施,防患于未然。即使报警后没有及时处理导致电缆放炮,在自动灭火分系统的配合下,使整个系统将会自动扑灭火焰,把损失降到最低。而故障监测分系统将会告诉您电缆放炮的具体位置。彻底克服电缆过温引起的连锁火灾事故,保障安全生产,提高生产效率。该系统适用于发电、变电、大(中)型石化企业、冶金企业等敷设有隧道、沟道、夹层、桥架电缆的各种单位安装使用。
系统集隧道中电缆的泄漏电流、电缆故障、本体温度、接头温度,重要区域的环境温度、环境湿度、环境烟雾、隧道水位及自动排水等实时监控为一体,再加上自动灭火分系统那就是隧道电缆监控的完美组合,在国内处领先地位。 3.2 系统特点
·具有故障在线检测功能,可对运行中的电缆故障进行准确判断和定位;
·实时监测电缆运行状态,并自动生成电缆运行报告;
·实时监控隧道、沟道等易进水的地方,并可做到自动排水;
·系统兼容多种传感装置:环境温度、本体温度、接头温度、缆式感温电缆、离子感烟、区域红外光束探测、湿度、水位、电流等传感装置,并能适应于各种恶劣的环境;
·工控机控制:12.1″大屏幕彩色液晶显示器,专用抽屉式红外键盘及鼠标,微型热敏打印机,WINDOW S操作平台,全汉字菜单,界面友好,人机对话方便,操作简单;
·配有标准图符、操作密码、管理密码等管理方便,维护简易;
·采用交直流两套供电系统,并配有专用消防电源,安全可靠;
·运行可显示隧道平面示意图,传感装置的示意位置,并有物理描述和工程描述等,直观方便;
·系统报警或自身故障时,屏幕自动提示相关图文信息,并发出声光报警信号,同时自动打印报警文字信息;
·系统具有自动数据存储功能,以便查阅历史记录,且具有统计分析功能,协助使用者对电缆的运行状态进行分析,并绘制直方图的曲线图。提供科学的状态检修依据;
·系统可通过局域网与其他自动化系统互联。 3.3 系统构成
本系统主要由中央控制分系统、报警终端分系统、测温终端分系统,故障监测分系统和自动灭火分系统五大部分组成。其系统原理布线框图如下:
3.4 在线检测
控制中心 监控中心在系统网络中具有最高控制权,能够调节在线所监控管辖的变电站,在系统网络中主要用于观察、分析、记录隧道(沟道)电缆的在线运行状况、在线监测数据。中心数据服务器用于存储各个监测站点的监测信息,便于查询各设备的历史运行状况。它经WEB服务器接入局内MIS网,MIS网内的用户只需安装一套软件,而不必添置任何硬件设备即可成为远程综合监测系统的终端。在线监测计算机主要用于收集各监测站点的监测信息,接受各监测站点的报警信息,对监测数据进行分析、处理。与中心服务器之间的通讯方式灵活,可采用光纤连接、计算机串口直连、载波通讯、MODEM拨号实现现场数据的实时传送和命令控制,系统利用不同通讯介质实现远程定时或实时监测。 在数据通讯量不很大的情况下,中心数据服务器、WEB服务器可以合为一台服务器,甚至可以利用现场监测计算机实现中心数据服务器、WEB服务器的功能。网络结构可以根据监测数据浏览终端的多少而灵活配置。
报警终端 终端采用先进的单片机技术,保证了系统的高速信息交换和数据采集,提高了系统的可靠性,适合于多点数,大区域,多个模块组成的监控系统。使用符合GB12476.1-90及IEC61241-1-1防爆标准的机壳,可直接在现场使用,密闭性好,防熏蒸。而且带有过压、过流、突波、隔离、雷击保护电路。支持离子感烟、区域红外、感/测温电缆、电流、水位等多种传感装置。
温度终端 采用先进的双CPU技术,保证了系统的高速信息交换和数据采集,提高了系统的可靠性,适合于多点数,大区域,多个模块组成的监控系统。使用符合GB12476.1-90 及IEC61241-1-1防爆标准的机壳,可直接在现场使用,密闭性好,防熏蒸。而且带有过压、过流、突波、隔离、雷击保护电路。
故障在线监测 在线监控系统中的电缆故障在线测距功能,是我公司十多年的SDCA系列高智能电缆故障闪测仪加上现代计算机技术和网络技术结合而成的数字化时代的产品,可以使电缆一出现故障就能知道故障点所在的具体位置,从而减少线路寻找的工作量,缩短故障修复时间,节约大量的人力、物力,提高供电可靠性,减少停电损失,加强并提高系统运行管理水平。基于已获国家专利的SDCA高智能电缆故障闪测仪(专利号:ZL 93 1 05422.2)和SDCG一种电力电缆故障的数据采集及保护装置(专利号:ZL 01 2 40569.8),首次采用在线专家系统和内置专家诊断系统,实时采集故障波形,并确定故障点距离。测距精度基本不受线路长度、故障位置、故障类型、负荷电流、接地电阻、故障时电压相角、大地电阻率及一些较强干扰的影响。利用全球定位系统(GPS)作为同步时间单元。
