隧道工程試驗檢測技術

1、隧道工程試驗檢測技術隧道工程試驗檢測技術1 公路隧道發(fā)展概況一、為什么要重視隧道方案呢？（一）是由于公路建設的特點決定： 正由東部沿海地區(qū)向西部內(nèi)陸地區(qū)發(fā)展 由平原地區(qū)向山嶺重丘區(qū)延伸（二）是由于隧道方案本身的優(yōu)點決定： 改善線形 縮短里程 根除病害 保護生態(tài)環(huán)境 提高運輸效益海拔海拔4500-50004500-5000米米海拔海拔200200米以下米以下海拔海拔2000-10002000-1000米米 截至1999年底，我國已建成公路隧道1217座，總延伸里程406.7km，其中用新奧法施工的將近60%。 截至2000年底，我國已建成公路隧道1684座，總延伸里程628km。 截至2003年

2、底，我國已建成公路隧道1970座，總延伸里程1000km，已建成運營的城市地鐵長200km；鐵路隧道有7400座，總延伸里程4200km。 2000年以后我國公路隧道以每年單洞300km速度替增。二、公路隧道常見的病害 隧道滲漏 隧道位于地下，時刻受到地下水的侵擾，如果防排水沒做好，容易產(chǎn)生滲漏，影響行車 襯砌開裂 a工程上出現(xiàn)襯砌開裂更多的則是由于施工管理不當造成； b因為襯砌厚度不足； c因為混凝土強度不夠。 限界受侵 a為了保證施工安全和避免塌方，容易形成倉促襯砌，忽視斷面界限，使建筑限界受侵； b施工中常見現(xiàn)象是襯砌砼在澆筑過程中，模板強度、剛度不足出現(xiàn)走模，也會導致限界受侵。結合部不

3、密實 a初期支護與圍巖結合部 b二次襯砌與初期支護結合部通風照明不良 a設計欠妥；b器材質(zhì)量存在問題；c運營管理不當。另外，我進行檢測時，建成運營期間，還發(fā)現(xiàn)有一些其它局限和問題。水泥砼斷板；瀝青路面開裂；壓漿不密實；預制塊蜂窩麻子 總結公路隧道特點總結公路隧道特點 斷面積大 形狀扁平（斷面扁平容易在拱頂圍巖內(nèi)出現(xiàn)拉伸區(qū)） 通風要求（為什么要通風） 照明要求（為什么要照明） 防排水要求（為什么要防排水）三、三、 隧道分類隧道分類 1、按地質(zhì)條件：土質(zhì)隧道 石質(zhì)隧道 2、按埋置深度：深埋隧道 埋深h3D 淺埋隧道 0.5D 埋深h3D 超淺埋隧道 埋深hD 3、按長度分： 特長隧道 L3000m

4、 長隧道 1000mL3000m 中隧道 500mL1000m 短隧道 L500m 4、按地理位置：山嶺隧道 城市隧道 水下隧道 四、公路隧道檢測技術的內(nèi)容 按施工順序分：1、超前支護注漿材料檢測2、開挖超欠挖控制3、支護體系 初期支護質(zhì)量檢測錨桿、鋼支撐、 噴射砼 防排水層質(zhì)量檢測 a材料的質(zhì)量檢測合成材料、土工布、防水混凝土 b防水的質(zhì)量檢測防水板鋪設、止水帶 c排水的質(zhì)量檢測環(huán)向排水管、縱向排水管、中央水溝 二次襯砌質(zhì)量檢測 a模筑砼的抗壓強度； b模筑砼的厚度 c襯砌背后空洞檢測4、量測技術 位移量測 a地表下沉量測 （針對淺埋隧道、洞口段） b拱頂下沉量測 （預測拱頂坍方） c圍巖周

5、邊位移量測 （收斂量測檢驗圍巖和初期支護變形） d圍巖內(nèi)部位移量測 （多點位移計測徑向位移和松馳范圍） 力的量測 a錨桿軸力量測 （與拉拔力的區(qū)別） b鋼支撐壓力量測 （是否達到極限壓力） c噴射砼應力量測 d二次襯砌壓力量測 量測數(shù)據(jù)的處理5、通風檢測 施工期間 運營期間6、照明檢測7、交工驗收質(zhì)量檢測 隧道總體 1、車行道寬度；10mm 2、凈總寬； 不小于設計 2、隧道凈高； 不小于設計 3、隧道軸線偏位20mm 4、路線中心線與隧道中心線銜接；20mm 5、邊坡仰坡 不大于設計 五、礦山法與新奧法的區(qū)別五、礦山法與新奧法的區(qū)別1 1、礦山法、礦山法：是以木或鋼構件做為臨時支撐，待隧道開

6、挖形成后逐步將臨時支撐撤換下來，而代之以整體式厚襯砌作為永久性支護的施工方法。理論依據(jù)：在某些圍巖中，可見到呈拱形的暫時穩(wěn)定平衡，即平衡拱。粘性土等塑性巖石等，能達到暫時平衡。其特點荷載的時間效應不顯著，壓力增長很快，在較短時間很難趨于平衡，且易產(chǎn)生塌方?；谶@些情況，有人對我國411座鐵路隧道施工坍方資料進行統(tǒng)計分析，得出垂直均布荷載公式：礦山法認為：圍巖開挖后是松散的，會坍方，主拱圈厚度大，隨一定高度的坍方土體的重量。（即承受松動荷載）跨度影響系數(shù)51245. 01sBiwwrq2 2、新奧法、新奧法：以噴射砼和錨桿為主要支護手段，通過監(jiān)控量測，控制圍巖的變形，便于充分發(fā)揮圍巖的自承能力。

