隧道工程質(zhì)量通病及防治

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！第一節(jié)開挖一、隧道洞身的超、欠挖盡量減少對圍巖的損傷程度，是隧道施工質(zhì)量好壞的主要表現(xiàn)之一。1.現(xiàn)象隧道不應(yīng)欠挖，當(dāng)圍巖完整、石質(zhì)堅硬時，允許巖石個別突出部分（每1㎡不大于0.1㎡）侵入襯砌；對整體式襯砌侵入值應(yīng)小于襯砌厚度的1/3，并小于10cm；對噴錨襯砌不應(yīng)大于5cm；拱角和墻腳以上1m范圍內(nèi)嚴(yán)禁欠挖。（2）在實際施工中，超標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象是大量存在的，僅程度不同。超挖不僅提高隧道的造價，還加大了對圍巖的攏動深度和范圍，影響圍巖穩(wěn)定；超、欠挖使隧道內(nèi)壁不平整，給后續(xù)的網(wǎng)噴、防水、模筑混凝土的襯砌工作增加施工難度，影響工程質(zhì)量。因此對隧道的超、欠挖應(yīng)引起足夠重視。2.原因分析（1）施工技術(shù)管理檢查、復(fù)核制度執(zhí)行不嚴(yán)，特別是測量放線誤差。目前，多數(shù)隧道控制開挖斷面的測量方法采用支距法和極坐標(biāo)法，由人工在巖面上畫線，這就存在誤差，更有甚者，在放樣時人為放大輪廓尺寸。（2）鉆孔精度。鉆孔時的開孔位置，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和機(jī)具設(shè)備由鉆爆設(shè)計確定，但實際操作時只能憑司鉆者的經(jīng)驗和操作技術(shù)，易出現(xiàn)超、欠挖。有一個外插角，實際開挖成的輪廓線呈鋸齒形，鋸齒凹入巖壁部分即構(gòu)成超挖。1二是爆破方法與參數(shù)。實踐證明爆破方法不同超挖量亦不同，普通爆破比光面、少等都會使超挖量加大。（4）地質(zhì)條件變化及其他。遇有圍巖與炮孔方向夾角較小的豎向或水平成層的框形斷面，而在框角處超挖最多，豎向傾斜巖層則易在兩拱腳形成超、欠挖，節(jié)理發(fā)育的圍巖，更容易形成局部超挖。根據(jù)開挖循環(huán)調(diào)查統(tǒng)計：鉆孔精度對超、欠挖影響最大，占44.2%，爆破技術(shù)占20.3%，施工管理占17.6%，測量放線占7.6%，地質(zhì)變化占6.1%。3.預(yù)防措施（1）首先要改變“寧超勿欠”的觀點，樹立“少欠少超”的觀點，避免開挖輪過正確的方法來保證輪廓線位置的準(zhǔn)確，即采用激光指向儀控制隧道掘進(jìn)方向，放線儀器、斷面檢測儀器。（2）提高鉆孔技術(shù)水平，嚴(yán)格控制開孔位置、外插角和底孔位置。鉆孔技術(shù)對超、欠挖高度,的關(guān)系為：。從式中可知：與L增大，h增大；當(dāng)e為負(fù)值時，隨e的減小，h也減小。在一般情況下，L采用3.5m左右，但注驗看控制外插角比較困難，而控制開口位置是可行的，只要有意識把e變?yōu)樨?fù)2值，對減少超挖是有效的。圖即e＜0時的開口誤差示意圖。周邊孔開口誤差示意圖e—開口位置；—鉆機(jī)仰角。（3）解決好爆破技術(shù)參數(shù)的合理匹配。實踐證明，爆破方法中控制爆破比普通面爆破等。通常地質(zhì)條件允許時，全斷面一次性爆破（包括臺階法）有利于減少方法，可減少由于爆破發(fā)生的振動和應(yīng)力波對圍巖的破壞作用，從而減少超、欠挖。