3.5 消防灭火
电缆防爆灭火壳 近年来,国内电缆隧道(沟道)不断着火,损失惨重。通过现场考察分析,失火直接原因主要由电缆薄弱环节,特别是中间接头过热爆炸并产生电弧所引起。本公司与国家电力公司武汉高压研究所共同开发研制的新壳体,可完全防止电缆因中间接头所引起的电缆隧道(沟道)着火,与国内外同类产品相比,具有以下特点:不改变原电缆接头的结构,安装方便;防爆壳由外壳及灭火阻燃粉(或灭火泥)等组成,可完全阻止故障接头产生的电弧外喷。如果产生高温、高压,外壳上的压力孔打开,使灭火阻燃粉喷出,可以扑灭接头以外可能产生的火苗。不会因增加本装置使电缆的中间接头温度有明显变化(实验数据表明防爆壳内外温差<±1℃,散热性能较好。壳体材料:ABS 阻燃塑料;填充材料:灭火阻燃粉或灭火泥 二氧化碳(CO2) 二氧化碳(CO2)自动灭火系统是目前国内外应用非常广泛的一种气体消防设备,二氧化碳(CO2)作为灭火剂具有不污损设备,绝缘性能好等优点。设计成单元独立系统和组合分配系统,对单元或多区采用全淹没或局部灭火方式扑灭防护区内发生的火灾。
细水雾 细水雾灭火技术于20世纪40年代用于轮船灭火,自90年代开始,为了寻求替代卤代烷130
1、1211的理想灭火剂,一些发达国家相继研究和开发了细水雾灭火系统。我国也把细水雾灭火系统的开发列入国家“九五”科技攻关项目。细水雾灭火系统在灭火效果、工程造价、环境保护、二次灾害损失等各方面综合比较,优于传统的气体灭火系统和水喷雾、水喷淋灭火系统,已经越来越多地被用户采用。
作为新兴的水消防灭火技术,细水雾灭火系统工程具有气体灭火和水灭火的双重优点,同时又最大化的降低了它们的缺点。具有工程和安装成本低、对火灾反应速度快、耗水量低、火灾损失少、火灾蔓延、报警速度快等一系列优点,加上它绿色环保、应用广泛的特点,细水雾灭火系统将是新世纪最佳的灭火系统。目前在欧美已进入推广普及阶段,并以其良好的性价比、卓越的环保内涵用以代替气体灭火系统及水喷淋灭火系统。我公司于数年前引进国外先进技术,结合国内消防环境的需要,进行了大量的实验和优化设计,目前已在全国率先推出该产品。
七氟丙烷(HFC-227ea)洁净气体 七氟丙烷(HFC-227ea)自动灭火系统是一种高效能的气体灭火设备,其灭火剂七氟丙烷(HFC-227ea)是一种无色、无味、不导电、无污染的气体,对大气臭氧层的耗损潜能值(ODP值)为零,满足环保要求。是到目前为止研究开发比较成功的一种洁净气体灭火剂,是替代卤代烷(Halon)灭火系统的理想灭火设备。
IG541洁净气体 IG541洁净气体灭火系统是一种绿色环保型灭火系统,其灭火剂只包括自然界存在的三种惰性气体的混合物(52%氮气、40%氩气、8%二氧化碳),臭氧损耗潜能值(ODP值)为零;温室效应潜能值(GWP值)为零;来自于大气而又以原有的状态回归大气,更不会产生具有长久危害大气寿命的化学物质;是替代卤代烷(Halon)灭火系统的理想灭火设备。
垂直防火卷帘 防火卷帘系列产品是严格遵照中华人民共和国颁布《GB14102-93》的技术标准进行生产,经国家固定灭火系统和耐火检验测试中心按照《GB7633-87》标准进行测试合格,耐火极限3-4小时其完整性、稳定性未受到破坏;产品全部符合国际ISO03008标准。我公司的防火卷帘系列产品,以其外观高雅、性能稳定、档次高、售后服务良好而赢得广大用户的高度信赖与支持。
横向推送防火卷帘(简称侧卷) 横向推送防火卷帘产品,经“国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检测中心”检验测试合格,其耐火极限达到F2和F4,产品符合国际ISO03008标准。因是横向推送,不同垂直防火卷帘整樘悬在上空,而是安装在一侧或两侧(视宽度大小而定),由横向推送式运行,故绝对安全。 PCB-超薄型钢结构防火涂料 该涂料受火时膨胀发泡,形成厚实的、蜂窝状的防火隔热层,可使钢质构件在火灾中得到隔热保护,该涂料有优良的理化性,干燥快、抗潮、耐酸碱、耐水。涂料为白色(可调色),涂层厚度薄,用于钢结构防火保护时,其装饰性大大优于传统的厚涂型防火涂料。该涂料具有施工方便的优点,可广泛用于地下工程,也适用于设施内的木材、纤维、塑料、电缆等易燃基材和电缆托盘的防火保护。 PSM-饰面型膨胀防火涂料 它以防火型树脂为基料,添加各种阻燃剂、耐火材料组成。该涂料具有优异的膨胀发泡性能,湿涂500g/m2,涂层的防火性能可达到国家标准一级防火要求。同时该涂料还具有良好的耐水、耐碱以及装饰性,是保护易燃建材的理想材料。