7、 理論依據(jù)：從巖體力學觀點出發(fā)，進行支護設計和施工時，把坑道周圍巖體和各種支坊結構作為一個完整支護體系的新的支護理論和方法。新奧法認為：圍巖是三位一體 產(chǎn)生荷載；承受荷載；承載材料 洞室開挖后，圍巖經(jīng)過撓動，有一定的變形，經(jīng)過一定時間才會坍方，當在變形時，即支護，此時，支護只承受變形壓力，而非松動壓力，所以新奧法要求： 充分保護圍巖，充分發(fā)揮其自承能力（采取控制爆破）； 對變形情況進行量測（即允許變形，但又控制其變形大?。┯靡灾笇┕?； 支護材料，應有一定的柔性（如錨桿、噴射砼、鋼支撐、受力與位移線性相關）新奧法的三大要點新奧法的三大要點 光面爆破、錨噴支護、監(jiān)控量測隧道工程施工的四大理念隧道

8、工程施工的四大理念 愛護圍巖、內(nèi)實外美、重視環(huán)境、動態(tài)施工愛護圍巖 不損傷或少損傷遺留圍巖的固有支護能力，盡量采用機械開挖和控制爆破技術 采用支護技術加固或預加固技術以及各種輔助施工技術增強圍巖自支護能力內(nèi)實外美，重內(nèi)實要做到四密實： 襯砌砼密實、噴射砼密實、噴射砼與圍巖密實、二襯與初期支護密實重視環(huán)境 內(nèi)部環(huán)境：施工作業(yè)環(huán)境 外部環(huán)境：對周邊環(huán)境的影響動態(tài)施工 隧道施工過程中地質(zhì)條件是不斷變化、力學狀態(tài)也不斷變化，因此我們采用的施工方法和技術都應當適應這種變化。2 超前支護與預加固圍巖施工質(zhì)量檢測 隧道在淺埋地段、自穩(wěn)性差的軟弱破碎地層，嚴重偏壓、巖溶流泥地段，砂土層、砂卵（礫）石層、斷層破

9、碎帶以及大面積淋水或涌水地段施工時，由于開挖后圍巖的自穩(wěn)時間小于完成支護所需的時間，往往會發(fā)生開挖面圍巖失穩(wěn)，或由于初期支護的強度不能夠滿足圍巖穩(wěn)定的要求以及大面積淋水、涌水而導致洞體圍巖喪失穩(wěn)定而產(chǎn)生坍塌、冒頂。這時需要進行超前支護或預加固。 超前支護及預加固的方法有：地表砂漿錨桿或地表注漿加固；超前錨桿或超前小導管支護；管棚鋼架超前支護；超前小導管注漿；超前圍巖深孔預注漿。 其他方法：凍結法；水平高壓旋噴法；隔斷墻法。1、地表砂漿錨桿或地表注漿加固； 適用于淺埋、洞口地段和某些偏壓地段。能有效防止地表下沉、穩(wěn)定隧道掌子面、處理偏壓、防止坡面崩塌。 優(yōu)點：對開挖作用無影響。 2、超前錨桿或超

10、前小導管支護； 適用于淺埋松散破碎的地層內(nèi)；地層應力不太大，地下水較少的軟弱破碎圍巖的隧道。這類超前支護的柔性較大，整體剛度較小。 優(yōu)點：施工的靈活度較大。 3、管棚鋼架超前支護； 適用于極破碎的地層、塌方體、巖堆等地段。管棚鋼架與圍巖一起形成棚架體系，產(chǎn)生下列效果： 梁效應：因鋼管是先行設置的，在掘進時，鋼管在掌子面及其后方的支撐下，形成梁式結構，防止圍巖崩塌和松弛。 加固效應：鋼管插入后，壓注水泥漿，加強了鋼管周邊的圍巖。 優(yōu)點：最大限度控制變形和松弛，對地表結構物有利。 缺點：施工太麻煩、費用太高。 4、超前小導管注漿； 適用于自穩(wěn)時間很短（12h）的砂層、砂卵（礫）石層、斷層破碎帶、軟

11、弱圍巖淺埋地段或處理塌方等地段。5、超前圍巖深孔預注漿。 適用于極其松散、破碎、軟弱地層，或大量涌水的軟弱地段以及斷層破碎帶的隧道。多用于斷面較大和不允許有過大沉陷的各類地下工程中。 注漿材料性能試驗1、理想的注漿材料應滿足的要求： 漿液粘度低，滲透力強，流動性好； 可調(diào)節(jié)并準確控制漿液的凝固時間； 漿液凝固時體積不收縮； 漿液穩(wěn)定性好，長期存放不變質(zhì)； 漿液無毒，無臭，不污染環(huán)境。2、注漿材料的主要性質(zhì)：粘度；滲透能力；凝膠時間；滲透系數(shù)；抗壓強度超前支護施工質(zhì)量檢測公路工程質(zhì)量檢驗評定標準JTG F80/12004一、超前錨桿1、基本要求錨桿的材質(zhì)、規(guī)格；超前錨桿與隧道軸線的外插角510；

