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《公路隧道維修加固技術(shù)規(guī)程》_第2頁(yè)
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《公路隧道維修加固技術(shù)規(guī)程》_第4頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

ICS01.040.93

CCSP20/29

45

廣西壯族自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)

DB45/TXXXX—XXXX

公路隧道維修加固技術(shù)規(guī)程

Technicalspecificationformaintenanceandreinforcementofhighwaytunnel

(征求意見(jiàn)稿)

(本草案完成時(shí)間:2023年6月2日)

在提交反饋意見(jiàn)時(shí),請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

2023-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

廣西壯族自治區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

DB45/TXXXX—XXXX

公路隧道維修加固技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件界定了公路隧道維修加固技術(shù)的術(shù)語(yǔ)與定義,規(guī)定了調(diào)查、檢測(cè)與勘察,加固處治,不良地

質(zhì)處治,裂縫修補(bǔ)及滲漏水處治,監(jiān)控量測(cè)。

本文件適用于廣西壯族自治區(qū)行政區(qū)域內(nèi)采用鉆爆法施工的新建、改擴(kuò)建及已建山嶺公路隧道的維

修加固設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB/T1591低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼

GB50017鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

GB50367混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范

JTG3370.1公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第一冊(cè)土建工程

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

隧道加固tunnelstrengthening

對(duì)發(fā)生病害隧道的圍巖、結(jié)構(gòu)、構(gòu)件采取工程措施,使其滿足安全性、耐久性及使用功能要求。

3.2

換拱replacelining

對(duì)原襯砌拱墻結(jié)構(gòu)整體或局部拆除后重新施作的加固方法。

3.3

增設(shè)套拱Addarchsleeves

沿原襯砌表面增設(shè)拱形混凝土結(jié)構(gòu),與原襯砌形成共同承載體的加固方法。

3.4

粘貼抗拉材料pastetensilematerial

對(duì)隧道襯砌表面粘貼鋼板、復(fù)合纖維材料等抗拉材料,提高襯砌結(jié)構(gòu)抗彎能力的加固方法。

3.5

增設(shè)支點(diǎn)addfulcrum

通過(guò)型鋼、錨桿、錨索、鋼管等臨時(shí)或永久結(jié)構(gòu)增加襯砌支撐點(diǎn),提高襯砌抵抗繼續(xù)變形的承載能

力。

1

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3.6

內(nèi)嵌鋼架embeddedsteelarch

通過(guò)對(duì)既有襯砌切槽,埋設(shè)鋼架,并采用高強(qiáng)混凝土、噴射混凝土等填料填塞使得鋼架與既有襯砌

形成整體從而提高承載力的加固方式。

3.7

疊合式套拱Superimposedformarch

通過(guò)采取設(shè)置連接鋼筋、錨栓、混凝土鑿毛界面、膠粘接等連接措施,使得既有結(jié)構(gòu)與新增套拱接

觸界面能夠傳力剪力形成整體共同受力的套拱。

3.8

復(fù)合式套拱Compositearchsleeve

新增套拱與既有結(jié)構(gòu)之間界面未進(jìn)行處理,新增套拱與既有結(jié)構(gòu)主要通過(guò)徑向傳力形成協(xié)同受力的

套拱。

4總體要求

4.1公路隧道的維修加固應(yīng)根據(jù)檢測(cè)、評(píng)估結(jié)論或鑒定論證結(jié)論及委托方提出的要求進(jìn)行加固設(shè)計(jì)、

施工。

4.2公路隧道的維修加固設(shè)計(jì)、施工應(yīng)綜合考慮其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,避免不必要的拆除或更換。

4.3加固后達(dá)到的功能要求及設(shè)計(jì)使用年限,應(yīng)根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重性、結(jié)構(gòu)的重要性,由

委托方與設(shè)計(jì)方按實(shí)際情況共同商定。

4.4加固過(guò)程中可能出現(xiàn)傾斜、失穩(wěn)、過(guò)大變形或坍塌的混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)采取臨時(shí)性安全措施。

4.5對(duì)于可靠度要求高,加固經(jīng)濟(jì)性差,耐久性不足,無(wú)法徹底解決病害誘因的隧道段,應(yīng)結(jié)合安全

性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性進(jìn)行維修加固與拆除重建方式的比選。

4.6設(shè)計(jì)應(yīng)明確結(jié)構(gòu)加固后的用途。在加固設(shè)計(jì)使用年限內(nèi),未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可,不應(yīng)改變加

固后結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。

5調(diào)查、檢測(cè)與勘察

5.1一般規(guī)定

5.1.1公路隧道維修加固前應(yīng)進(jìn)行充分調(diào)查,并根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析是否需要進(jìn)行檢測(cè)及勘察。

5.1.2調(diào)查、檢測(cè)與勘察應(yīng)相互結(jié)合,互為補(bǔ)充,為公路隧道維修加固設(shè)計(jì)、施工提供充分的依據(jù)。

5.1.3調(diào)查、檢測(cè)與勘察應(yīng)根據(jù)維修加固設(shè)計(jì)、施工的需要及時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整內(nèi)容和方法。

