隧道工程試驗(yàn)檢測技術(shù)概述

1、87/87隧道工程試驗(yàn)檢測技術(shù)1 公路隧道進(jìn)展概況一、什么緣故要重視隧道方案呢？（一）是由于公路建設(shè)的特點(diǎn)決定： 正由東部沿海地區(qū)向西部內(nèi)陸地區(qū)進(jìn)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(diǎn)決定： 改善線形 縮短里程 根除病害 愛護(hù)生態(tài)環(huán)境提高運(yùn)輸效益 截至1 999年底，我國已建成公路隧道1 21 7座，總延伸里程406. 7km，其中用新奧法施工的將近60%0 截至2000年底，我國已建成公路隧道1 684座，總延伸里程628kmo 截至2003年底，我國已建成公路隧道1 970座，總延伸里程1000km，已建成運(yùn)營的都市地鐵長200km;鐵路隧道有7400座，總延伸里程4

2、200km。 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(shí)刻受到地下水的侵?jǐn)_，假如防排水沒做好，容易產(chǎn)生滲漏，阻礙行車 襯砌開裂 a工程上出現(xiàn)襯砌開裂更多的則是由于施工治理不當(dāng)造成； b因?yàn)橐r砌厚度不足； c因?yàn)榛炷翉?qiáng)度不夠。 限界受侵 a為了保證施工安全和幸免塌方，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(qiáng)度、剛度不足出現(xiàn)走模，也會導(dǎo)致限界受侵。 結(jié)合部不密實(shí) a初期支護(hù)與圍巖結(jié)合部 b=次襯砌與初期支護(hù)結(jié)合部 通風(fēng)照明不良 a設(shè)計(jì)欠妥；b器材質(zhì)量存在問題；C運(yùn)營治理不當(dāng)。另外

3、，我進(jìn)行檢測時(shí)，建成運(yùn)營期間，還發(fā)覺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(shí)；預(yù)制塊蜂窩麻子總結(jié)公路隧道特點(diǎn)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(fēng)要求（什么緣故要通風(fēng)）照明要求（什么緣故要照明）防排水要求（什么緣故要防排水）三、 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h3000m 長隧道 lOOOmL3000m 中隧道 500mLlOOOm 短隧道 L500m 4、按地理位置：山嶺隧道 都市隧道 水下隧道四、公路隧道檢測技術(shù)的內(nèi)容按施工順序分：1、超前支護(hù)一一注漿材

4、料檢測2、開挖一一超欠挖操縱3、支護(hù)體系初期支護(hù)質(zhì)量檢測一一錨桿、鋼支撐、 噴射砼防排水層質(zhì)量檢測 a材料的質(zhì)量檢測一一合成材料、土工布、防水混凝土 b防水的質(zhì)量檢測一一防水板鋪設(shè)、止水帶 c排水的質(zhì)量檢測一一環(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(qiáng)度； b模筑砼的厚度 c襯砌背后空洞檢測4、量測技術(shù) 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(yù)測拱頂坍方） c圍巖周邊位移量測（收斂量測檢驗(yàn)圍巖和初期支護(hù)變形） d圍巖內(nèi)部位移量測（多點(diǎn)位移計(jì)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)不） b鋼支撐壓力量測（是否達(dá)到極限壓力

5、） c噴射砼應(yīng)力量測 d二次襯砌壓力量測 量測數(shù)據(jù)的處理5、通風(fēng)檢測 施工期間 運(yùn)營期間6、照明檢測7、交工驗(yàn)收質(zhì)量檢測 隧道總體 1、車行道寬度；10mm 1、凈總寬； 不小于設(shè)計(jì) 2、隧道凈高； 不小于設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)礦山法與新奧法的區(qū)不礦山法：是以木或鋼構(gòu)件做為臨時(shí)支撐，待隧道開挖形成后逐步將臨時(shí)支撐撤換下來，而代之以整體式厚襯砌作為永久性支護(hù)的施工方法。理論依據(jù)：在某些圍巖中，可見到呈拱形的臨時(shí)穩(wěn)定平衡，即平衡拱。粘性土等塑性巖石等，能達(dá)到臨時(shí)平衡。其特點(diǎn)荷載的時(shí)刻效應(yīng)不顯著，壓力增長專門快，在較短時(shí)刻專

6、門難趨于平衡，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(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出垂直均布荷載公式：礦山法認(rèn)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） 2、新奧法：以噴射砼和錨桿為要緊支護(hù)手段，通過監(jiān)控量測，操縱圍巖的變形，便于充分發(fā)揮圍巖的自承能力。 理論依據(jù)：從巖體力學(xué)觀點(diǎn)動身，進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)和施工時(shí)，把坑道周圍巖體和各種支坊結(jié)構(gòu)作為一個(gè)完整支護(hù)體系的新的支護(hù)理論和方法。 新奧法認(rèn)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，圍巖通過撓動，有一定的變形，通過一定時(shí)刻才會坍方，當(dāng)在變形時(shí)，即支護(hù)，現(xiàn)在，支護(hù)只承