12、錨桿搭接長度不小于1m。2、實測項目長度不小于設計值；孔位偏差50mm；孔深偏差50mm；孔徑大于桿體直徑15mm。檢查方法與頻率：尺量：檢查103、外觀鑒定二、超前鋼管1、基本要求超前鋼管的型號、規(guī)格、質(zhì)量符合設計和規(guī)范要求；超前鋼管與鋼架配合使用時，應從鋼架腹部穿過，尾端與鋼架焊接。2、實測項目長度不小于設計值；孔位偏差50mm；孔深偏差50mm；孔徑大于桿體直徑20mm。檢查方法與頻率：尺量：檢查103、外觀鑒定三、注漿效果檢查1、分析法2、檢查孔法3、聲波監(jiān)測儀 這些方法目前應用還不成熟，準確性有待進一步改進，隧道檢驗評定標準尚未列出注漿檢驗評定的方法。3 開挖質(zhì)量檢測隧道開挖的基本原

13、則：在保證圍巖穩(wěn)定或減少對圍巖的擾動的前提條件下，選擇恰當?shù)拈_挖和掘進方式，并應盡量提高掘進速度。隧道開挖質(zhì)量檢測的目的：有效控制超欠挖。開挖是控制隧道工期和造價的關鍵工序。提高工程造價增大支護量出渣量超挖過多欠挖過多不修整影響支護厚度工程質(zhì)量留下隱患 修整費時、費力 影響工程進度。一、隧道開挖質(zhì)量評定的內(nèi)容： 1、開挖斷面的規(guī)整度 采用目測的方法進行評定 2、超欠挖的控制 采用測量斷面的方法 dAsdrdA221二、超欠挖測定方法二、超欠挖測定方法1、直接量測開挖斷面面積的方法 以內(nèi)模為參照直接量測法； 使用激光束的方法：（利用激光射線在開挖面上定出基點，并由該點實測開挖斷面面積） 使用投影

14、機的方法：（利用投影機將基點或隧道基本形狀投影在開挖面上，然后根據(jù)此實測開挖斷面面積）2、非接觸觀測法 三維近景攝影法 利用拍攝手段進行多角度、立體拍攝，不宜作為測量的手段。 直角坐標法 測量儀器：激光打點儀、經(jīng)緯儀、水平儀、鋼尺、塔尺等。 極坐標法（斷面儀法）PROFILIR4000 測量原理：極坐標法；它是以某物理方向（如水平方向）為起算方向，按一定間距（角度或距離）依次一一測定儀器旋轉(zhuǎn)中心與實際開挖輪廓線的交點之間的矢徑（距離及該矢徑與水平方向的夾角），將這些矢徑端點依次相連即可獲得實際開挖的輪廓線。 測出實際開挖斷面，并與理論設計斷面相疊加，從而得出超挖和欠挖。a a、激光斷面、激光斷

15、面儀的用途: : 用于隧道施工過程開挖斷面檢測；工程限界驗收檢測；隧道形變檢測等場合之中；也可用于小于6060米以內(nèi)的建筑物距離的檢測；或類似的其它條件的檢測；如正在建設的公路鐵路等路基土石方測算；橋梁靜載測試護坡?lián)跬翂Φ尿炇諜z測等工作； 可以測量前方斷面；主要用于快速檢測剛開挖的隧道斷面；在要求精度較高的場合應以測量當前斷面為主 ； 根據(jù)設計好的炮眼數(shù)據(jù)對炮眼位置進行指示，方便施工；也可以對隧道輪廓進行放樣 ； 測量圍巖收斂，記錄圍巖的收斂情況；方便檢測隧道等的變形。b、主要技術指標 檢測半徑1 14545米； 檢測時間自動檢測約為5分鐘一個斷面(50個點)； 測距精度優(yōu)于1毫米 ； 測角精

16、度優(yōu)于0.01； 方位角范圍 30330儀器測頭垂直向下為零度 ； 手動測頭轉(zhuǎn)動方位角范圍0350； 定位測量方式具有垂直向下激光定心標志測距功能； 可連續(xù)紀錄斷面數(shù)大于2500個斷面.每個斷面選50個點。 4 初期支護施工質(zhì)量檢測 初期支護：隧道開挖后，除圍巖完全能夠自承而無須支護以外，在圍巖穩(wěn)定能力不足時，則須加以支護才能使其進入穩(wěn)定狀態(tài)，稱為初期支護。 初期支護質(zhì)量檢測包含：錨桿、噴射混凝土、鋼拱架。一、錨桿 1、錨桿作用原理“懸吊”作用。所謂“懸吊”作用是指為防止個別危巖的掉落或滑落，用錨桿將其同穩(wěn)定圍巖聯(lián)結起來，懸吊作用主要表現(xiàn)的加固局部失穩(wěn)的巖體。提高層間摩阻力，形成“組合梁”；對

17、于水平或緩傾斜的層狀圍巖，用錨桿群能把數(shù)層巖層連在一起，增大層理間摩阻力，從結構力學觀點看就是形成“組合梁” 加固圍巖；由于錨桿的加固作用，使圍巖中，尤其是松動區(qū)中的節(jié)理裂隙，破裂面等得以聯(lián)結，因而增長了錨固區(qū)圍巖的強度（即c、值）；錨桿將節(jié)理發(fā)育的巖體和松動圍巖形成整體，成為隧道外圍的道“加固帶” 2 2、錨桿質(zhì)量檢測 錨桿質(zhì)量檢測包括加工質(zhì)量、安裝尺寸、拉拔力試驗、砂漿錨桿注滿度等。安裝尺寸檢查錨桿位置；孔位偏差15mm；孔深偏差50mm；孔徑大小15mm。錨桿拉拔力試驗（拉拔力指錨桿能承受的最大拉力） 錨桿拉力試驗不是檢驗錨桿的安裝質(zhì)量，而是檢驗該類圍巖能否用錨桿加固拉拔力設備：中空千斤