5.1.4公路隧道的維修加固的調(diào)查可作為勘察或檢測(cè)的一部分,調(diào)查、檢測(cè)與勘察工作應(yīng)由具備相關(guān)

資質(zhì)的單位承擔(dān),調(diào)查、檢測(cè)與勘察結(jié)論應(yīng)明確。

5.2調(diào)查

5.2.1應(yīng)調(diào)查搜集病害隧道勘察、設(shè)計(jì)和施工資料,近5年定期檢查、專項(xiàng)檢查報(bào)告及保養(yǎng)維修、病

害處治等資料。

5.2.2公路隧道維修加固的調(diào)查應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件,向參與修建的相關(guān)人員了解施工過(guò)程情況,搜集施

工期間的掌子面照片、開(kāi)挖方法及施工期監(jiān)控量測(cè)、變更設(shè)計(jì)及特殊地段針對(duì)性處理等情況。

5.2.3公路隧道的維修加固應(yīng)充分調(diào)查隧址段的地形地貌、地質(zhì)特點(diǎn)、水文地質(zhì)情況以及植被變化情

2

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況。

5.2.4隧道洞身病害段存在裂縫的,應(yīng)對(duì)裂縫的長(zhǎng)度、寬度、深度、形態(tài)、分布情況進(jìn)行調(diào)查,并將

調(diào)查結(jié)果進(jìn)行記錄。

5.2.5隧道洞口段出現(xiàn)病害的,應(yīng)重點(diǎn)調(diào)查洞門墻的變形開(kāi)裂情況、二次襯砌的變形開(kāi)裂情況、隧道

邊仰坡的穩(wěn)定情況、隧頂山體變形及開(kāi)裂情況。

5.2.6隧道路面出現(xiàn)拱起病害時(shí),應(yīng)重點(diǎn)調(diào)查隧道排水系統(tǒng)的工作狀況,二次襯砌仰拱或底板設(shè)置情

況、隧底地質(zhì)情況以及地下水水壓情況。

5.2.7隧道附屬設(shè)施出現(xiàn)病害時(shí),應(yīng)同時(shí)調(diào)查與附屬設(shè)施相鄰的隧道主體結(jié)構(gòu)的病害類型、形態(tài)。

5.2.8公路隧道維修加固調(diào)查結(jié)果應(yīng)匯總成冊(cè),并根據(jù)調(diào)查結(jié)果對(duì)下一步工作提出要求及建議。

5.2.9公路隧道的維修加固調(diào)查結(jié)果應(yīng)與勘察、檢測(cè)結(jié)果充分融合,為下一步病害成因分析、維修加

固設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù)。

5.3檢測(cè)

5.3.1應(yīng)根據(jù)情況采取結(jié)構(gòu)變形檢測(cè)、裂縫檢測(cè)、滲漏水檢測(cè)、材質(zhì)檢測(cè)、荷載檢測(cè)、襯砌及圍巖監(jiān)

測(cè)。

5.3.2應(yīng)對(duì)隧道凈空斷面、平面線性、縱面坡度、沉降高程變化、附屬設(shè)施變形情況進(jìn)行測(cè)量及檢測(cè)。

5.3.3應(yīng)對(duì)襯砌裂縫的發(fā)展變化速度、裂縫長(zhǎng)度、寬度及深度進(jìn)行檢測(cè),裂縫深度可采用超聲波等物

探并結(jié)合鉆孔驗(yàn)證的方法進(jìn)行檢測(cè)。

5.3.4應(yīng)對(duì)襯砌表面病害、保護(hù)層厚度、襯砌強(qiáng)度、鋼筋銹蝕、碳化深度、滲漏水情況進(jìn)行檢測(cè)。

5.3.5可根據(jù)結(jié)構(gòu)病害的嚴(yán)重程度,采取無(wú)損檢測(cè)、鉆孔檢測(cè)的方式對(duì)襯砌及圍巖狀況檢測(cè),摸清襯

砌背后地質(zhì)情況、襯砌厚度、空洞、鋼筋、鋼架、襯砌配筋、仰拱充填層密實(shí)程度情況。

5.3.6由于外荷載和水壓引起的結(jié)構(gòu)病害,應(yīng)增加應(yīng)力、應(yīng)變、水壓力和圍巖荷載檢測(cè)。

5.3.7檢測(cè)完成后,檢測(cè)報(bào)告成果應(yīng)包括:

a)對(duì)所測(cè)專項(xiàng)給出明確的檢測(cè)結(jié)論;

b)對(duì)缺損或病害的成因、范圍、數(shù)量、程度等情況的分析;

c)隧道結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)維修及病害處治建議;

d)對(duì)所測(cè)專項(xiàng)涉及的相關(guān)標(biāo)度進(jìn)行評(píng)定。

5.4勘察

5.4.1現(xiàn)有調(diào)查及檢測(cè)結(jié)果無(wú)法支撐隧道維修加固設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘察。

