隧道工程試驗檢測技術(shù)三

隧道工程試驗檢測技術(shù)三長安大學(xué)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①“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(jié)起來，懸吊作用主要表現(xiàn)的加固局部失穩(wěn)的巖體。②提高層間摩阻力，形成“組合梁”；對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)觀點看就是形成“組合梁”

③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、砂漿錨桿注滿度等。①安裝尺寸檢查錨桿位置；孔位偏差±15mm；孔深偏差±50mm；孔徑大?。?5mm。②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⑴拉拔力設(shè)備：中空千斤頂、手動油壓泵、油壓表、千分表⑵測試方法⑶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⑷試驗要求a、按錨桿數(shù)1％且不小于3根；b、F≥F設(shè)；c、Fi≥0.9F設(shè)③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(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散，能量損失很大，在桿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。④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(shè)置；在連續(xù)性圍巖中位移差較大時，可設(shè)置錨桿；錨桿和圍巖間要有適當(dāng)?shù)腻^桿力。二、、噴噴射射混混凝凝土土1、噴噴射射混混凝凝土土作作用用原原理理①支支承承圍圍巖巖由于于噴噴層層能能與與圍圍巖巖密密貼貼和和粘粘結(jié)結(jié)并并給給圍圍巖巖表表面面以以抗抗力力和和剪剪力力，，從從而而使使圍圍巖巖處處于于三三向向受受力力的的有有利利狀狀態(tài)態(tài)，，此此外外噴噴層層本本身身的的抗抗沖沖能能阻阻止止不不穩(wěn)穩(wěn)塊塊體體的的塌塌滑滑。。②卸載作用由于噴層屬柔柔性，能有控控制地使圍巖巖在不出現(xiàn)有有害變形的前前提下，進入入一定程度的的塑性，從而而使圍巖“卸載”。③填平補強圍圍巖噴射混凝土可可射入圍巖張張開的裂隙，，填充有凹穴穴，使裂隙分分割的巖塊層層面粘聯(lián)在一一起，保持巖巖塊間的咬合合、鑲嵌作用用，提高其間間的粘結(jié)力摩摩阻力，有利利于防止圍巖巖松動，并避避免或緩和圍圍巖應(yīng)力集中中。④覆蓋圍巖表示示（封閉閉作用）噴層直接粘貼貼表面，形成成防風(fēng)化和止止水的防護層層，并阻止節(jié)節(jié)理裂隙中充充填物流失。。⑤分配外力通過噴層把外外力傳給錨桿桿、網(wǎng)架等，，使支護結(jié)構(gòu)構(gòu)受力均勻分分擔(dān)。2、檢測項目及及方法㈠檢測項目①強度：（（壓、拉、剪剪、勞、粘））相互關(guān)聯(lián)，，噴射砼抗壓壓強度是表示示其物理力學(xué)學(xué)性能及耐久久性的一個綜綜合指標(biāo)。故故一般只檢測測抗壓強度及及粘結(jié)強度。。②厚度：（（100mm～300mm）之間③粉塵、回回彈檢查㈡強度及厚度的的檢測方法⑴抗壓強度試試驗方法①噴大板切切割法——簡單不準(zhǔn)確②鑿方切割割法——可靠太麻煩⑵噴射砼與圍圍巖粘性強度度試驗試塊制作方法法：①成型型試驗法；用用劈裂法進行行試驗②直接拉拔拔法。⑶厚度①鑿孔：噴射射8h以內(nèi)，用短桿桿將孔鑿出，，厚度不足時時可及時補噴噴。②激光斷面儀儀③地質(zhì)雷達（三）質(zhì)量評評判：10組以下用用非非數(shù)理統(tǒng)計方方法求Rn≥1.15RRmin≥0.95R10組以上用用數(shù)數(shù)理統(tǒng)計方法法求代表值Rn-K1Sn≥0.9RRmin≥K2R三、鋼支撐1、鋼支撐的型型式支撐型式優(yōu)點缺點鋼支撐1架立后能立即承載，充分發(fā)揮其力學(xué)作用；2加工比較容易，但需較大的加工設(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，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格柵必須與混凝土配合才能充分發(fā)揮其力學(xué)作用；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噴射混凝土完全包裹格柵，整體性好，背后不易留下空隙；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、鋼支撐的的檢測⑴加工質(zhì)量檢檢測：①尺寸寸；②強度、剛度度；③焊接；⑵安裝質(zhì)量檢檢測：①安裝裝尺寸；②傾斜度；③連接與固定定；3、鋼支撐與錨錨噴支護的區(qū)區(qū)別區(qū)別在于作用用機理不同鋼支撐是依靠靠“被動支撐”來維護圍巖穩(wěn)穩(wěn)定傳傳統(tǒng)的支護護方式錨噴支護則依依賴“主動加固”來保持圍巖穩(wěn)穩(wěn)定現(xiàn)代代的支護方式式錨噴支護中錨錨桿和噴射混混凝土兩者是是相互依存的的關(guān)系，在某某些情況下可可能是以其中中的一種為主主，另一種為為輔；在大多多數(shù)情況下兩兩者應(yīng)并重。。而我們在施施工過程中往往往會出現(xiàn)“重噴輕錨”的不正確觀點點，在某些情情況下（如大大跨度洞室，，層狀頂板或或軟弱圍巖等等情況），錨錨桿起著主要要作用。若不不加錨桿光靠靠噴層往往難難以解決問題題，在這種情情況下，設(shè)計計上應(yīng)“以錨為主，錨錨噴結(jié)合”。在實際的施施工過程中，，經(jīng)常會出現(xiàn)現(xiàn)“長錨短打”、“厚噴減薄”的情況，因此此應(yīng)加強施工工期間錨噴支支護的質(zhì)量檢檢測。四、初期支護護及二襯背后后的檢測1、檢測方法：：地質(zhì)雷達法法2、檢測內(nèi)容：：①支護、襯襯砌厚度②背部回填的的密實度③背后的空洞洞④內(nèi)部的鋼架架、鋼筋分布布3、地質(zhì)雷達檢檢測原理：地地質(zhì)雷達探測測是根據(jù)電磁磁波在不同