18、頂、手動油壓泵、油壓表、千分表 測試方法注意事項：a、防偏心；b、勻加壓（10KN/min）；c、盡量不做破壞性試驗；d、安全 試驗要求a、按錨桿數(shù)1且不小于3根；b、FF設；c、Fi0.9F設砂漿錨桿注滿度檢測 Thurner 原理：為了檢查錨桿周圍的砂漿是否均勻、密實。1978年，瑞典的H.Thurner提出測超聲能量損耗來判定砂漿、灌注質(zhì)量的好壞。 在錨桿體外端發(fā)射一個超聲波脈沖，它沿桿體鋼筋以管道波形式傳播，到達鋼筋底端反射，在桿體外端可接收此反射波。 如果鋼筋外密實、飽滿地由水泥砂漿握裹，砂漿又與周圍巖體粘結，則超聲波在傳播過程中，不斷從鋼筋通過水泥砂漿向巖體擴散，能量損失很大，在桿

19、體外端測得的反射波振幅很小，甚至測不到； 如果無砂漿握裹，僅是一根空桿，則超聲波僅在鋼筋中傳播，能量損失不大，接收到的反向波振幅則較大； 如果握裹砂漿不密實，中間有空洞或缺失，則得到的反射波振幅的大小介于前二者之間。 由此，可以根據(jù)反射波振幅大小判定水泥砂漿的飽滿程度。在什么情況下采用錨桿 在不連續(xù)圍巖中要橫切不連續(xù)面時設置； 在連續(xù)性圍巖中位移差較大時，可設置錨桿； 錨桿和圍巖間要有適當?shù)腻^桿力。二、噴射混凝土 1、噴射混凝土作用原理支承圍巖 由于噴層能與圍巖密貼和粘結并給圍巖表面以抗力和剪力，從而使圍巖處于三向受力的有利狀態(tài)，此外噴層本身的抗沖能阻止不穩(wěn)塊體的塌滑。卸載作用 由于噴層屬柔性

20、，能有控制地使圍巖在不出現(xiàn)有害變形的前提下，進入一定程度的塑性，從而使圍巖“卸載”。填平補強圍巖 噴射混凝土可射入圍巖張開的裂隙，填充有凹穴，使裂隙分割的巖塊層面粘聯(lián)在一起，保持巖塊間的咬合、鑲嵌作用，提高其間的粘結力摩阻力，有利于防止圍巖松動，并避免或緩和圍巖應力集中。覆蓋圍巖表面 （封閉作用） 噴層直接粘貼表面，形成防風化和止水的防護層，并阻止節(jié)理裂隙中充填物流失。分配外力 通過噴層把外力傳給錨桿、網(wǎng)架等，使支護結構受力均勻分擔。2、檢測項目及方法檢測項目 強度：（壓、拉、剪、勞、粘）相互關聯(lián)，噴射砼抗壓強度是表示其物理力學性能及耐久性的一個綜合指標。故一般只檢測抗壓強度及粘結強度。 厚度

21、：（100mm300mm）之間 粉塵、 回彈檢查強度及厚度的檢測方法 抗壓強度試驗方法 噴大板切割法 簡單不準確 鑿方切割法 可靠太麻煩噴射砼與圍巖粘性強度試驗 試塊制作方法： 成型試驗法；用劈裂法進行試驗 直接拉拔法。 厚度 鑿孔：噴射8h以內(nèi)，用短桿將孔鑿出，厚度不足時可及時補噴。 激光斷面儀 地質(zhì)雷達（三）質(zhì)量評判： 10組以下 試件抗壓強度的平均值Rn1.05R設計值 Rmin0.9R設計值 10組以上 試件抗壓強度的平均值Rn1.0R設計值 Rmin0.85R設計值三、鋼支撐 1、鋼支撐的型式 圍巖類別 圍巖級別 型鋼支撐 格柵支撐支撐型式優(yōu)點缺點鋼支撐1架立后能立即承載，充分發(fā)揮其

22、力學作用；2加工比較容易，但需較大的加工設備；3安裝及構件連接比較簡潔、方便1背后的混凝土不易填充密實，留有空隙；2質(zhì)量大，架設安裝困難；3鋼支撐的變形與混凝土變形不協(xié)調(diào)，混凝土易開裂鋼格柵1噴射混凝土完全包裹格柵，整體性好，背后不易留下空隙；2加工比較容易，且不需要大型加工設備；3質(zhì)量小，易于安裝1格柵必須與混凝土配合才能充分發(fā)揮其力學作用；2架立后不能立即承載，初期作用??；3在圍巖變形大的場合，不能有效地控制圍巖的變形2、 鋼支撐的檢測 加工質(zhì)量檢測：尺寸； 強度、剛度； 焊接； 安裝質(zhì)量檢測：安裝尺寸； 傾斜度； 連接與固定；3、鋼支撐與錨噴支護的區(qū)別 區(qū)別在于作用機理不同 鋼支撐是依靠