5.4.2補(bǔ)充勘察應(yīng)包括水文地質(zhì)勘察、工程地質(zhì)勘察,勘察手段包括資料搜集、地調(diào)、物探、鉆探、

現(xiàn)場(chǎng)力學(xué)試驗(yàn)以及必要的監(jiān)測(cè)、測(cè)量工作。

5.4.3因圍巖壓力持續(xù)增長(zhǎng)而需要加固的圍巖病害段,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充取樣鉆孔,并進(jìn)行孔內(nèi)測(cè)試,重新

判定圍巖級(jí)別,對(duì)特殊巖性,應(yīng)補(bǔ)充物理力學(xué)試驗(yàn)。

5.4.4軟弱地基病害段,應(yīng)補(bǔ)充鉆孔,查明軟弱層類型、深度、范圍,采用現(xiàn)場(chǎng)貫入試驗(yàn)或平板試驗(yàn)

測(cè)試地基承載力特征值。

5.4.5高水壓病害段,應(yīng)查明地下水補(bǔ)給、地下水位、水質(zhì)情況,評(píng)價(jià)地下水的影響,計(jì)算涌水量,

提出水壓折減系數(shù)。

5.4.6隧道洞口山體滑坡病害段,應(yīng)補(bǔ)充鉆探及物理力學(xué)試驗(yàn),查明工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、潛在滑動(dòng)

面,并對(duì)滑體的穩(wěn)定性及滑體對(duì)隧道的作用進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5.4.7對(duì)于存在膨脹性巖土的特殊巖土,應(yīng)查明膨脹性巖土的物理力學(xué)性質(zhì)及對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的影響。

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5.4.8巖溶區(qū)隧道的維修加固,應(yīng)綜合采用物探、鉆探、物理力學(xué)試驗(yàn)查明巖溶的發(fā)育情況:

a)針對(duì)與隧道相交的溶洞,查明隧道周邊完整巖盤保護(hù)層厚度、溶洞內(nèi)充填物狀況。

b)針對(duì)隱伏巖溶,查明隱伏巖溶的位置、空間分布,評(píng)價(jià)隱伏溶洞對(duì)隧道的影響。

c)針對(duì)存在水害地段,進(jìn)行水文調(diào)查,查明巖溶水的補(bǔ)徑排情況,評(píng)價(jià)巖溶水對(duì)隧道的影響。

5.4.9勘察成果應(yīng)包含以下內(nèi)容:

a)勘察內(nèi)容、勘察方法、勘察手段;

b)圍巖判定、地下水情況、不良地質(zhì)、物理力學(xué)參數(shù);

c)病害的主要原因推測(cè);

d)對(duì)病害段的處治建議。

6加固處治

6.1一般規(guī)定

6.1.1公路隧道的維修加固設(shè)計(jì)應(yīng)以原勘察設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)資料為基礎(chǔ),結(jié)合成因分析,針對(duì)病害

產(chǎn)生原因針對(duì)性的提出設(shè)計(jì)方案。

6.1.2應(yīng)對(duì)病害進(jìn)行分類,對(duì)于復(fù)雜的病害應(yīng)從安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、交通影響、施工可行性等

方面進(jìn)行方案比選。

6.1.3加固設(shè)計(jì)不應(yīng)改變隧道的原設(shè)計(jì)建筑限界標(biāo)準(zhǔn),必須改變?cè)O(shè)計(jì)建筑限界標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)委托有關(guān)

單位進(jìn)行行車安全性、行車速度、通行能力等方面的論證。

6.1.4涉及到預(yù)留洞室、電纜溝的加固處治應(yīng)結(jié)合機(jī)電改造進(jìn)行。

6.1.5加固處治施工前宜制定專項(xiàng)施工方案,專項(xiàng)施工方案應(yīng)包括施工工藝、安全控制措施、施工質(zhì)

量控制措施等內(nèi)容。

6.2加固材料

6.2.1加固材料的品種規(guī)格和性能指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家、行業(yè)現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定并滿足設(shè)計(jì)要求。

6.2.2襯砌加固用噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25,模筑混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜比原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提高一級(jí),

且不應(yīng)低于C25,補(bǔ)償收縮混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。

6.2.3鋼筋混凝土中的鋼筋技術(shù)條件,應(yīng)符合GB1499.1、GB1499.2的規(guī)定,錨桿預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)

應(yīng)力螺紋鋼筋;植筋應(yīng)采用熱軋帶肋鋼筋,不應(yīng)采用光圓鋼筋。

6.2.4粘貼鋼板、鋼帶宜采用Q345級(jí)鋼材,型鋼、鋼管宜采用Q235級(jí)、Q345級(jí)鋼材,鋼材的性能

應(yīng)符合GB/T700和GB/T1591的規(guī)定,鋼材的性能設(shè)計(jì)值應(yīng)按GB50017的規(guī)定采用,重要結(jié)構(gòu)的焊接

構(gòu)件,應(yīng)采用Q235-B級(jí)、Q345-C級(jí)鋼材。

6.2.5纖維復(fù)合材料可采用碳纖維、玻璃纖維及芳綸纖維,其品種和性能應(yīng)符合表1的規(guī)定:

表1纖維符合材料主要力學(xué)性能指標(biāo)

