公路水运工程试验检测工程师考试隧道要点汇总.ppt

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1、公路水运工程试验检公路水运工程试验检测工程师考试测工程师考试隧道篇隧道篇20122012 05 05隧道工程试验检测技术之一隧道工程试验检测技术之一二、公路隧道常见的病害 隧道渗漏 隧道位于地下，时刻受到地下水的侵扰，如果防排水没做好，容易产生渗漏，影响行车 衬砌开裂 a工程上出现衬砌开裂更多的则是由于施工管理不当造成；b因为衬砌厚度不足；c因为混凝土强度不够。限界受侵 a为了保证施工安全和避免塌方，容易形成仓促衬砌，忽视断面界限，使建筑限界受侵；b施工中常见现象是衬砌砼在浇筑过程中，模板强度、刚度不足出现走模，也会导致限界受侵。结合部不密实 a初期支护与围岩结合部 b二次衬砌与初期支护结合部

2、通风照明不良 a设计欠妥；b器材质量存在问题；c运营管理不当。另外，我进行检测时，建成运营期间，还发现有一些其它局限和问题。水泥砼断板；沥青路面开裂；压浆不密实；预制块蜂窝麻子总结公路隧道特点总结公路隧道特点断面积大形状扁平（断面扁平容易在拱顶围岩内出现拉伸区）通风要求（为什么要通风）照明要求（为什么要照明）防排水要求（为什么要防排水）三、三、隧道分类隧道分类 1、按地质条件：土质隧道 石质隧道 2、按埋置深度：深埋隧道 埋深h3D 浅埋隧道 0.5D 埋深h3D 超浅埋隧道 埋深hD 3、按长度分：特长隧道 L3000m 长隧道 1000mL3000m 中隧道 500mL1000m 短隧道

3、L500m 4、按地理位置：山岭隧道 城市隧道 水下隧道 四、公路隧道检测技术的内容 按施工顺序分：1、超前支护注浆材料检测2、开挖超欠挖控制3、支护体系 初期支护质量检测锚杆、钢支撑、喷射砼 防排水层质量检测 a材料的质量检测合成材料、土工布、防水混凝土 b防水的质量检测防水板铺设、止水带 c排水的质量检测环向排水管、纵向排水管、中央水沟 二次衬砌质量检测 a模筑砼的抗压强度；b模筑砼的厚度 c衬砌背后空洞检测4、量测技术 位移量测 a地表下沉量测 （针对浅埋隧道、洞口段）b拱顶下沉量测 （预测拱顶坍方）c围岩周边位移量测（收敛量测检验围岩和初期支护变形）d围岩内部位移量测（多点位移计测径向

4、位移和松驰范围）力的量测 a锚杆轴力量测 （与拉拔力的区别）b钢支撑压力量测 （是否达到极限压力）c喷射砼应力量测 d二次衬砌压力量测 量测数据的处理5、通风检测 施工期间 运营期间6、照明检测7、交工验收质量检测 隧道总体 1、车行道宽度；10mm 2、净总宽；不小于设计 2、隧道净高；不小于设计 3、隧道轴线偏位20mm 4、路线中心线与隧道中心线衔接；20mm 5、边坡仰坡 不大于设计新奥法的三大要点新奥法的三大要点 光面爆破、锚喷支护、监控量测隧道工程施工的四大理念隧道工程施工的四大理念 爱护围岩、内实外美、重视环境、动态施工爱护围岩 不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力，尽量采用机械

5、开挖和控制爆破技术 采用支护技术加固或预加固技术以及各种辅助施工技术增强围岩自支护能力内实外美，重内实要做到四密实：衬砌砼密实、喷射砼密实、喷射砼与围岩密实、二衬与初期支护密实重视环境 内部环境：施工作业环境 外部环境：对周边环境的影响动态施工 隧道施工过程中地质条件是不断变化、力学状态也不断变化，因此我们采用的施工方法和技术都应当适应这种变化。隧道工程试验检测技术二隧道工程试验检测技术二1、地表砂浆锚杆或地表注浆加固；适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段。能有效防止地表下沉、稳定隧道掌子面、处理偏压、防止坡面崩塌。优点：对开挖作用无影响。2、超前锚杆或超前小导管支护；适用于浅埋松散破碎的地层内