23、“被動支撐”來維護圍巖穩(wěn)定 傳統(tǒng)的支護方式 錨噴支護則依賴“主動加固”來保持圍巖穩(wěn)定 現(xiàn)代的支護方式 錨噴支護中錨桿和噴射混凝土兩者是相互依存的關系，在某些情況下可能是以其中的一種為主，另一種為輔；在大多數(shù)情況下兩者應并重。而我們在施工過程中往往會出現(xiàn)“重噴輕錨”的不正確觀點，在某些情況下（如大跨度洞室，層狀頂板或軟弱圍巖等情況），錨桿起著主要作用。若不加錨桿光靠噴層往往難以解決問題，在這種情況下，設計上應“以錨為主，錨噴結合” 。在實際的施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)“長錨短打”、“厚噴減薄” 的情況，因此應加強施工期間錨噴支護的質(zhì)量檢測。 四、初期支護及二襯背后的檢測 1、檢測方法：地質(zhì)雷達法 2

24、、檢測內(nèi)容：支護、襯砌厚度 背部回填的密實度 背后的空洞 內(nèi)部的鋼架、鋼筋分布 3、地質(zhì)雷達檢測原理：地質(zhì)雷達探測是根據(jù)電磁波在不同電性介質(zhì)里傳播時其波形特征發(fā)生改變，進而推測介質(zhì)分布情況。介質(zhì)的電性特征是指介質(zhì)的介電常數(shù)，電導率和衰減系數(shù)。 4、現(xiàn)場測線布置 現(xiàn)場測線一般以縱向為主，環(huán)向為輔，縱向測線有3測線、5測線、7測線等。環(huán)向測線一般以點測為主。楚雄上行線下行線中導洞圖1 雷達測線布置示意圖雷達測線雷達測線圖1 雷達測線布置示意圖中導洞上行線下行線安寧5 防排水材料及施工質(zhì)量檢測1、隧道防排水的必要性：隧道滲漏水的長期作用，將極大地降低隧道內(nèi)各種設施的使用壽命和功能；隧道滲漏水惡化了隧

25、道的運營環(huán)境。2、公路隧道防排水的基本原則：隧道防排水應遵循“防、排、截、堵結合，因地制宜，綜合治理”的原則。目前圍繞隧道結構防排水問題爭論較多，究竟是以什么為主在爭論之中。一般說，在環(huán)境沒有要求的情況下，隧道都采用排水型；只有對環(huán)境影響比較顯著，或造成較大范圍的水理條件變化時，才設計成非排水型（防水型）隧道。由于環(huán)境要求的提高，非排水型隧道的設計，越來越得到重視，這是時代的要求。因此應加強非排水型隧道設計的研究。防排水材料一、防水板1、高分子防水卷材（防水板）目前可選用的防水板有：乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）；乙烯三聚物瀝青（ECB）；聚氯乙烯（PVC）；氯化聚乙烯（CPE）；高密度聚乙烯（

26、HDPE）；低密度聚乙烯（LDPE）等。2、防水板的性能試驗取樣：卷材均應成批提交驗收，同一生產(chǎn)廠，同一品種、規(guī)格的產(chǎn)品5000m為一批進行驗收，不足5000m也作為一批。 塑料防水板物理力學性能試驗%100100LLLdbF拉伸強度試驗、斷裂伸長率熱處理變化率100SSSL001hLh試樣的熱處理尺寸變化率（）S0試樣同方向上兩參考點間的初始長度（mm）S1試樣處理后同方向上兩參考點間的長度（mm）二、土工布 1、土工布：起緩沖層、均分壓力，過濾作用 土工布在隧道設計施工中有和防水板粘合到一起的復合式防水板，也有土工布和防水板分離的。復合式防水板在受力過程中防水板的變形受土工布的制約，易于在

27、復合防水板后留下空隙；分離式防水板安裝比較麻煩。 土工布對隧道工程比較重要的工程特性： 物理特性、力學特性、水力學特性%10000LLLBpTfpfs延伸率抗拉強度力學特性抗拉強度：抗拉強度及其應變是反映主要特性的指標；試驗方法：采用條帶拉伸試驗； 撕裂強度：反映試樣抵抗擴大破損裂口的能力：目前測撕裂強度的試驗形狀多為梯形；頂破強度：反映土工織物抵抗垂直織物平面的法向壓力的能力；刺破強度：反映土工織物抵抗小面積集中荷載的能力。三、防水混凝土 隧道的防水技術主要有兩大類：提高混凝土自身的防水功能，即采用混凝土自防水；結構的外防水技術，設防水夾層等技術。 防水混凝土又屬于隧道自防水技術的一個方面；

28、另一方面是處理好各種施工縫。隧道工程防水混凝土的一般要求：一般地區(qū)抗?jié)B等級不得小于S6，平均氣溫低于15時抗?jié)B等級不得小于S8。試件的抗?jié)B等級應比設計要求提高0.2MPa。防水混凝土結構應滿足：襯砌厚度不小于300mm；裂縫寬度應不大于0.2mm，并不貫通；迎水面主筋保護層厚度不應小于50mm。四、止水帶1、設置位置：襯砌施工縫（由于施工原因造成，襯砌分組） 沉降縫（明洞，暗洞交錯口，圍巖類別發(fā)生變化地段） 伸縮縫（為了防止由于溫度變化而造成的襯砌裂縫而設的縫）2、止水帶的安裝： 外貼式、預埋式、內(nèi)貼式3、止水帶實測檢查：檢查項目允許偏差檢查方法與頻率縱向偏離（mm）50尺量：每環(huán)3處偏離襯砌