性能項(xiàng)目

纖維符合材料

纖維類別抗拉強(qiáng)度標(biāo)彈性模量斷裂伸長(zhǎng)彎曲強(qiáng)層間剪切

混凝土正拉黏

準(zhǔn)值(Mpa)(Mpa)率(%)度(Mpa)強(qiáng)(Mpa)

結(jié)強(qiáng)度(Mpa)

碳纖維高強(qiáng)度I型≥3400≥2.4x105≥1.6≥700≥2.5,且為混凝≥45

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高強(qiáng)度II型≥3000≥2.0x105≥1.5≥600土內(nèi)聚破壞≥35

S型(高強(qiáng))≥2200≥1.0x105≥2.5≥600≥40

玻璃纖維

E型(無(wú)堿)≥1500≥7.2x105≥1.8≥500≥35

高強(qiáng)度I型≥2100≥1.1x105≥2.2≥400≥40

芳綸纖維

高強(qiáng)度II型≥1800≥0.8x105≥2.6≥300≥30

6.2.6注漿材料可采用水泥(砂)漿、水泥-水玻璃漿、超細(xì)水泥漿、水溶性聚氨酯漿液、丙烯酸漿液等,

水溶性聚氨酯性能漿液指標(biāo)見(jiàn)表2,丙烯酸漿液性能指標(biāo)見(jiàn)表3。

表2水溶性聚氨酯漿液性能指標(biāo)

性能項(xiàng)目性能要求

黏度(MPa.s)<1000

漿液性能抗?jié)B指標(biāo)(MPa)>0.9

遇水膨脹率(%)≥20

與混凝土黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)≥1.1

結(jié)石抗壓強(qiáng)度(MPa)<1.5

表3丙烯酸鹽漿液性能指標(biāo)

性能要求

性能項(xiàng)目

Ⅰ型Ⅱ型

黏度(MPa.s)≤10

漿體性能滲透系數(shù)(cm/s)≤1x10-6≤1x10-7

遇水膨脹率(%)≥30

固砂體抗壓強(qiáng)度(MPa)≥0.2≥0.4

6.3總體設(shè)計(jì)

6.3.1結(jié)構(gòu)加固方法應(yīng)配合使用裂縫修補(bǔ)技術(shù)、錨固技術(shù)、防銹蝕技術(shù)和防排水設(shè)施恢復(fù)技術(shù)。

6.3.2加固設(shè)計(jì)應(yīng)考慮原結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài),充分考慮加固后的組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)變滯后、協(xié)同受力、

及結(jié)合面連接問(wèn)題。

6.3.3加固設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)交通組織、監(jiān)控量測(cè)、臨時(shí)加固措施等提出安全、技術(shù)要求。

6.3.4加固設(shè)計(jì)應(yīng)安全可靠、易于實(shí)施,應(yīng)采取有效措施,保證新舊結(jié)構(gòu)間連接可靠,并加強(qiáng)對(duì)原有

構(gòu)件的保護(hù)。

6.3.5應(yīng)對(duì)病害類型進(jìn)行分類,根據(jù)病害類型針對(duì)性處治,病害類型見(jiàn)表4。

表4隧道病害分類

病害類型病害特點(diǎn)處治重點(diǎn)

淺層裂縫、收縮裂縫、溫差裂縫、

非結(jié)構(gòu)性裂縫以封閉提高耐久性為主

張開(kāi)的施工縫、溫差裂縫

二次襯砌空洞、漏筋、混凝土不密實(shí)、防水系

施工缺陷以注漿、鑿除恢復(fù)為主

統(tǒng)失效、排水系統(tǒng)堵塞、混凝土不密實(shí)、施工

5

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冷縫

結(jié)構(gòu)性裂縫、襯砌大變形、襯砌壓裂崩落、附

承載力不足提高結(jié)構(gòu)承載力

屬設(shè)備掉落

軟弱地基路面沉降、路面拱起、電纜溝擠裂進(jìn)行地基處理

高水壓突水突泥、襯砌開(kāi)裂、噴水、滲漏水結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、排水、圍巖加固等

山體位移、結(jié)構(gòu)阻滑段受力集中、洞門結(jié)構(gòu)位

洞口山體滑坡減載、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、控制推移變形

移破壞

圍巖加固、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、

膨脹性壓力各方向擠壓結(jié)構(gòu)、變形量大、反復(fù)加卸載

排水措施、圓形輪廓

6.4荷載

6.4.1由環(huán)境、材料、施工或設(shè)計(jì)等因素引起的隧道病害,在圍巖壓力變化不大的情況下,隧道加固

宜按新建隧道計(jì)算荷載。

6.4.2隧道病害由外力引起,病害無(wú)繼續(xù)發(fā)展趨勢(shì)時(shí),荷載計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:

a)結(jié)構(gòu)存在輕微破損時(shí),按新建隧道計(jì)算荷載。

b)結(jié)構(gòu)存在破壞或較嚴(yán)重破壞時(shí),按新建隧道低一級(jí)圍巖的物理力學(xué)參數(shù)計(jì)算。

6.4.3隧道病害由外力引起且尚在發(fā)展時(shí),荷載計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:

a)計(jì)算圍巖壓力時(shí),采用至少低一級(jí)圍巖的物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

b)由地下水壓力引起襯砌破損時(shí),荷載計(jì)算應(yīng)考慮襯砌外圍水壓力的影響,當(dāng)隧道病害段水文

地質(zhì)條件復(fù)雜且地下水壓力較大時(shí),應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)研究。

c)膨脹性圍巖、軟巖形變產(chǎn)生的壓力應(yīng)根據(jù)塑性變形理論及施工措施估算圍巖形變壓力,可引

起隧道襯砌結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞時(shí),應(yīng)進(jìn)行圍巖壓力專項(xiàng)研究。

d)滑坡引起隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損較嚴(yán)重時(shí),應(yīng)通過(guò)坡體穩(wěn)定性分析確定邊坡滑動(dòng)對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)

產(chǎn)生的附加荷載。

6.4.4既有隧道隧址區(qū)因隧道、邊坡、構(gòu)筑物等施工造成既有隧道產(chǎn)生病害時(shí),應(yīng)根據(jù)既有隧道與臨

近施工的隧道、邊坡、構(gòu)筑物的空間位置關(guān)系進(jìn)行荷載專項(xiàng)研究,評(píng)估爆破震動(dòng)、邊坡卸荷、隧道開(kāi)挖

造成的荷載變化。

6.4.5襯砌背后空洞注漿或圍巖注漿產(chǎn)生的荷載,應(yīng)包括注漿壓力荷載和漿液自重荷載。注漿壓力荷

載宜按線性方式分布計(jì)算;漿液自重荷載宜根據(jù)填充的漿液高度、重度進(jìn)行計(jì)算。

6.4.6洞口山體滑動(dòng)時(shí)應(yīng)計(jì)算滑體產(chǎn)生的附加荷載,附加荷載的計(jì)算應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。

6.4.7運(yùn)營(yíng)期抗水壓復(fù)合式襯砌的水壓荷載應(yīng)由二次襯砌承擔(dān),施工期初期支護(hù)的水壓荷載應(yīng)結(jié)合臨

時(shí)排水條件、排水系統(tǒng)排水能力及工程經(jīng)驗(yàn)綜合分析確定。運(yùn)營(yíng)期抗水壓復(fù)合式襯砌二次襯砌的水壓力

荷載可按照式(1)計(jì)算,水壓力折減系數(shù)可按表2、表5、表6取值。

=......................................................................................(1)

式中:

????????????????????

P——水壓力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);

3

w——水的重度(kN/m);

H——作用水頭(m);

γ

——折減系數(shù)。

β表5巖溶隧道水壓力折減系數(shù)

6

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出水形態(tài)圍巖破碎程度堵水加固圈折減系數(shù)

完整或加固后隔水巖盤>8m0~0.2

巖溶區(qū)地下水主管道離隧道完整及較完整

完整或加固后隔水巖盤<8m0.2~0.4

較遠(yuǎn),呈現(xiàn)溶孔涌流、裂隙

加固后堵水圈>8m0.2~0.4

節(jié)理滲流狀態(tài)較破碎、破碎、極破碎

加固后堵水圈<8m0.4~0.6

完整或加固后隔水巖盤>8m0.2~0.4

巖溶主管道離隧道較遠(yuǎn),支完整及較完整

完整或加固后隔水巖盤<8m0.4~0.6

管道離隧道較近或與隧道相

加固或堵塞后堵水圈>8m0.4~0.6

交,地下水呈現(xiàn)涌流狀態(tài)較破碎、破碎、極破碎

有效堵水圈<8m0.6~0.8

加固或堵塞后堵水圈>5m0.7~0.9

巖溶地下水過(guò)水主通道或大巖溶填充物充填

有效堵水圈<5m0.9~1.0

型溶洞涌水

無(wú)巖溶填充物或局部巖溶充填物充填1.0

注1:沒(méi)有采取加固措施的管道流折減系數(shù)宜取1.0。

注2:水文條件較為復(fù)雜時(shí),宜結(jié)合流場(chǎng)分析綜合確定。

表6碎屑巖隧道水壓力折減系數(shù)

出水形態(tài)圍巖破碎程度堵水加固圈折減系數(shù)

完整或加固后隔水巖盤>8m0~0.2

匯水、儲(chǔ)水主通道離隧道較完整及較完整

完整或加固后隔水巖盤<8m0.2~0.4

遠(yuǎn),隧道處呈現(xiàn)孔隙流、裂

加固后堵水圈>8m0.2~0.4

隙節(jié)理滲流狀態(tài)較破碎、破碎、極破碎

加固后堵水圈<8m0.4~0.6

匯水、儲(chǔ)水主通道離隧道較完整或加固后隔水巖盤>8m0.2~0.4

完整及較完整

遠(yuǎn),支通道離隧道較近或與完整或加固后隔水巖盤<8m0.4~0.6

隧道相交,地下水呈現(xiàn)涌流加固或堵塞后堵水圈>8m0.4~0.6

較破碎、破碎、極破碎

狀態(tài)有效堵水圈<8m0.6~0.8

隧道處于地下水過(guò)水、儲(chǔ)水加固或堵塞后堵水圈>5m0.7~0.9

較破碎、破碎、極破碎

主通道有效堵水圈<5m0.9~1.0

注3:水文條件較為復(fù)雜時(shí),宜結(jié)合流場(chǎng)分析綜合確定。

6.4.8隧道襯砌設(shè)置深部泄水孔時(shí),可對(duì)抗水壓襯砌段的水壓荷載進(jìn)行折減。按式(2)、(3)計(jì)算。

=..................................................................................(2)

????=????????1????????????????...................................................................................(3)

????