6、；地层应力不太大，地下水较少的软弱破碎围岩的隧道。这类超前支护的柔性较大，整体刚度较小。优点：施工的灵活度较大。3、管棚钢架超前支护；适用于极破碎的地层、塌方体、岩堆等地段。管棚钢架与围岩一起形成棚架体系，产生下列效果：梁效应：因钢管是先行设置的，在掘进时，钢管在掌子面及其后方的支撑下，形成梁式结构，防止围岩崩塌和松弛。加固效应：钢管插入后，压注水泥浆，加强了钢管周边的围岩。优点：最大限度控制变形和松弛，对地表结构物有利。缺点：施工太麻烦、费用太高。4、超前小导管注浆；适用于自稳时间很短（12h）的砂层、砂卵（砾）石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋地段或处理塌方等地段。5、超前围岩深孔预注浆。适用

7、于极其松散、破碎、软弱地层，或大量涌水的软弱地段以及断层破碎带的隧道。多用于断面较大和不允许有过大沉陷的各类地下工程中。注浆材料性能试验1、理想的注浆材料应满足的要求：浆液粘度低，渗透力强，流动性好；可调节并准确控制浆液的凝固时间；浆液凝固时体积不收缩；浆液稳定性好，长期存放不变质；浆液无毒，无臭，不污染环境。2、注浆材料的主要性质：粘度；渗透能力；凝胶时间；渗透系数；抗压强度超前支护施工质量检测公路工程质量检验评定标准JTG F80/12004一、超前锚杆1、基本要求锚杆的材质、规格；超前锚杆与隧道轴线的外插角510；锚杆搭接长度不小于1m。2、实测项目长度不小于设计值；孔位偏差50mm；孔

8、深偏差50mm；孔径大于杆体直径15mm。检查方法与频率：尺量：检查103、外观鉴定二、超前钢管1、基本要求超前钢管的型号、规格、质量符合设计和规范要求；超前钢管与钢架配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。2、实测项目长度不小于设计值；孔位偏差50mm；孔深偏差50mm；孔径大于杆体直径20mm。检查方法与频率：尺量：检查103、外观鉴定三、注浆效果检查1、分析法2、检查孔法3、声波监测仪 这些方法目前应用还不成熟，准确性有待进一步改进，隧道检验评定标准尚未列出注浆检验评定的方法。隧道工程试验检测技术三隧道工程试验检测技术三3 开挖质量检测隧道开挖的基本原则：在保证围岩稳定或减少对围岩

9、的扰动的前提条件下，选择恰当的开挖和掘进方式，并应尽量提高掘进速度。隧道开挖质量检测的目的：有效控制超欠挖。开挖是控制隧道工期和造价的关键工序。欠挖过多不修整影响支护厚度工程质量留下隐患 修整费时、费力 影响工程进度。一、隧道开挖质量评定的内容：1、开挖断面的规整度 采用目测的方法进行评定 2、超欠挖的控制 采用测量断面的方法 二、超欠挖测定方法二、超欠挖测定方法1、直接量测开挖断面面积的方法 以内模为参照直接量测法；使用激光束的方法：（利用激光射线在开挖面上定出基点，并由该点实测开挖断面面积）使用投影机的方法：（利用投影机将基点或隧道基本形状投影在开挖面上，然后根据此实测开挖断面面积）2、非

10、接触观测法 三维近景摄影法 利用拍摄手段进行多角度、立体拍摄，不宜作为测量的手段。直角坐标法 测量仪器：激光打点仪、经纬仪、水平仪、钢尺、塔尺等。极坐标法（断面仪法）PROFILIR4000 测量原理：极坐标法；它是以某物理方向（如水平方向）为起算方向，按一定间距（角度或距离）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（距离及该矢径与水平方向的夹角），将这些矢径端点依次相连即可获得实际开挖的轮廓线。测出实际开挖断面，并与理论设计断面相叠加，从而得出超挖和欠挖。a a、激光断面、激光断面仪的用途:用于隧道施工过程开挖断面检测；工程限界验收检测；隧道形变检测等场合之中；也可用于小于6

11、060米以内的建筑物距离的检测；或类似的其它条件的检测；如正在建设的公路铁路等路基土石方测算；桥梁静载测试护坡挡土墙的验收检测等工作；可以测量前方断面；主要用于快速检测刚开挖的隧道断面；在要求精度较高的场合应以测量当前断面为主；根据设计好的炮眼数据对炮眼位置进行指示，方便施工；也可以对隧道轮廓进行放样；测量围岩收敛，记录围岩的收敛情况；方便检测隧道等的变形。隧道工程试验检测技术四隧道工程试验检测技术四4 初期支护施工质量检测 初期支护：隧道开挖后，除围岩完全能够自承而无须支护以外，在围岩稳定能力不足时，则须加以支护才能使其进入稳定状态，称为初期支护。初期支护质量检测包含：锚杆、喷射混凝土、钢拱