實踐證明“等差”雷管爆破效果最好，技術(shù)要求的鉆孔機(jī)械以及爆破器材。（4）地質(zhì)條件。這是確定爆破參數(shù)的基本依據(jù)，它是隨掘進(jìn)而不斷變化的，因調(diào)整參數(shù)和施工方法，或采用局部內(nèi)移炮眼、局部空洞不裝藥、加密炮眼、局部3調(diào)整起爆順序等輔助措施。（5）嚴(yán)格施工管理。應(yīng)做到五個必須：必須采用控制爆破，通過工程類比和現(xiàn)理，經(jīng)常加強(qiáng)對施工人員素質(zhì)和責(zé)任的教育。4治理方法并認(rèn)真分析超欠挖原因，以便采取對策。（1）超出規(guī)范要求的欠挖，必須處理。若欠挖量少，個別者鑿除至規(guī)范要求；若欠挖量大且集中，采用局部補(bǔ)爆清理鑿除，使其達(dá)到規(guī)范要求。填合格片石、壓漿填縫。對先噴漿、再模筑混凝土?xí)r，首先要檢查修正隧道輪廓使其平順，以便掛網(wǎng)、噴漿、加厚模筑混凝土，使其飽滿密實。附錄隧道開挖斷面允許超挖值和檢驗方法二、隧道底破隕1.現(xiàn)象4程度的翻漿冒泥。2.原因分析（1）隧道仰拱及鋪底施工時有虛碴，積水未清理干凈。（2）欠挖，使抑拱及鋪底厚度嚴(yán)重不足。（3）隧道水溝未鋪底，或鋪底混凝土厚度不足，或混凝土質(zhì)量不好。床，加之列車的反復(fù)碾壓，最終也會造成道床側(cè)向翻漿冒泥。3.預(yù)防措施（1）施工單位加強(qiáng)管理是關(guān)鍵。嚴(yán)格按設(shè)計施工，認(rèn)真按施工工藝、施工工序開始。（2）防排水設(shè)計應(yīng)配套。當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)計與實際不符時，施工單位應(yīng)及時反映，經(jīng)監(jiān)理工程師同意，修改設(shè)計、彌補(bǔ)不足。4.治理方法溝鋪底時，應(yīng)核對標(biāo)高、嚴(yán)格操作，來不得半點馬虎，并在鋪碴前再行檢查，若發(fā)現(xiàn)異常，必須找出原因后重做。5工。根據(jù)病害情況，仰拱及鋪底可改為鋼筋混凝土，參考圖如下。三、新奧法施工中的常見現(xiàn)象及處理措施使其松動塌落。在設(shè)計、施工過程中，若對圍巖性質(zhì)判斷不準(zhǔn)、勘測不明，或噴射混凝土、打錨桿、立鋼支撐時間和方法有誤，圍巖松動就會超過預(yù)計，此時，現(xiàn)象及應(yīng)采取的措施列于表中，其中’指進(jìn)行比較簡單的改變就可解決問題的指進(jìn)行改變支護(hù)方法等比較大的變動才能解決問題的措施。當(dāng)然，表中6變形狀態(tài)綜合判斷。表施工中的現(xiàn)象及其處理措施第二節(jié)表面缺陷一、襯砌混凝土裂縫襯砌混凝土裂縫通病是造成隧道病害的主要原因之一。71.現(xiàn)象施工裂縫、施工縫、伸縮縫及沉降縫張開、變形裂紋等。2.原因分析據(jù)19975000滲漏水等原因影響隧道運營的達(dá)1502座，占隧道總數(shù)30.04%。產(chǎn)生隧道裂縫凝土的收縮，導(dǎo)致混凝土裂縫；自然災(zāi)害或其他原因，如列車荷載或地震荷載、相鄰洞室開挖、隧道年久失修、采空區(qū)、泥石流、洪水等均能引起隧道不同程度的開裂。的原理，即通過發(fā)揮圍巖承載環(huán)的主動作用，使圍巖（巖石體）成為承載結(jié)構(gòu)。