?????????????????

式中:

0——計(jì)入滲水量的水壓折減系數(shù);

Q——隧道建成后滲水孔設(shè)計(jì)流量峰值,該值應(yīng)小于隧道排水系統(tǒng)最大排水能力;

β

Q0——開(kāi)挖后毛洞狀態(tài)下的實(shí)測(cè)流量峰值。

6.4.9因隧道圍巖長(zhǎng)期風(fēng)化、劣化造成隧道病害時(shí),宜按在運(yùn)營(yíng)期可能產(chǎn)生的最大劣化程度,考慮圍

巖級(jí)別、物理力學(xué)參數(shù),并據(jù)此計(jì)算圍巖壓力。

6.5結(jié)構(gòu)計(jì)算

7

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6.5.1當(dāng)原襯砌已接近喪失承載能力時(shí),加固后的襯砌結(jié)構(gòu)驗(yàn)算不宜考慮原襯砌的作用。

6.5.2隧道病害計(jì)算模型應(yīng)符合下列規(guī)定:

a)襯砌厚度不足,按隧道襯砌的實(shí)際厚度進(jìn)行計(jì)算。

b)按實(shí)測(cè)的材料彈性模量、抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度值進(jìn)行計(jì)算。

c)采用荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)算時(shí),襯砌背后空洞處不計(jì)圍巖壓力和地層抗力;采用地層結(jié)構(gòu)法計(jì)算時(shí),

空洞按實(shí)際幾何尺寸建模分析。

d)結(jié)構(gòu)存在裂縫,貫通裂縫可采用“塑性鉸”模擬;素混凝土襯砌受拉區(qū)開(kāi)裂,采用有效面積

計(jì)算;鋼筋混凝土襯砌受拉區(qū)開(kāi)裂,開(kāi)裂部分拉應(yīng)力全部由鋼筋承擔(dān),混凝土采用有效面積

計(jì)算。

6.5.3采用套拱加固時(shí),計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:

a)采用疊合式套拱時(shí),按整體受力進(jìn)行計(jì)算其內(nèi)力。

b)疊合式套拱承載力驗(yàn)算可參照J(rèn)TG3370.1進(jìn)行驗(yàn)算,但應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)傳力界面的應(yīng)力滯后的不

利影響,疊合式結(jié)構(gòu)的承載力取值不宜大于計(jì)算值的0.9倍。

c)采用復(fù)合式套拱時(shí),可不考慮新增套拱和原有結(jié)構(gòu)的剪切作用,按照徑向傳力模型或根據(jù)經(jīng)

驗(yàn)給予不同的分別比例進(jìn)行套拱內(nèi)力計(jì)算。

d)復(fù)合式套拱的驗(yàn)算應(yīng)采取既有結(jié)構(gòu)與套拱分別驗(yàn)算,驗(yàn)算可參照J(rèn)TG3370.1進(jìn)行驗(yàn)算。

6.5.4采用粘貼鋼板和粘貼纖維復(fù)合材料加固時(shí),加固層和原襯砌結(jié)構(gòu)宜按無(wú)相對(duì)滑移、變形協(xié)調(diào)狀

態(tài)考慮,進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算時(shí),驗(yàn)算方法可參照GB50367進(jìn)行驗(yàn)算。

6.5.5錨桿加固襯砌結(jié)構(gòu),采用地層結(jié)構(gòu)法計(jì)算時(shí),錨桿宜采用桿單元進(jìn)行模擬;采用荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)

算時(shí),錨桿宜采用彈簧單元進(jìn)行模擬。

6.5.6采用荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)算時(shí),圍巖彈性抗力系數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際圍巖情況測(cè)定;無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí),可按JTG

3370.1選取。

6.5.7襯砌背后空洞注漿后,結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算應(yīng)計(jì)入原空洞處的圍巖彈性抗力。

6.5.8圍巖采用注漿加固時(shí),宜對(duì)加固范圍的圍巖按承載拱計(jì)算,承載拱和襯砌共同承擔(dān)圍巖壓力。

6.5.9當(dāng)采用多種加固方法處治時(shí),應(yīng)考慮前序方法對(duì)圍巖力學(xué)性能的改善及襯砌結(jié)構(gòu)承載能力的提