7、受變形壓力，而非松動壓力，因此新奧法要求： 充分愛護(hù)圍巖，充分發(fā)揮其自承能力（采取操縱爆破）： 對變形情況進(jìn)行量測（即同意變形，但又操縱其變形大?。┯靡灾笇?dǎo)施工； 支護(hù)材料，應(yīng)有一定的柔性（如錨桿、噴射砼、鋼支撐、受力與位移線性相關(guān)）新奧法的三大要點(diǎn) 光面爆破、錨噴支護(hù)、監(jiān)控量測隧道工程施工的四大理念 愛護(hù)圍巖、內(nèi)實(shí)外美、重視環(huán)境、動態(tài)施工 (一)愛護(hù)圍巖 不損傷或少損傷遺留圍巖的固有支護(hù)能力，盡量采納機(jī)械開挖和操縱爆破技術(shù) 采納支護(hù)技術(shù)加固或預(yù)加固技術(shù)以及各種輔助施工技術(shù)增強(qiáng)圍巖自支護(hù)能力（二）內(nèi)實(shí)外美，重內(nèi)實(shí)要做到四密實(shí)： 襯砌砼密實(shí)、噴射砼密實(shí)、噴射砼與圍巖密實(shí)、二襯與初期支護(hù)密實(shí)（三）

8、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)境的阻礙（四）動態(tài)施工 隧道施工過程中地質(zhì)條件是不斷變化、力學(xué)狀態(tài)也不斷變化，因此我們采納的施工方法和技術(shù)都應(yīng)當(dāng)適應(yīng)這種變化2超前支護(hù)與預(yù)加固圍巖施工質(zhì)量檢測 隧道在淺埋地段、自穩(wěn)性差的軟弱破裂地層，嚴(yán)峻偏壓、巖溶流泥地段，砂土層、砂卵（礫）石層、斷層破裂帶以及大面積淋水或涌水地段施工時(shí)，由于開挖后圍巖的自穩(wěn)時(shí)刻小于完成支護(hù)所需的時(shí)刻，往往會發(fā)生開挖面圍巖失穩(wěn)，或由于初期支護(hù)的強(qiáng)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(dǎo)致洞體圍巖喪失穩(wěn)定而產(chǎn)生坍塌、冒頂。這時(shí)需要進(jìn)行超前支護(hù)或預(yù)加固。 超前支護(hù)及預(yù)加固的方法有：地表砂漿錨桿或地表注漿

9、加固；超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)；管棚鋼架超前支護(hù)；超前小導(dǎo)管注漿；超前圍巖深孔預(yù)注漿。 其他方法：凍結(jié)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、防止坡面倒塌。 優(yōu)點(diǎn)：對開挖作用無阻礙。2、超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)； 適用于淺埋松散破裂的底層內(nèi)；地層應(yīng)力不太大，地下水較少的軟弱破裂圍巖的隧道。這類超前支護(hù)的柔韌較大，整體剛度較小。 優(yōu)點(diǎn)：施工的靈活度較大。管棚鋼架超前支護(hù)； 適用于極破裂的底層、塌方體、巖堆等地段。管棚鋼架與圍巖一起形成剛架體系，產(chǎn)生下列效果：梁效應(yīng)：因鋼管是先行設(shè)置的，在掘進(jìn)

10、時(shí)，鋼管在掌子面及其后方的支撐下，形成梁式結(jié)構(gòu)，防止圍巖倒塌和松弛。加固效應(yīng)：鋼管插入后，壓注水泥漿，加強(qiáng)了鋼管周圍的圍巖。優(yōu)點(diǎn)：最大限度操縱變形和松弛，對地表結(jié)構(gòu)物有利。缺點(diǎn)：施工太苦惱、費(fèi)用太高。超前小導(dǎo)管注漿； 適用于自穩(wěn)時(shí)刻專門短（12h）的沙層、沙卵（礫）石層、斷層破裂帶、軟弱圍巖淺埋地段或處理塌方等地段。超前圍巖深孔預(yù)注漿。 適用于極其松散、破裂、軟弱地層，或大量涌水的軟弱地段以及斷層破裂帶的隧道。多用于斷面較大和不同意有過大沉陷的各類地下工程中。注漿材料性能試驗(yàn) 1、理想的注漿材料應(yīng)滿足的要求： 漿液粘度低，滲透力強(qiáng)，流淌性好； 可調(diào)節(jié)并準(zhǔn)確操縱漿液的凝固時(shí)刻； 漿液凝固時(shí)體積不