束產(chǎn)生的應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度或變形超過混凝土極限拉伸時產(chǎn)生的裂縫及8占總裂縫的重要意義。影響變形的因素"約束因素#影響混凝土抗拉強(qiáng)度和極限拉伸的因素$造成應(yīng)力集中的因素。（1）影響變形的因素①溫度、濕度、風(fēng)速：環(huán)境溫度降低越多、濕度收縮變形越大，越易出現(xiàn)裂縫，夏季施工的隧道，洞口襯砌易出現(xiàn)裂縫；濕度越小，襯砌混凝土收縮變形越大，越易產(chǎn)生裂縫；風(fēng)速越大，水分蒸發(fā)速度越快，早期收縮變形就大，易出現(xiàn)襯砌裂縫。如礦渣水泥、礬土水泥都屬后者；水泥細(xì)度越大，配制的混凝土收縮變形越大，襯砌越易產(chǎn)生裂縫。③骨料種類：一些骨料配制的混凝土收縮變形較大，襯砌易產(chǎn)生裂縫，如砂巖，而另一些骨料配制的混凝土變形較小，不易產(chǎn)生裂縫，如花崗巖、石灰?guī)r等?？p；襯砌混凝土水泥漿含量越大，混凝土收縮變形越大，襯砌越易裂縫。⑤混凝土水灰比：襯砌混凝土水灰比越大，收縮變形越大，襯砌越易產(chǎn)生裂縫。9水的不規(guī)范現(xiàn)象，這是隧道襯砌開裂的重要原因。縫。摻加緩凝劑和用氯化鈣做促凝劑會增加混凝土收縮變形，襯砌易產(chǎn)生裂縫。又過多看中混凝土表面質(zhì)量，這些是隧道產(chǎn)生裂縫的主要原因。⑧養(yǎng)護(hù)：養(yǎng)護(hù)時間越長、養(yǎng)護(hù)條件越好，襯砌混凝土收縮變形越慢，越不易產(chǎn)生裂縫。的截面積之比越大，收縮變形越大，混凝土越易產(chǎn)生裂縫，也就是襯砌越薄、每循環(huán)襯砌越長，襯砌越易裂縫；二是配筋率，配筋率增大，收縮變形減小，有利于減少襯砌裂縫。（2）約束因素①襯砌結(jié)構(gòu)的剛度系數(shù)越大，結(jié)構(gòu)縱剖面慣性矩越大，彈性模量越大，高跨比越小，隧道襯砌越易產(chǎn)生裂縫。②地基水平阻力系數(shù)C越大，越易產(chǎn)生襯砌裂縫，即設(shè)在基巖上的混凝土比設(shè)x在土質(zhì)上的混凝土易開裂。③約束力長度L。一般是指伸縮縫間距L值越大，越易產(chǎn)生襯砌裂縫。現(xiàn)場多是況下，若采用10m長的模板臺車，一個循環(huán)中間也會產(chǎn)生裂縫。④因受力條件的變化，設(shè)防水層有利于減少襯砌混凝土裂縫。10⑤隧道超欠挖使襯砌混凝土厚度不均，改變了襯砌混凝土收縮變形的約束條件，從而易使襯砌混凝土開裂。開挖成形好的隧道，襯砌裂縫就少。（3）襯砌混凝土抗拉強(qiáng)度和極限拉伸l過低的混凝土易產(chǎn)生襯砌裂縫。②襯砌混凝土極限拉伸越大，越有利于控制裂縫的產(chǎn)生。影響混凝土極的大小依次為卵石＜碎石＜輕質(zhì)骨料；三是配筋率，（4）造成應(yīng)力集中的因素因。①混凝土存在蜂窩、空洞等質(zhì)量缺陷。②拆模過早混凝土不當(dāng)受力或因養(yǎng)護(hù)不到位，形成早期微裂紋。③混凝土澆筑間隙縫處理不當(dāng)，造成間隙縫處混凝土抗拉強(qiáng)度降低。④二次襯砌距開挖面太近，爆破振動形成早期微裂紋。3.預(yù)防措施根據(jù)以上影響收縮裂縫產(chǎn)生的原因，制定相應(yīng)控制措施，從而減少裂縫的產(chǎn)生。（1）控制變形從而減少裂縫的產(chǎn)生11選用含泥量低的砂、石配制混凝土；盡量選用能減少混凝土收縮變形的添加劑，如減水劑、泵送劑等。