高進(jìn)行加固計(jì)算。

6.5.10洞口洞門加固計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:

a)邊仰坡采用錨桿、錨索、抗滑樁等加固措施時(shí),驗(yàn)算加固后的穩(wěn)定性。

b)洞口有危巖體分布或邊仰坡有崩塌可能時(shí),計(jì)算預(yù)測(cè)落石的運(yùn)動(dòng)軌跡和范圍。

c)采取防護(hù)網(wǎng)措施時(shí),對(duì)防護(hù)網(wǎng)的布設(shè)位置、范圍、強(qiáng)度等進(jìn)行分析。

d)加固后的洞門端墻按JTG3370.1對(duì)結(jié)構(gòu)及整體穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。

6.6圍巖加固

6.6.1圍巖加固可采用地表注漿、洞內(nèi)注漿以及錨桿等加固方法。

6.6.2地表注漿適用于洞口段或洞身淺埋段,洞內(nèi)注漿適用于巖體破碎、空洞段,錨桿加固適用于圍

巖為IV級(jí)及以上較好圍巖。

6.6.3地表注漿灌漿孔應(yīng)根據(jù)病害的成因進(jìn)行布孔,布孔深度在隧道兩側(cè)宜深入潛在滑裂面以內(nèi),在

隧道洞身范圍內(nèi)宜距離初期支護(hù)不小于50cm。

6.6.4通過(guò)既有隧道襯砌鉆孔注漿時(shí)宜考慮注漿壓力對(duì)襯砌產(chǎn)生的不利影響,注漿對(duì)素混凝土襯砌產(chǎn)

生的壓力不宜大于0.1MPa,對(duì)鋼筋混凝土產(chǎn)生的壓力不宜大于0.2MPa。地表注漿宜結(jié)合注漿深度進(jìn)行

分析確定,注漿可造成既有襯砌開(kāi)裂或破壞時(shí),應(yīng)采取臨時(shí)加固措施。

8

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6.6.5注漿材料應(yīng)根據(jù)功能需要進(jìn)行選擇,一般情況下可采用水泥(砂)漿,巖體孔隙、裂隙較小時(shí)

可采用超細(xì)水泥漿,有堵水要求時(shí)可采用化學(xué)漿液、水泥—水玻璃漿。

6.6.6注漿加固施工應(yīng)按由下向上、由少水處向多水處、先兩端后中間的順序施工;地下水富集、有

水壓的段落,宜先設(shè)置泄水孔排水,再進(jìn)行注漿。

6.6.7注漿過(guò)程中發(fā)生異常,可采取降低注漿壓力,間歇注漿,調(diào)整注漿材料等手段進(jìn)行施工。注漿

結(jié)束后宜采取鉆孔取芯法等方法對(duì)注漿效果進(jìn)行檢查,檢查孔應(yīng)封填密實(shí)。

6.6.8注漿結(jié)束后應(yīng)對(duì)原排水系統(tǒng)進(jìn)行檢查,存在堵塞、破壞現(xiàn)象時(shí),應(yīng)進(jìn)行疏通、恢復(fù)或采取其他

可靠措施。

6.6.9洞內(nèi)注漿鉆孔施工既有襯砌部分應(yīng)采用回轉(zhuǎn)式鉆孔,圍巖鉆進(jìn)過(guò)程中易塌孔時(shí),宜采用跟管鉆

進(jìn)工藝,注漿結(jié)束后,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求封孔。

6.6.10錨桿進(jìn)行加固時(shí),宜與既有襯砌配合使用,錨桿的布置宜按照梅花形布置,間距不宜過(guò)密。錨

桿宜采用全粘結(jié)性錨桿,錨桿孔內(nèi)宜采用高強(qiáng)水泥漿進(jìn)行灌孔。錨桿的長(zhǎng)度宜采取類比、理論分析、數(shù)

值分析綜合確定,錨桿的長(zhǎng)度宜超過(guò)設(shè)計(jì)的加固圈不小于1m。

6.7提高襯砌承載力

6.7.1應(yīng)根據(jù)病害類型、凈空條件、既有襯砌承載力、補(bǔ)強(qiáng)程度確定提高承載力的方式,可采取粘貼

抗拉材料、內(nèi)嵌鋼架、增設(shè)套拱、噴錨支護(hù)、換拱,具體可參照表7選用。

表7提高襯砌承載力方法

加固方式適用類型承載特點(diǎn)

粘貼抗拉材料表層彎拉結(jié)構(gòu)性裂縫利用材料抗拉強(qiáng)度,主要為表層處理

利用嵌入鋼架與既有襯砌形成組合承載

內(nèi)嵌鋼架素砼結(jié)構(gòu)、內(nèi)圈凈空限制。

結(jié)構(gòu)