11、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、注漿材料的要緊性質(zhì)：粘度；滲透能力；凝膠時(shí)刻；滲透系數(shù)；抗壓強(qiáng)度超前支護(hù)施工質(zhì)量檢測 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)-JTG F80/1-2004一、超前錨桿1、差不多要求錨桿的材質(zhì)、規(guī)格；超前錨桿與隧道軸線的外插角5 01 0 0；錨桿搭接長度不小于Imo2、實(shí)測項(xiàng)目長度一一不小于設(shè)計(jì)值；孔位偏差一一50mm;孔深偏差一一50mm；孔徑一一大于桿體直徑+15mmo檢查方法與頻率：尺量：檢查10%外觀鑒定二、超前鋼管1、差不多要求超前鋼管的型號、規(guī)格、質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求； 超前鋼管與鋼架配合使用時(shí)，應(yīng)從鋼架腹部穿過，尾端與

12、鋼架焊接。2、實(shí)測項(xiàng)目長度一一不小于設(shè)計(jì)值；孔位偏差一一50mm;孔深偏差一一50mm;孔徑一一大于桿體直徑+20mm 。檢查方法與頻率：尺量：檢查10%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(yīng)用還不成熟，準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步改進(jìn)，隧道檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)尚未列出注漿檢驗(yàn)評定的方法3 開挖質(zhì)量檢測 隧道開挖的差不多原則：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(dāng)?shù)拈_挖和掘進(jìn)方式，并應(yīng)盡量提高掘進(jìn)速度。 隧道開挖質(zhì)量檢測的目的：有效操縱超欠挖。 開挖是操縱隧道工期和造價(jià)的關(guān)鍵工序。欠挖過多一不修整一阻礙支護(hù)厚度一工程質(zhì)量留下隱患 修整一費(fèi)時(shí)、費(fèi)勁 一阻礙工程進(jìn)度

13、。隧道開挖質(zhì)量評定的內(nèi)容：開挖斷面的規(guī)整度采納目測的方法進(jìn)行評定超欠挖的操縱采納測量斷面的方法二、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(diǎn)，并由該點(diǎn)實(shí)測開挖斷面面積） 使用投影機(jī)的方法：（利用投影機(jī)將基點(diǎn)或隧道差不多形狀投影在開挖面上，然后依照此實(shí)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(jìn)行多角度、立體拍攝，不宜作為測量的手段。 直角坐標(biāo)法測量儀器：激光打點(diǎn)儀、經(jīng)緯儀、水平儀、鋼尺、塔尺等 極坐標(biāo)法（斷面儀法）PROFILIR4000 測量原理：極坐標(biāo)法；它是以某物理方向（如水平方向）為起算方

14、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(shí)際開挖輪廓線的交點(diǎn)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(diǎn)依次相連即可獲得實(shí)際開挖的輪廓線。測出實(shí)際開挖斷面，并與理論設(shè)計(jì)斷面相疊加，從而得出超挖和欠挖。a、激光斷面儀的用途：用于隧道施工過程開挖斷面檢測；工程限界驗(yàn)收檢測；隧道形變檢測等場合之中；也可用于小于60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(shè)的公路鐵路等路基土石方測算；橋梁靜載測試護(hù)坡?lián)跬翂Φ尿?yàn)收檢測等工作；能夠測量前方斷面；要緊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(yīng)以測量當(dāng)前斷面為主；依照設(shè)計(jì)好的炮眼數(shù)據(jù)對炮眼位置進(jìn)行指示，

15、方便施工；也能夠?qū)λ淼垒喞M(jìn)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、要緊技術(shù)指標(biāo) 檢測半徑145米；檢測時(shí)刻自動檢測約為5分鐘一個(gè)斷面(50個(gè)點(diǎn))；測距精度優(yōu)于1毫米；測角精度優(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(biāo)志測距功能；可連續(xù)紀(jì)錄斷面數(shù)大于2500個(gè)斷面每個(gè)斷面選50個(gè)點(diǎn) 初期支護(hù)施工質(zhì)量檢測 初期支護(hù)：隧道開挖后，除圍巖完全能夠自承而無須支護(hù)以外，在圍巖穩(wěn)定能力不足時(shí)，則須加以支護(hù)才能使其進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，稱為初期支護(hù)。 初期支護(hù)質(zhì)量檢測包含：錨桿、噴射混凝土、鋼拱架。一、錨

16、桿 1、錨桿作用原理“懸吊”作用。所謂“懸吊”作用是指為防止個(gè)不危巖的掉落或滑落，用錨桿將其同穩(wěn)定圍巖聯(lián)結(jié)起來，懸吊作用要緊表現(xiàn)的加固局部失穩(wěn)的巖體。 提高層間摩阻力，形成“組合梁”；關(guān)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(jié)構(gòu)力學(xué)觀點(diǎn)看確實(shí)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(jié)，因而增長了錨固區(qū)圍巖的強(qiáng)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、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(yàn)、砂漿錨桿注滿度等。 安裝尺寸檢查 錨桿位置；孔位