29、中心線（mm）30尺量：每環(huán)3處4、止水帶的安裝圖示： 外貼式、預埋式、內(nèi)貼式內(nèi)貼式預埋式防排水施工質(zhì)量檢查一、防水板施工檢查1、防水層鋪設的基面要求基面的平整度；邊墻D/L1/6；拱部D/L 1/8； 基面不得有尖銳突出物；基面不得有明水2、防水板的鋪設 a、防水層鋪設方式 縱向鋪設（瓦疊） 上下及縱坡 環(huán)向鋪設 內(nèi)外 b、接茬方式：（壓茬寬度10cm） 冷粘法：用膠合劑 優(yōu)點：施工方便，速度快 熱合法：用專門的熱合焊接機 優(yōu)點：施工期間可進行質(zhì)量檢測 c、卷材徑洞壁上固定方式 有釘鋪設 無釘鋪設：平頭烙鐵熱合 吊頭固定防水層鋪設新工藝檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法與頻率搭接寬度（mm）1

30、00尺量：全部搭接均要檢查，每搭接檢查3處縫寬（mm）焊接兩側(cè)焊縫寬尺量：每搭接檢查5處粘結粘縫寬固定點間距（m）符合設計要求尺量：檢查總數(shù)的103、造成防水板破損的原因： 噴射混凝土表面凹凸不平，防水板鋪設過松過緊； 錨桿突出混凝土表面，防水板直接與之接觸； 灌注混凝土時的摩擦力，使防水板過度繃緊，結合部被拉開。二、排水施工檢查二、排水施工檢查1 1、地下水的流程、地下水的流程 圍巖圍巖環(huán)向排水管環(huán)向排水管縱向排水管縱向排水管橫向排水盲管橫向排水盲管中央中央排水管排水管洞外出水口洞外出水口2 2、排水作法：每隔一定距離沿洞周環(huán)向鋪設彈簧排水管，、排水作法：每隔一定距離沿洞周環(huán)向鋪設彈簧排水管

31、，下端與縱向排水管相連，縱向排水管每隔下端與縱向排水管相連，縱向排水管每隔101020m20m留有一出水留有一出水口，通過橫向排水盲管與縱向排水管和中央水溝相連，經(jīng)中央口，通過橫向排水盲管與縱向排水管和中央水溝相連，經(jīng)中央水溝排出。水溝排出。6 隧道施工監(jiān)控量測 隧道施工過程中使用各種類型的儀表和工具，對圍巖和支護、襯砌的力學行為以及它們之間的力學關系進行量測和觀察，并對其穩(wěn)定性進行評價，統(tǒng)稱為監(jiān)控量測。 1、隧道監(jiān)控量測的必要性： 隧道工程作為工程建筑物，受力特點與地面工程有很大的差別。 隧道在開挖支護成形運營的過程中，自始自終都存在受力狀態(tài)變化這一特性。2 2、施工監(jiān)控量測的目的和任務、施

32、工監(jiān)控量測的目的和任務 通過監(jiān)控量測了解各施工階段地層與支護結構的動態(tài)變化，判斷圍巖的 穩(wěn)定性、支護、襯砌的可靠性； 用現(xiàn)場實測的結果彌補理論分析過程中存在的不足，并把監(jiān)測結果反饋設計，指導施工，為修改施工方法，調(diào)整圍巖級別、變更支護設計參數(shù)提供依據(jù)； 通過監(jiān)控量測對施工中可能出現(xiàn)的事故和險情進行預報，以便及時采取措施，防患于未然； 通過監(jiān)控量測，判斷初期支護穩(wěn)定性，確定二次襯砌合理的施作時間； 通過監(jiān)控量測了解該工程條件下所表現(xiàn)、反映出來的一些地下工程規(guī)律和特點，為今后類似工程或該施工方法本身的發(fā)展提供借鑒，依據(jù)和指導作用。 量測 項目圍巖種類必測項目選測項目洞內(nèi)觀察凈空收斂拱頂下沉錨桿抗拔

33、力地表下沉圍巖內(nèi)位移錨桿軸力鋼支撐應力接觸壓力混凝土應變洞內(nèi)彈性波硬巖軟巖土砂 量測 項目圍巖種類必測項目選測項目洞內(nèi)觀察凈空收斂拱頂下沉錨桿抗拔力地表下沉圍巖內(nèi)位移錨桿軸力鋼支撐應力接觸壓力混凝土應變洞內(nèi)彈性波硬巖軟巖土砂必須實施、可以實施、必要時實施監(jiān)控量測與反饋流程圖3 3、隧道內(nèi)目測觀察 細致的目測觀察，對于監(jiān)視圍巖穩(wěn)定性是既省事而作用又很大的監(jiān)測方法，它可以獲得與圍巖穩(wěn)定狀態(tài)有關的直觀信息，應當予以足夠的重視，所以目測觀察是新奧法量測中的必測項目。1）隧道目測觀察的目的是：預測開挖面前方的地質(zhì)條件。為判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質(zhì)依據(jù)。根據(jù)噴層表面狀態(tài)及錨桿的工作狀態(tài)，分析支護結構的