把水化熱、變形量、變形速度、抗拉強(qiáng)度作為重要指標(biāo)考慮，在滿足施工操作要求的前提下，盡量降低混凝土的坍落度。據(jù)研究，一般情況下，水泥用量每增減10kg，當(dāng)量溫度亦相應(yīng)升降1°C。在混凝土中摻加部分潔凈大石塊，不僅能減少水泥用量，也能吸熱，又利于控制襯砌裂縫。③選擇能減少混凝土收縮變形的施工方法。如解決模臺車襯砌混凝土的搗固質(zhì)量，盡量用機(jī)械搗固；解決好襯砌混凝土的養(yǎng)護(hù)問題，保證養(yǎng)護(hù)溫度和濕度，降低早期水分蒸發(fā)、減少早期收縮、降低收縮速度。在應(yīng)力較大部位適量配筋，可減少混凝土收縮變形。（2）減少約束，從而減少裂縫的產(chǎn)生①設(shè)置防水層，特別是全斷面（含底板）設(shè)置防水層可大大減少裂縮的產(chǎn)生；對于不設(shè)防水層襯砌，增加混凝土厚度可減少裂縫的產(chǎn)生。工縫設(shè)置為縱向變形縫，從而降低地基水平阻力系數(shù)。③合理確定伸縮縫間距和伸縮縫的寬度，從而減少和避免襯砌環(huán)向裂縫的發(fā)生，但在設(shè)置縱向變形縫的情況下，應(yīng)將各循環(huán)間的施工縫做成伸縮縫。12④嚴(yán)格控制超欠挖。在襯砌施工前，應(yīng)將欠挖處理掉，超挖進(jìn)行找平。（3）提高混凝土的抗拉強(qiáng)度和極限拉伸，可減少裂縫的產(chǎn)生①提高混凝土標(biāo)號。選用強(qiáng)度較好的碎石作粗骨料，嚴(yán)格控制砂石料的含泥量，可提高抗拉強(qiáng)度和極限拉伸。砌。③處理好混凝土澆筑間隙縫，采用接插筋、接插石、對老面鑿毛、澆筑前灑水濕潤等措施，使兩次澆筑的混凝土成為一個整體。④加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。提供較好的養(yǎng)護(hù)條件，保證養(yǎng)護(hù)所需的溫度和濕度。（4）采取措施，盡量減少或避免應(yīng)力集中的現(xiàn)象土脫模時的最大拉應(yīng)力，襯砌混凝土拆模時，圍巖穩(wěn)定時其強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到圍巖不穩(wěn)定時必須達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。早期裂紋。4.治理方法根據(jù)裂縫部位和開裂的程度分別治理。（1）拱部較長范圍縱橫向交錯裂縫（裂縫縱向長度大于5m）采用打設(shè)WTD系統(tǒng)中空注漿錨桿，鑿除表面混凝土、掛網(wǎng)、噴射混凝土的整治13面混凝土，打設(shè)35cm釬釘、掛網(wǎng)、噴射混凝土的治理辦法如圖.（2）拱部小范圍縱橫裂縫（裂縫長度小于5m)）采用沿裂縫兩側(cè)打設(shè)WTD中空注漿錨桿，鑿除表面混凝土、掛網(wǎng)、噴射混凝土的治理辦法，錨桿布置如圖所示。（3）單一、斜向裂縫①拱部裂縫。采用沿裂縫兩側(cè)打設(shè)雙排WTD中空注漿錨桿、裂縫鑿槽、環(huán)氧樹脂砂漿嵌補(bǔ)的整治辦法，若拱背后有空洞，另進(jìn)行填充注漿。②墻部縫寬≥3mm的裂縫。采用沿裂縫兩側(cè)打設(shè)雙排WTD注漿錨桿、裂縫鑿槽、環(huán)氧樹脂砂漿嵌補(bǔ)的整治辦法。③墻部縫寬＜3mm的裂縫，采用裂縫鑿槽、環(huán)氧樹脂漿嵌補(bǔ)的整治辦法。