17、偏差15mm;孔深偏差50mm;孔徑大小15mm。錨桿拉拔力試驗(yàn)（拉拔力指錨桿能承受的最大拉力）錨桿拉力試驗(yàn)不是檢驗(yàn)錨桿的安裝質(zhì)量，而是檢驗(yàn)該類圍巖能否用錨桿加固拉拔力設(shè)備：中控千斤頂、手動油壓泵、油壓表、千分表測試方法注意事項(xiàng)防偏心；b、均加壓（10KN/min）；c、盡量不做破壞性實(shí)驗(yàn)；d、安全試驗(yàn)要求按錨桿數(shù)1%且不小于3根；b、FF（設(shè)）；c、Fi0.9F（設(shè)）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(shí)。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(gè)超聲波脈沖，它沿桿體鋼筋以管道形式傳播，到達(dá)鋼

18、筋底端反射，在桿體外端可同意此反射波。假如鋼筋外密實(shí)、飽滿地由水泥砂漿握裹，砂漿又與周圍巖體粘結(jié)，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(kuò)散，能量損失專門大，在桿體外側(cè)測得的反射波振幅專門小，甚至測不到；假如無砂漿握裹，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；假如喔裹砂漿不密實(shí)，中間有空洞或缺失，則得到的反射波振幅的大小介于前兩者之間。由此，能夠依照反射波振幅大小判定水泥砂漿的飽滿程度。在什么情況下采納錨桿 在不連續(xù)圍巖中要橫切不連續(xù)面時(shí)設(shè)置； 在連續(xù)性圍巖中位移差較大時(shí)，可設(shè)置錨桿； 錨桿和圍巖間要有適當(dāng)?shù)腻^桿力。噴射混凝土噴射混凝土作用原理

19、支撐圍巖 由于噴層能與圍巖密貼和粘結(jié)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，能有操縱地使圍層在不出現(xiàn)有害變形的前提下，進(jìn)入一定程度的塑形，從而使圍巖“卸載”。填平補(bǔ)強(qiáng)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(jié)力摩阻力，有利于防至圍巖松動，并幸免或緩和圍巖應(yīng)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(fēng)化和止水的防護(hù)層，并阻止節(jié)理裂隙中充填物流失。分配外力 通過噴層吧外力傳給錨桿、網(wǎng)架等，使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力均勻分擔(dān)。檢測項(xiàng)

20、目及方法檢測項(xiàng)目強(qiáng)度：（壓、拉、剪、勞、粘）相互關(guān)聯(lián)，噴射砼抗壓強(qiáng)度是表示其物理力學(xué)性能及耐久性的一個(gè)綜合指標(biāo)。故一般只檢測抗壓強(qiáng)度及粘結(jié)強(qiáng)度。厚度：（100mm300mm）之間粉塵、回彈檢查強(qiáng)度及厚度的檢測方法抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法 噴大板切割法 簡單不準(zhǔn)確 鑿方切割法 可靠太苦惱 噴射砼與圍巖粘性強(qiáng)度試驗(yàn) 試塊制作方法：成型試驗(yàn)法；用劈裂法進(jìn)行試驗(yàn) 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(shí)可及時(shí)補(bǔ)噴。激光斷面儀地質(zhì)雷達(dá)質(zhì)量評判：10組以下 試件抗壓強(qiáng)度的平均值Rn1.05R（設(shè)計(jì)值） Rmin0.9R（設(shè)計(jì)值）10組以上 試件抗壓強(qiáng)度的平均值Rn1.0R（設(shè)計(jì)值） Rmin

21、0.85R（設(shè)計(jì)值）鋼支撐鋼支撐的類型圍巖類不 圍巖級不 型鋼支撐格柵支撐格柵支撐支撐型式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鋼支撐1架立后能立即承載，充分發(fā)揮其力學(xué)作用；2加工比較容易，但需要較大的加工設(shè)備；3安裝及構(gòu)件連接比較簡潔、方便1背后的混凝土不易填充密實(shí)，留有空隙；2質(zhì)量大，架設(shè)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隔柵，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(shè)備；3質(zhì)量小，易于安裝1隔柵必須與混凝土配合才能充分發(fā)揮其力學(xué)作用；2架立后不能立即承載，初期作用小；3在圍巖變形大的場合，不能有效地操縱圍巖的變形鋼支撐的檢測加工質(zhì)量檢測：尺寸； 強(qiáng)度

22、、剛度； 焊接； 安裝質(zhì)量檢測：安裝尺寸； 傾斜度； 連接與固定；鋼支撐與錨噴支護(hù)的區(qū)不 區(qū)不在于作用機(jī)理不同 鋼支撐是依靠“被動支撐”來維護(hù)圍巖穩(wěn)定 傳統(tǒng)的支護(hù)方式錨噴支護(hù)則依靠“主動加固”來維持圍巖穩(wěn)定現(xiàn)代的支護(hù)方式錨噴支護(hù)中錨桿和噴射混凝土兩者是相互依存的關(guān)系，在某些情況下可能是以其中一種為主，另一種為輔；在大多數(shù)情況下兩者應(yīng)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(diǎn)，在某些情況下（如大跨度洞室，層狀頂板或軟弱圍巖等情況），錨桿起著重要作用。若不加錨桿光靠噴層往往難以解決問題，在這種情況下，設(shè)計(jì)上應(yīng)“以錨為主，錨噴結(jié)合”。在實(shí)際的施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)“長錨短打”、“厚噴