34、可靠程度。2）觀察內(nèi)容：掌子面地質(zhì)水文條件、巖性、結構面產(chǎn)狀、有無斷層，是否偏壓、圍巖類別，掌子面自穩(wěn)情況，地下水的影響情況等，并做好記錄。對初期支護效果觀察包括：錨桿的錨固效果、噴層的光潔度、噴層有無裂縫，裂縫的部位、長度、寬度、深度，噴層是否把鋼支撐全部覆蓋。4 4、周邊收斂量測 隧道圍巖周邊各點趨向隧道中心的變形稱為收斂。所謂周邊收斂量測主要是隧道內(nèi)壁面兩點連線方向的距離的變形量的量測。收斂值為兩次量測的距離之差。1 1）量測目的）量測目的 收斂量測是隧道施工監(jiān)控量測的重要項目。周邊位移是隧道圍巖應力狀態(tài)變化最直觀的反映，通過周邊位移量測可以達到以下目的。 判斷隧道空間的穩(wěn)定性； 根據(jù)變

35、位速度判斷圍巖穩(wěn)定程度和二次襯砌施作的合理時機； 指導現(xiàn)場的施工。 2 2）量測設計）量測設計 收斂量測的間距與測線 必測項目量測斷面間距和每斷面測點數(shù)量 圍巖級別斷面間距（m）每斷面測點數(shù)量凈空變化拱頂下沉51012條基線13點10301條基線1點30501條基線1點量測頻率：量測頻率可根據(jù)位移速度和量測斷面距開挖面距離 按位移速度位移速度（mm/d）量測頻率52次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d按距開挖面距離(注：b為隧道開挖寬度)量測斷面距開挖面距離（m）量測頻率(01)b2次/d(12)b1次/d(25)b1次/23d5b1次/7d3 3）量測

36、儀器）量測儀器 目前隧道施工中常用的收斂計為機械式的收斂計和數(shù)顯式收斂計。例：QJ-85型坑道周邊收斂計；JSS30A型數(shù)顯收斂計；SWJIV型隧道隧道收斂計。四、測試原理測試中讀得初始數(shù)值X0；間隔時間t后，用同樣的方法可讀得t時刻的值Xt，則t時刻的周邊收斂值Ut即為的兩次讀數(shù)差。即UtL0LtXt1Xt0式中：L0初讀數(shù)時所用尺孔刻度值； Lt時刻時所用尺孔刻度值； Xt1時刻時經(jīng)溫度修正后的讀數(shù)值，Xt1Xtt Xt0初讀數(shù)時經(jīng)溫度修正后的讀數(shù)值，Xt0X0t Xt時刻量測時讀數(shù)值； X0初始時刻讀數(shù)值； t溫度修正值；t（T0T）L 鋼尺線膨脹系數(shù)； T0鑒定鋼尺的標準溫度， T0

37、=20 T每次量測時的平均氣溫； L鋼尺長度。5 5、拱頂下沉量測 埋深較淺、固結程度低的地層，水平成層的場合，這項量測比收斂量測更為重要。1）量測目的 量測數(shù)據(jù)是確認圍巖的穩(wěn)定性，判斷支護效果，指導施工工序，預防拱頂崩塌，保證施工質(zhì)量和安全的最基本的資料。 2）量測儀器 精密水準儀 3）量測原理第一次讀數(shù)后視點讀數(shù)為A1，前視讀數(shù)為B1；第二次后視點讀數(shù)為A2，前視讀數(shù)為B2。拱頂變位計算方法如下：差值計算法：鋼尺和標尺均正立（即讀數(shù)上小下大）。后視讀數(shù)差 A=A2-A1 前視讀數(shù)差 B=B2-B1拱頂變位值 C=B-A C0拱頂上移；C0 拱頂上移；C0 拱頂下沉。 6 6、圍巖內(nèi)部位移量

38、測1）隧道圍巖內(nèi)部位移量測的主要目的是： 了解隧道圍巖的徑向位移分布和松弛范圍。 判斷開挖后圍巖的松動區(qū)、強度下降區(qū)以及彈性區(qū)的范圍。 根據(jù)實測結果優(yōu)化錨桿參數(shù)，指導施工。2）量測儀器：多點位移計3）測量原理地表下沉量測1、淺埋段預測地表坡面的穩(wěn)定2、根據(jù)地表建筑物，控制最大下沉量7、錨桿軸力量測1）量測目的了解錨桿實際工作狀態(tài)及軸向力的大小。結合位移量測，判斷圍巖發(fā)展趨勢，分析圍巖內(nèi)強度下降區(qū)的界限修正錨桿設計參數(shù)，評價錨桿支護效果。2）量測方法和儀器 錨桿的軸向力測定，按其量測原理可分為電測式和機械式兩類。其中電測式又可分為電阻應變式和鋼弦式。 電阻應變式和機械式是通過量測錨桿不同深度處的