（4）豎向施工收縮縫、水平拱墻接頭（剎尖）縫WTD中空注漿錨桿，鑿槽用高標(biāo)號砂漿塞縫。2.砌腐蝕1.現(xiàn)象14當(dāng)混凝土襯砌受到侵蝕介質(zhì)的經(jīng)常作用時，就會出現(xiàn)起毛、酥松、麻面、剝落等現(xiàn)象，長時間會導(dǎo)致襯砌強(qiáng)度降低，厚度變薄，嚴(yán)重時會滲水、漏水，甚至失去襯砌的支護(hù)作用，危及行車及人身安全。2.原因分析造成腐蝕的原因是多方面的，有水蝕、煙蝕、凍蝕、骨料溶脹等。3.防治措施（1）主要措施是治水，設(shè)置防蝕層，結(jié)構(gòu)自身防蝕，施工縫、伸縮縫防蝕等。襯砌腐蝕，水是主要的致害介質(zhì)，所以防蝕必須先治水，治水應(yīng)以排為主，排、堵、截并用。（2）采用各種耐蝕材料敷設(shè)在混凝土襯砌的表面作為防蝕層是最常用的方法。合一，必須分層敷設(shè)時，應(yīng)先在襯砌表層做好內(nèi)貼防水層，然后敷設(shè)防蝕層。（4）防蝕層可采用特種水泥砂漿或混凝土，也可采用瀝青砂漿或瀝青混凝土，當(dāng)襯砌的外表需做防蝕層時，可噴涂各種防蝕涂料。在防水、防蝕、電絕緣要求較高的部位，可采用砂石材、瀝青浸漬磚、鑄石、耐酸陶板等，但成本較高。（5）結(jié)構(gòu)層防蝕是指腐蝕病害較為集中的地段，特別是水中SOF。含量較高、滲水壓較大的地段，除采取排水、降低水壓外，同時用抗侵蝕材料做襯砌，使防水、防蝕與結(jié)構(gòu)合一。（6）當(dāng)隧道襯砌的沉降縫、伸縮縫需作防蝕時，一般可在該處襯砌背后做排水合劑粘貼氯丁膠板。3、限界受侵151.現(xiàn)象隧道限界不符合規(guī)范要求，侵入限界。2.原因（1）放線出錯。而忽視限界。（2）襯砌混凝土在澆筑過程中跑模。3.預(yù)防措施（1）認(rèn)真、仔細(xì)測量放線，加強(qiáng)復(fù)核。（2）隧道掘進(jìn)過程中，超前進(jìn)行地質(zhì)預(yù)測，認(rèn)真做好不良地質(zhì)的防護(hù)支撐；襯砌前，除清理好場地外，要按設(shè)計重核尺寸，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行襯砌。（3）目前采用的模板有移動式和組裝式，無論使用哪種形式，都要按設(shè)計圖的形狀、尺寸制造，并要有設(shè)計的剛度和強(qiáng)度。模板架立的精度，直接影響隧道凈承受混凝土壓力的構(gòu)造，安裝時不能漏漿。有防水板時應(yīng)注意不要損傷防水板，后將其除出。4.治理方法對侵限處所，視其情況設(shè)法鑿除、修補(bǔ)，以滿足限界要求。16二、非表面缺陷1、襯砌混凝土厚度不夠襯砌混凝土厚度不夠，改變了襯砌收縮變形的約束條件，將引起局部應(yīng)力集中，因此，必須引起足夠重視。凡是開挖成形較好的隧道，襯砌裂縫也較少。2.現(xiàn)象、檢測方法部，用檢測的方法可以測定。檢測的方法有無損、有損或二者相結(jié)合。有損檢測17②電磁波法（也稱地質(zhì)雷達(dá)法）③超聲波法④彈性波法⑤紅外線法。3.原因分析（1）欠挖：隧道在爆破掘進(jìn)的環(huán)節(jié)上掌握不好，特別是當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況發(fā)生變化的時，又未能適時認(rèn)真處理。（2）超挖：未按規(guī)范要求認(rèn)真回填處理。3.預(yù)防措施（1