23、減薄”的情況，因此應(yīng)加強(qiáng)施工期間錨噴支護(hù)的質(zhì)量檢測。初期支護(hù)及二襯背后的檢測檢測方法：地質(zhì)雷達(dá)法檢測內(nèi)容：支護(hù)、襯砌厚度 背部回填的密實(shí)度 背后的空洞 內(nèi)部的鋼架、鋼筋分布地質(zhì)雷達(dá)檢測原理：地質(zhì)雷達(dá)探測是依照電磁波在不同電性介質(zhì)里傳播時(shí)其波形特征發(fā)生改變，進(jìn)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(dǎo)率和衰減系數(shù)。現(xiàn)場測線布置現(xiàn)場測線一般以縱向?yàn)橹?，環(huán)向?yàn)檩o，縱向測向有3測線、5測線、7測線等。環(huán)向測線一般以點(diǎn)測為主。5防排水材料及施工質(zhì)量檢測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(shè)施的使用壽命和功能；隧道滲漏水惡化了隧道的運(yùn)營環(huán)境。公路隧道防排水的差不

24、多原則：隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，結(jié)合治理”的原則。目前圍繞隧道結(jié)構(gòu)防排水問題爭論較多，究竟是以什么為主在爭論之中。一般講，在環(huán)境沒有要求的情況下，隧道都采納排水型；只有對環(huán)境阻礙比較顯著，或造成較大范圍的水理?xiàng)l件變化時(shí)，才設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，越來越得到重視，這是時(shí)代的要求。因此應(yīng)加強(qiáng)非排水型隧道設(shè)計(jì)的研究。防排水材料防水板高分子防水卷材（防水板） 目前可選用的防水板有：乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）；乙烯三聚五瀝青（ECB）；聚氯乙烯（PVC）；氯化聚乙烯（CPE）；高密度聚乙烯（HDPE）；低密度聚乙烯（LDPE）等。防

25、水板的性能試驗(yàn) 取樣：卷材均應(yīng)成批提交驗(yàn)收，同一生產(chǎn)廠，同一品種、規(guī)格的產(chǎn)品5000m為一批進(jìn)行驗(yàn)收，不足5000m也作為一批。 塑料防水板物理力學(xué)性能試驗(yàn)熱處理變化率 Lh試樣的熱處理尺寸變化率（%） So試樣同方向上兩參考點(diǎn)間的初始長度（mm） S1試樣處理后同方向上兩參考點(diǎn)的長度（mm）土工布土工布：起緩沖層、均分壓力，過濾作用土工布在隧道設(shè)計(jì)施工中有和防水板粘合到一起的復(fù)合式防水板，也有土工布和防水板分離的。復(fù)合式防水板在受力過程中防水板的變形受土工布的制約，易于在復(fù)合防水板后留下空隙；分離式防水板安裝比較苦惱。土工布對隧道工程比較重要的工程特征：物理特征、力學(xué)特征、水力學(xué)特征力學(xué)特征

26、 抗拉強(qiáng)度：抗拉強(qiáng)度及其應(yīng)變是反映要緊特征的指標(biāo)；試驗(yàn)方法：采納條帶拉伸試驗(yàn)；撕裂強(qiáng)度：反映試樣抵抗擴(kuò)大破損裂口的能力：目前測撕裂強(qiáng)度的試驗(yàn)形狀多為梯形；頂破強(qiáng)度：反映土木織物抵抗垂直織物平面的法向壓力的能力；刺破強(qiáng)度：反映土木織物抵抗小面積集中荷載的能力。防水混凝土隧道的防水技術(shù)要緊有兩大類：（1）提高混凝土自身的防水功能，即采納混凝土自防水；（2）結(jié)構(gòu)的外放水技術(shù)，設(shè)防水夾層等技術(shù)。防水混凝土又屬于隧道自防水技術(shù)的一個(gè)方面；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-10時(shí)抗?jié)B等級不得小于S8。試件的抗?jié)B等級應(yīng)比設(shè)計(jì)要求提高0.2

27、MPa。防水混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足；襯砌厚度不小于300mm；裂縫寬度應(yīng)不大于0.2mm，并不貫穿；迎水面主筋愛護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。 止水帶設(shè)置位置：襯砌施工縫（由于施工緣故造成，襯砌分組）沉降縫（明洞，暗洞交錯(cuò)口，圍巖類不發(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(shè)的縫）止水帶的安裝：外貼式、預(yù)埋式、內(nèi)貼式止水帶實(shí)測檢查：檢查項(xiàng)目同意偏差檢查方法與頻率縱向偏離（mm）50尺量：每環(huán)3處偏離襯砌中心線（mm）30尺量：每環(huán)三處止水帶的安裝圖示：外貼式、預(yù)埋式、內(nèi)貼式（依次）防排水施工質(zhì)量檢查防水板施工檢查防水層鋪設(shè)的基面要求基面的平坦度；邊墻D/L1/6；拱部D/L1/8；基