4 电缆温度测量与监控系统的用途
电力电缆中间连接头的故障原因有两个:一个是接触不良;另一个是绝缘压力不够。由于存在体电阻和接触电阻,当电流通过电缆中接头时要消耗电能而发热,其发热量与电流的平方和电缆线密度的乘积成正比,正常情况下接触电阻很小可忽略不计,电阻引起的温升应在正常的工作范围内,当电缆头接触不良时其接触电阻增大,从而引起温升增大,当温升超过正常值时会引起电缆头的氧化及压接头松动,氧化及压接头松动又使接触电阻进一步增大和温度进一步提高,这样恶性循环最终会使电缆中间头的温升大大增大,从而使绝缘完全被破坏而引起短路放炮。
当电缆中间头的绝缘压力不够时,或产生持续的漏泄电流,或产生继续的闪络电流,这些电流会引起发热,当漏泄电流持续一定的时间后会使绝缘老化,绝缘的老化又使漏泄电流进一步增大和温升进一步提高,同样这也是一个恶性循环的过程,最终也会使电缆中间头的绝缘完全被破坏而引起短路放炮。
电缆温度测量与监控系统的基本工作原理就是建立在上述现象基础之上的,它实时地检测电缆头和电缆本体的温度,然后通过一些计算来判断电缆的运行情况,当出现异常现象系统将通过声、光和图文等方式报警;当真的发生短路放炮等火灾事故时,消防灭火系统将自动启动进行灭火,把损失降到最低。
5 电缆温度测量与监控系统的优势
1)、系统优势体现在预先判断和准确报警上,以往对电缆故障采取的措施都是在事后起作用,并且许多措施并不能阻止事故的发展和蔓延。
2)、系统兼容了目前世界上独一无二的电缆故障在线测距系统,当电缆发生故障时,在线测距系统自动测量出故障所在的位置,使电缆维护人员不费吹灰之力便能知道故障位置,从而大大降低了电缆维护的人力、物力和时间。
3)、整个系统是一个多功能的复合型系统,每个分系统是相互独立的,可以任意地进行组合,从而适应各种不同的场合和不同等级要求的用户。 4)、系统算法:
(1)电缆头与电缆体温度的比较:电缆头与体的温度是它们所通电流、电缆线电阻密度和环境温度的函数,正常情况下电缆的接触电阻很小,可以忽略不计,电缆头与其附近的同一电缆体因通过的是同一个负荷电流,又处在同一个环境温度中,因此正常情况下它们的温度也应该相同,如果电缆头的温度超过体的温度达到某一个值时说明电缆头的工作偏离了正常情况。
(2)电缆头与电缆体温升变化率的比较:电缆头与电缆体的温度变化率是电流平方变化与电缆线电阻密度乘积的函数,在正常情况下电缆头的接触电阻可忽略不计,电缆头与同一电缆体的线电阻密度相同,它们通过的是同一负荷电流,因此它们的温升变化率也应该相同,监控系统结合电缆头与电缆体温升变化率的比较结果来判断电缆头的运行状况,温升变化率的比较有超前效应,它使系统的故障检测的灵敏度得到提高,因而能较早地发现电缆头存在的问题。
(3)电缆头与电缆体温升最大历史差值的记录和比较:正常情况下电缆头与体的温度基本一致,因此其温升差值是个较小的值,系统记录此差值的历史最大值,在系统投入实际运行一段时间如果出现了新的最大差值,则电缆头可能存在有问题。
综合上述三种算法来判断电缆的运行情况,它不但准确,而且还能及早地发现电缆头存在的问题,不使故障进一步发展和扩散。因此它与传统的措施相比具有无可比拟的优越性。
6 结 论
根据实践证明SCA-4000系列电缆在线监控系统是稳定可靠的。因此,本项目的研制具有重大的社会意义和现实意义,有效地确保了国民生产,从而提高了社会经济效益。
参 考 文 献
1 GB50166-92 火灾自动报警系统施工验收规范 2 GB12666-90 电线电缆燃烧试验方法
第6部分GB12666.6-90 电线电缆耐火特性试验方法A类
第7部分GB12666.7-90 电线电缆燃烧烟浓度试验方法 3 IEC SC 20C 电缆燃烧性能
IEC 60331 (1970) 电缆耐火特性
IEC 60745 (1994) 取睚电缆的材料烯烧时析出气体的试验 4 BS6387:1994 用于火灾条件下保持电路完整电缆执行标准 英国 5 NFC32 070 电缆火灾测试,CR1 、C1和C2级,法国 6 GB50217-94 电力工程电缆设计规范
7 GB50229-96 火力发电厂与变电所设计防火规范
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