39、應變（或變形），然后按有關計算方法轉(zhuǎn)求應力。 鋼弦式則是通過測定不同深度處傳感器受力后的鋼弦振動頻率變化，轉(zhuǎn)求應力，其工作原理見本章的弦測法原理。8、圍巖壓力及兩層支護間壓力量測 隧道開挖后，圍巖要向凈空方向變形，而支護結構要阻止這種變形，這樣就會產(chǎn)生圍巖作用與支護結構上的圍巖壓力。圍巖壓力量測，通常情況下是指圍巖與支護或噴層與二次襯砌混凝土間的接觸壓力的測試。1）目的：了解圍巖壓力的量值及分布狀態(tài)；判斷圍巖和支護的穩(wěn)定性，分析二次襯砌的穩(wěn)定性和安全度。2）量測儀器與原理 接觸壓力量測儀器根據(jù)測試原理和測力計結構不同分為液壓式測力計和電測式測力計。 目前隧道中多用電測式， 弦測法原理：在傳感器

40、中有一根張緊的鋼弦，當傳感器受外力作用時，弦的內(nèi)應力發(fā)生變化，隨著弦的內(nèi)應力改變，自振頻率也相應地發(fā)生變化，弦的張力越大，自振頻率越高，反之，自振頻率越低。 圖614 鋼弦式雙膜壓力盒構造圖1剛性板；2彈性板；3傳力軸；4弦夾；5鋼弦鋼弦式壓力盒布置圖9、鋼支撐應力量測 一般在、級圍巖中常采用型鋼支撐；級圍巖中常采用格柵支撐。通過對鋼支撐的應力量測，可知鋼支撐的實際工作狀態(tài)，從鋼支撐的性能曲線上可以確定在此壓力作用下鋼支撐所具有的安全系數(shù)，視具體情況確定是否需要采用加固措施。1）量測目的了解鋼支撐應力的大小，為鋼支撐選型與設計提供依據(jù)。根據(jù)鋼支撐的受力狀態(tài)，判斷隧道空間和支護結構的穩(wěn)定性。了解

41、鋼支撐的實際工作狀態(tài)，保證隧道施工安全。2）量測元件 目前使用較普遍的型鋼支撐應力量測多采用鋼弦式表面應變計，格柵支撐應力量測多采用鋼弦式鋼筋應力計。 鋼弦式表面應變計結構圖 鋼弦式鋼筋應力計 10、混凝土應力量測 混凝土應力量測包括噴射混凝土和二次襯砌模筑混凝土應力量測。其目的是了解混凝土層的變形特性以及混凝土的應力狀態(tài)；掌握噴層所受應力的大小，判斷噴射混凝土層的穩(wěn)定狀況；判斷支護結構長期使用的可靠性以及安全程度；檢驗二次襯砌設計的合理性，積累資料。11、量測數(shù)據(jù)處理及應用1） 量測數(shù)據(jù)處理的目的 由于現(xiàn)場量測所得的原始數(shù)據(jù)，不可避免具有一定的離散性，其中包含著測量誤差甚至測試錯誤。不經(jīng)過整

42、理和數(shù)學處理的量測數(shù)據(jù)一時難以直接利用。數(shù)學處理的目的是： 將同一量測斷面的各種量測數(shù)據(jù)進行分析對比、相互印證，以確認量測結果的可靠性； 探求圍巖變形或支護系統(tǒng)的受力隨時間變化規(guī)律、空間分布規(guī)律，判定圍巖和支護系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)。2）量測數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容 繪制位移、應力、應變隨時間變化的曲線時態(tài)曲線； 繪制位移速率、應力速率、應變速率隨時間變化的曲線； 繪制位移、應力、應變隨開挖面推進變化的曲線空間曲線； 繪制位移、應力、應變隨圍巖深度變化的曲線； 繪制接觸壓力、支護結構應力在隧道橫斷面上分布圖。3）量測數(shù)據(jù)的應用 從維護圍巖穩(wěn)定性和支護系統(tǒng)的可靠性出發(fā)，現(xiàn)場測試人員關心圍巖變形量的大小，是否侵入隧道

43、設計斷面的限界，是否對施工人員的安全構成威脅。以便及時調(diào)整設計參數(shù)和進行施工決策。1）初期支護階段圍巖穩(wěn)定性的判據(jù)和施工管理根據(jù)最大位移值進行施工管理a.當量測位移U小于Un/3，表明圍巖穩(wěn)定，可以正常施工。b.當量測位移U大于Un/3并小于2Un/3時，表明圍巖變形偏大，應密切注意圍巖動向，可采取一定的加強措施，如加密、加長錨桿等措施。c.當量測位移U大于2Un/3時，表明圍巖變形很大，應先停止掘進，并采取特殊的加固措施，如超前支護、注漿加固等。d.實測最大位移值或預測最大位移值不大于2Un/3時，可認為初期支護達到基本穩(wěn)定。根據(jù)位移速率進行施工管理a.當位移速率大于1mm/d時，表明圍巖處于急劇變形階段，應密切關注圍巖動態(tài)。b.當位移速率在10.2mm/d之間時，表明圍巖處于緩慢變形階段。c.當位移速率小于0.2mm/d時，表明圍巖已達到基本穩(wěn)定，可以進行二次襯砌作業(yè)。(3)根據(jù)位移時態(tài)曲線進行施工管理每次量測后應及時整理數(shù)據(jù)，繪制時態(tài)曲線。a.當位移速率很快變小，時態(tài)曲線很快平緩，表明圍巖穩(wěn)定性好，可適當減弱支護。b.當位移速率逐漸變小，即d2u/dt20，時態(tài)曲線趨于平緩，表明圍巖變形趨于穩(wěn)定，可正常施工。c.當位移速率不變，即d2u/dt2=0，時態(tài)曲線直線上升，表明圍巖變形急劇