28、面不得有尖銳突出物；基面不得有明水防水板的鋪設(shè)防水層鋪設(shè)方式 縱向鋪設(shè)（瓦疊） 上下及縱坡 環(huán)向鋪設(shè) 內(nèi)外接茬方式：（壓茬寬度10cm）冷粘法：用膠合劑 優(yōu)點(diǎn)：施工方便，速度快熱合法：用專門的熱河焊接機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：施工期間可進(jìn)行質(zhì)量檢測卷材徑洞壁上固定方式有釘鋪設(shè)無釘鋪設(shè)：平頭烙鐵熱合 吊頭固定防水層鋪設(shè)新工藝檢查項(xiàng)目規(guī)定值或同意偏差檢查方法與頻率搭接寬度（mm）100尺量：全部搭接均要檢查，每搭接檢查3處縫寬 焊接（mm） 粘結(jié)兩側(cè)焊縫寬尺量：每搭接檢查5處粘縫寬固定點(diǎn)間距（m）符合設(shè)計(jì)要求尺量：檢查總數(shù)的10%造成防水板破損的緣故：噴射混凝土表面凹凸不平，防水板鋪設(shè)過松過緊；錨桿突出混凝土表面

29、，防水板直接與之接觸；灌注混凝土?xí)r的摩擦力，使防水板過度繃緊，結(jié)合部被拉開。6 隧道施工監(jiān)控測量 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(hù)、襯砌的力學(xué)行為以及它們之間的力學(xué)關(guān)系進(jìn)行量測和觀看，并對其穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)，統(tǒng)稱為監(jiān)控量測。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(diǎn)與地面工程有專門大的差不。隧道在開挖支護(hù)成形運(yùn)營的過程中，自始至終都存在受力狀態(tài)變化這一特征。施工監(jiān)控量測的目的和任務(wù)通過監(jiān)控量測了解各施工時(shí)期地層與支護(hù)結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，推斷圍巖的穩(wěn)定性、支護(hù)、襯砌的可靠性；用現(xiàn)場實(shí)測的結(jié)果彌補(bǔ)理論分析過程中存在的不足，并把監(jiān)測結(jié)果反饋設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工，為修改施工方法，調(diào)

30、整圍巖級不、變更支護(hù)設(shè)計(jì)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(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)報(bào)，以便及時(shí)采取措施，防患于未然；通過監(jiān)控量測，推斷初期支護(hù)穩(wěn)定性，確定二次襯砌合理的施作時(shí)刻；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(diǎn)，為今后類似工程或該施工方法本身的進(jìn)展提供借鑒，依據(jù)和指導(dǎo)作用。82 必須實(shí)施、能夠?qū)嵤?、必要時(shí)實(shí)施監(jiān)控量測與反饋流程圖隧道內(nèi)目測觀看 細(xì)致的目測觀看，關(guān)于監(jiān)視圍巖穩(wěn)定性是既省事而作用又專門大的監(jiān)測方法，它能夠獲得與圍巖穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān)的直觀信息，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視，因此目測觀看是新奧法量測中的必測項(xiàng)目。隧道目測觀看的目的是：預(yù)測開挖面前方的地質(zhì)條件。為

31、推斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質(zhì)依據(jù)。依照噴層表面狀態(tài)及錨桿的工作狀態(tài)，分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠程度。觀看內(nèi)容：掌子面地質(zhì)水文條件、巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、有無斷層，是否偏壓、圍巖類不，掌子面自穩(wěn)情況，地下水的阻礙情況等，并做好記錄。對初期支護(hù)效果觀看包括：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。周邊收斂量測 隧道圍巖周邊各點(diǎn)趨向隧道中心的變形稱為收斂。所謂周邊收斂量測要緊是隧道內(nèi)壁面兩點(diǎn)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。量測目的收斂量測是隧道施工監(jiān)控量測的重要項(xiàng)目。周邊位移是隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)變化最直觀的反映，通過周邊位移量

32、測能夠達(dá)到以下目的。推斷隧道空間的穩(wěn)定性；依照變位速度推斷圍巖穩(wěn)定程度和二次襯砌施作的合理時(shí)機(jī)；指導(dǎo)現(xiàn)場的施工。量測設(shè)計(jì)收斂量測的間距與測線 必測項(xiàng)目量測斷面間距和每斷面測點(diǎn)數(shù)量量測頻率：量測頻率可依照位移速度和量測斷面距開挖面距離 按位移速度 按距開挖面距離（注：b為隧道開挖寬度）量測儀器目前隧道施工中常用的收斂計(jì)為機(jī)械式的收斂和數(shù)顯式收斂計(jì)。例：QJ-85型坑道周邊收斂計(jì)；JSS3OA型數(shù)顯收斂計(jì)；SWJ-IV型隧道收斂計(jì)。4、測試原理測試中讀得初始數(shù)值X0；間隔時(shí)刻t后，用同樣的方法可讀得t時(shí)刻的值Xt，則t時(shí)刻的周邊收斂值Ut即為的兩次讀數(shù)差。即 Ut=L0-Lt+Xt1-Xt0式子中