12、架。一、锚杆 1、锚杆作用原理“悬吊”作用。提高层间摩阻力，形成“组合梁”；加固围岩；2 2、锚杆质量检测 锚杆质量检测包括加工质量、安装尺寸、拉拔力试验、砂浆锚杆注满度等。安装尺寸检查锚杆位置；孔位偏差15mm；孔深偏差50mm；孔径大小15mm。锚杆拉拔力试验（拉拔力指锚杆能承受的最大拉力）锚杆拉力试验不是检验锚杆的安装质量，而是检验该类围岩能否用锚杆加固拉拔力设备：中空千斤顶、手动油压泵、油压表、千分表 测试方法注意事项：a、防偏心；b、匀加压（10KN/min）；c、尽量不做破坏性试验；d、安全 试验要求a、按锚杆数1且不小于3根；b、FF设；c、Fi0.9F设砂浆锚杆注满度检测 Th

13、urner 原理：为了检查锚杆周围的砂浆是否均匀、密实。1978年，瑞典的H.Thurner提出测超声能量损耗来判定砂浆、灌注质量的好坏。在锚杆体外端发射一个超声波脉冲，它沿杆体钢筋以管道波形式传播，到达钢筋底端反射，在杆体外端可接收此反射波。如果钢筋外密实、饱满地由水泥砂浆握裹，砂浆又与周围岩体粘结，则超声波在传播过程中，不断从钢筋通过水泥砂浆向岩体扩散，能量损失很大，在杆体外端测得的反射波振幅很小，甚至测不到；如果无砂浆握裹，仅是一根空杆，则超声波仅在钢筋中传播，能量损失不大，接收到的反向波振幅则较大；如果握裹砂浆不密实，中间有空洞或缺失，则得到的反射波振幅的大小介于前二者之间。由此，可以

14、根据反射波振幅大小判定水泥砂浆的饱满程度。二、喷射混凝土 1、喷射混凝土作用原理支承围岩卸载作用填平补强围岩覆盖围岩表面 （封闭作用）分配外力2、检测项目及方法检测项目 强度：（压、拉、剪、劳、粘）相互关联，喷射砼抗压强度是表示其物理力学性能及耐久性的一个综合指标。故一般只检测抗压强度及粘结强度。厚度：（100mm300mm）之间 粉尘、回弹检查强度及厚度的检测方法 抗压强度试验方法 喷大板切割法 简单不准确 凿方切割法 可靠太麻烦喷射砼与围岩粘性强度试验 试块制作方法：成型试验法；用劈裂法进行试验 直接拉拔法。厚度 凿孔：喷射8h以内，用短杆将孔凿出，厚度不足时可及时补喷。激光断面仪 地质雷

15、达（三）质量评判：10组以下 试件抗压强度的平均值Rn1.05R设计值 Rmin0.9R设计值 10组以上 试件抗压强度的平均值Rn1.0R设计值 Rmin0.85R设计值三、钢支撑 1、钢支撑的型式 围岩类别 围岩级别 型钢支撑 格栅支撑2、钢支撑的检测 加工质量检测：尺寸；强度、刚度；焊接；安装质量检测：安装尺寸；倾斜度；连接与固定；3、钢支撑与锚喷支护的区别 区别在于作用机理不同 钢支撑是依靠“被动支撑”来维护围岩稳定 传统的支护方式 锚喷支护则依赖“主动加固”来保持围岩稳定 现代的支护方式四、初期支护及二衬背后的检测 1、检测方法：地质雷达法 2、检测内容：支护、衬砌厚度 背部回填的密

16、实度 背后的空洞 内部的钢架、钢筋分布 3、地质雷达检测原理：地质雷达探测是根据电磁波在不同电性介质里传播时其波形特征发生改变，进而推测介质分布情况。介质的电性特征是指介质的介电常数，电导率和衰减系数。4、现场测线布置 现场测线一般以纵向为主，环向为辅，纵向测线有3测线、5测线、7测线等。环向测线一般以点测为主。隧道工程试验检测技术五隧道工程试验检测技术五5 防排水材料及施工质量检测1、隧道防排水的必要性：隧道渗漏水的长期作用，将极大地降低隧道内各种设施的使用寿命和功能；隧道渗漏水恶化了隧道的运营环境。2、公路隧道防排水的基本原则：隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。目前围绕隧道结构防排水问题争论较多，究竟是以什么为主在争论之中。一般说，在环境没有要求的情况下，隧道都采用排水型；只有对环境影响比较显著，或造成较大范围的水理条件变化时，才设计成非排水型（防水型）隧道。由于环境要求的提高，非排水型隧道的设计，越来越得到重视，这是时代的要求。因此应加强非排水型隧道设计的研究。防排水材料一、防水板1、高分子防水卷材（防水板）目前可选用的防水板有：乙烯醋酸乙烯共聚物