33、：L0初讀數(shù)時(shí)所用尺孔刻度值； Lt時(shí)刻時(shí)所用尺孔刻度值； Xt1時(shí)刻時(shí)經(jīng)溫度修正后的讀數(shù)值，Xt1=Xt+t Xt0初讀數(shù)時(shí)經(jīng)溫度修正后的讀數(shù)值，Xt0=X0+t Xt時(shí)刻量測時(shí)讀數(shù)值 X0初始時(shí)刻度數(shù)值； t溫度修正值；1=（T0-T）L 鋼尺線膨脹系數(shù)； T0鑒定鋼尺的標(biāo)準(zhǔn)溫度，T0=20 T每次量測時(shí)的平均氣溫； L鋼尺長度。 拱頂下沉量測 埋深較淺、固結(jié)程度低的地層，水平成層的場合，這項(xiàng)量測比收斂量測更為重要。量測目的量測數(shù)據(jù)是確認(rèn)圍巖的穩(wěn)定性，推斷支護(hù)效果，指導(dǎo)施工工序，預(yù)防拱頂?shù)顾ＷC施工質(zhì)量和安全的最差不多的資料。量測儀器周密水準(zhǔn)儀 3）量測原理 第一次讀數(shù)后視點(diǎn)讀數(shù)為A1，

34、前視讀數(shù)為B1；第二次后視點(diǎn)讀數(shù)為A2，前視讀數(shù)為B2。拱頂變位計(jì)算方法如下：差值讀數(shù)法：鋼尺和標(biāo)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 C拱頂上移；C0拱頂下沉。水準(zhǔn)計(jì)算法：通過計(jì)算前后兩次拱頂測點(diǎn)的高程差來求拱頂?shù)淖兾恢?。鋼尺讀數(shù)上小下大，標(biāo)尺讀數(shù)下小上大，標(biāo)尺基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高假定為K0。第一次拱頂標(biāo)高 Kd1=K0+A1+B1第二次拱頂標(biāo)高 Kd2=K0+A2+B2拱頂變位值 C=Kd2-Kd1=A2-A1+B2-B1C0 拱頂上移；C0 拱頂下沉。 地表下沉量測淺埋段預(yù)測地表坡面的穩(wěn)定依照地表建筑物，操縱最大下沉量圍巖內(nèi)部位移量

35、測隧道圍巖內(nèi)部位移量測的要緊目的是：了解隧道圍巖的徑向位移分布和松弛范圍。推斷開挖后圍巖的松動區(qū)、強(qiáng)度下降區(qū)以及彈性區(qū)的范圍。依照實(shí)測結(jié)果優(yōu)化錨桿參數(shù)，指導(dǎo)施工。量測儀器：多點(diǎn)位移計(jì)測量原理錨桿軸力量測量測目的了解錨桿實(shí)際工作狀態(tài)及軸向力的大小。結(jié)合位移量測，推斷圍巖進(jìn)展趨勢，分析圍巖內(nèi)強(qiáng)度下降區(qū)的界限修正錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)，評價(jià)錨桿支護(hù)效果。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(jī)械式兩類。 其中電測式又可分為電阻應(yīng)變式和鋼弦式。電阻應(yīng)變式和機(jī)械式是通過量測錨桿不同深度處的應(yīng)變（或變形），然后按有關(guān)計(jì)算方法轉(zhuǎn)求應(yīng)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，

36、轉(zhuǎn)求應(yīng)力，其工作原理見本章的弦測法原理。圍巖壓力及兩層支護(hù)間壓力量測 隧道開挖后，圍巖要向凈空方向變形，而支護(hù)結(jié)構(gòu)要阻止這種變形，如此就會產(chǎn)生圍巖作用與支護(hù)結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力。圍巖壓力量測，通常情況下是指圍巖與支護(hù)或噴層與二次襯砌混凝土間的接觸壓力的測試。目的：了解圍巖壓力的量值及分布狀態(tài)；推斷圍巖和支護(hù)的穩(wěn)定性，分析二次襯砌的穩(wěn)定性和安全度。量測儀器與原理接觸壓力量測儀器依照原理和測力計(jì)結(jié)構(gòu)不同分為液壓式壓力計(jì)和點(diǎn)測式測力計(jì)。目前隧道中多用電測式弦測法原理：在傳感器中有一根張緊的鋼弦，當(dāng)傳感器受力作用時(shí)，弦的內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，隨著弦的內(nèi)應(yīng)力改變，自振頻率也相應(yīng)地發(fā)生變化，弦的張力越大，自振頻率越

37、高，反之，自振頻率越低。 鋼弦式雙膜壓力盒構(gòu)造圖1-剛性板；2-彈性板；3-傳力軸；4-弦夾；5-鋼弦鋼支撐應(yīng)力量測 一般在、級圍巖中常采納型剛支撐；級圍巖中常采納隔柵支撐。通過對鋼支撐的應(yīng)力量測，可知鋼支撐的實(shí)際工作狀態(tài)，從鋼支撐的性能曲線上能夠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納加固措施。量測目的了解鋼支撐應(yīng)力的大小，為鋼支撐選型與設(shè)計(jì)提供依據(jù)。依照鋼支撐的受力狀態(tài)，推斷隧道空間和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。了解鋼支撐的實(shí)際工作狀態(tài)，保證隧道施工安全。量測原件 目前使用較普遍的型鋼支撐應(yīng)力量測多采納鋼弦式表面應(yīng)變計(jì)，隔柵支撐應(yīng)力量測多采納鋼弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)。 鋼弦式表面

38、應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)圖 鋼弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)混凝土應(yīng)力量測 混凝土應(yīng)力量測包括噴射混凝土和二次襯砌模筑混凝土應(yīng)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(yīng)力狀態(tài)，掌握噴層所受應(yīng)力的大小，推斷噴射混凝土層的穩(wěn)定狀況；推斷支護(hù)結(jié)構(gòu)長期使用的可靠性以及安全程度；檢驗(yàn)二次襯砌設(shè)計(jì)的合理性，積存資料。量測數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用量測數(shù)據(jù)處理的目的由于現(xiàn)場量測所得的原始數(shù)據(jù)，不可幸免具有一定的離散性，其中包含著測量誤差甚至測試錯(cuò)誤。不通過處理和數(shù)學(xué)處理的量測數(shù)據(jù)一時(shí)難以直接利用。數(shù)學(xué)處理的目的是；將同一量測面的各種量測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比、相互印證，以確認(rèn)量測結(jié)果的可靠性；探求圍巖變形或支護(hù)系統(tǒng)的受力隨時(shí)刻變化規(guī)律、空間分布

39、規(guī)律，判定圍巖和支護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)。量測數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨時(shí)刻變化的曲線-時(shí)態(tài)曲線；繪制位移速率、應(yīng)變速率、應(yīng)變速率隨時(shí)刻變化的曲線；繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨開挖面推進(jìn)變化的曲線-空間曲線；繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨圍巖深度變化的曲線；繪制接觸壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力在隧道橫斷面上分布圖。量測數(shù)據(jù)的應(yīng)用 從維護(hù)圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)系統(tǒng)的可靠性動身，現(xiàn)場測試人員關(guān)懷圍巖變形量的大小，是否侵入隧道設(shè)計(jì)斷面的限界，是否對施工人員的安全構(gòu)成威脅。以便及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)和進(jìn)行施工決策。初期支護(hù)時(shí)期圍巖穩(wěn)定性的推斷和施工治理依照最大位移值進(jìn)行施工治理當(dāng)量測位移U小于Un/3，表明圍巖穩(wěn)定，能夠正常施工。當(dāng)測

40、量位移U大于Un/3時(shí)，表明圍巖變形偏大，應(yīng)緊密注意圍巖動向，可采取一定的加強(qiáng)措施，如加密、加長錨桿等措施。當(dāng)測量位移U大于2Un*3時(shí)，表明圍巖變形專門大，應(yīng)先停止掘進(jìn)，并采取專門的加固措施，如超前支護(hù)、注漿加固等。實(shí)測最大位移值或預(yù)測最大位移值不大于2Un/3，可認(rèn)為初期支護(hù)達(dá)到差不多穩(wěn)定。依照位移速率進(jìn)行施工治理當(dāng)位移速率大于1mm/d時(shí)，表明圍巖處于急劇變形時(shí)期，應(yīng)緊密關(guān)注圍巖動態(tài)。當(dāng)位移速率在10.2mm/d之間時(shí)，表明圍巖處于緩慢變形時(shí)期。當(dāng)位移速率小于0.2mm/d時(shí)，表明圍巖已達(dá)到差不多穩(wěn)定，能夠進(jìn)行二次襯砌作業(yè)。依照位移時(shí)態(tài)曲線進(jìn)行施工治理 每次量測后應(yīng)及時(shí)整理數(shù)據(jù)，繪制時(shí)態(tài)曲線。 當(dāng)位移速率專門快變小，時(shí)態(tài)曲線專門快平緩，表明圍巖穩(wěn)定性好，可適當(dāng)減弱支護(hù)。當(dāng)位移速率逐漸變小，即du/dt0，時(shí)態(tài)曲線趨于平緩，表明圍巖變形趨于穩(wěn)定，可正常施工當(dāng)位移速率不變，即du/dt=0時(shí)，時(shí)態(tài)曲線直線上升，表明圍巖變形急劇增長，無穩(wěn)點(diǎn)趨勢，應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)暫停掘進(jìn)。當(dāng)位移速率逐步增大，即du/dt0，時(shí)態(tài)曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)，表明圍巖已處于不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)停住掘進(jìn)，及時(shí)采取加固措施。7混凝土襯砌