內(nèi)圈凈空可以利用。

增設(shè)套拱利用凈空再增加一層襯砌

內(nèi)圈凈空無(wú)限制。

利用噴錨支護(hù)與圍巖、既有襯砌及圍巖

噴錨支護(hù)局部缺陷、內(nèi)圈凈空可以利用。

形成協(xié)同受力

周邊圍巖巖體較好、主要為加固圍巖,充分發(fā)揮圍巖自承載

加固圍巖

加固后自承載力高。能力

無(wú)法滿足長(zhǎng)期承載的要求、

換拱大幅度提高結(jié)構(gòu)承載能力

軟弱基礎(chǔ)高水壓等處治需換拱。

6.7.2黏貼鋼板(帶)、黏貼復(fù)合纖維材料加固設(shè)計(jì)與施工,應(yīng)符合以下規(guī)定:

a)黏貼鋼板(帶)、黏貼復(fù)合纖維材料加固適用于局部抗拉強(qiáng)度不足的情況,在與既有襯砌有

效粘結(jié)的情況下,可利用黏貼鋼板((W鋼帶))增大襯砌剛度和抗壓能力。

b)黏貼鋼板(帶)、黏貼復(fù)合纖維材料應(yīng)采用錨栓、結(jié)構(gòu)膠等方法與既有襯砌有效錨固,保障

與既有結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)變形能力。

c)黏貼在襯砌面上的鋼板(帶),其外表面應(yīng)進(jìn)行防銹蝕處理。表面防銹蝕材料對(duì)鋼板及膠粘

劑應(yīng)無(wú)害。

d)粘貼在混凝土構(gòu)件表面上的纖維復(fù)合材料,不應(yīng)直接暴露于陽(yáng)光或有害介質(zhì)中,其表面應(yīng)進(jìn)

行防護(hù)處理。表面防護(hù)材料應(yīng)對(duì)纖維及膠粘劑無(wú)害,且應(yīng)與膠粘劑有可靠的粘結(jié)強(qiáng)度及相互

協(xié)調(diào)的變形性能。

9

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e)黏貼鋼板(帶)、黏貼纖維復(fù)合材進(jìn)行加固時(shí),其長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃;處于

特殊環(huán)境(如高溫、高溫、介質(zhì)侵蝕、放射等)的混凝土結(jié)構(gòu)采用本方法加固時(shí),除按同家現(xiàn)

行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定采取相應(yīng)的防護(hù)措施外,還應(yīng)采用耐環(huán)境因素作用的膠粘劑,并按專門的

工藝要求進(jìn)行黏貼。

f)黏貼鋼板(帶)、黏貼纖維復(fù)合材加固的既有襯砌,其現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20,

混凝土表面的正拉粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)低于1.5MPa。

g)纖維復(fù)合材料、鋼板(帶)黏貼前,應(yīng)清除襯砌表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化部分及

附著物。

h)黏貼鋼板(帶)錨栓施工應(yīng)按照孔位標(biāo)定、鉆孔、清孔、植入錨栓的順序進(jìn)行施工,鉆孔應(yīng)

清理干凈、保持干燥,與鋼筋位置沖突時(shí),應(yīng)適當(dāng)調(diào)整鉆孔位置。

i)黏貼鋼板應(yīng)采用壓力注膠法進(jìn)行粘貼施工,注膠前應(yīng)先采用封邊膠將鋼板周圍封閉,注膠應(yīng)

按從下至上的順序進(jìn)行。

j)W鋼帶宜采用涂膠法或壓力注膠法進(jìn)行粘貼施工,采用涂膠法施工時(shí),涂刷的膠層厚度不應(yīng)小

于5mm,粘貼時(shí)應(yīng)適當(dāng)加壓至有膠體從鋼帶兩邊流出。

k)黏貼纖維復(fù)合材料施工時(shí),基面底膠應(yīng)涂抹均勻,不得漏刷、流淌或有氣泡膠面應(yīng)保持平整,

有毛刺時(shí)應(yīng)打磨平順并補(bǔ)膠,膠涂刷完畢靜置固化至不觸變時(shí),再進(jìn)行下一步工序,若涂刷

時(shí)間超過(guò)7d應(yīng)清除原底膠,重新施作底膠。

l)粘貼多層纖維復(fù)合材料時(shí),應(yīng)待上層指觸干燥后及時(shí)粘貼下一層,各層搭接位置應(yīng)不在同一

截面,每層搭接位置的凈距應(yīng)大于200mm。

6.7.3內(nèi)嵌鋼架加固,符合以下規(guī)定:

a)內(nèi)嵌鋼架加固應(yīng)根據(jù)既有襯砌的厚度、需要提高承載力幅度、施工安全性確定鋼架的型號(hào)、

間距、設(shè)置范圍,內(nèi)嵌鋼架加固段應(yīng)向相鄰段落延伸1m-2m。

b)內(nèi)嵌鋼架的開(kāi)槽深度不宜大于原二次襯砌厚度的2/3,開(kāi)槽寬度應(yīng)大于鋼架寬度不小于5cm,

開(kāi)槽深度應(yīng)滿足鋼架保護(hù)層厚度要求。

c)內(nèi)嵌鋼架宜全斷面布置或環(huán)形閉合,當(dāng)僅布置拱圈斷面時(shí),拱腳應(yīng)設(shè)置大鎖腳或增加橫撐。

內(nèi)嵌鋼架開(kāi)槽槽內(nèi)宜采用自密實(shí)補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行填充。

d)內(nèi)嵌鋼架宜配合縱向鋼板帶使用,鋼板帶宜與鋼架及既有襯砌有效粘結(jié)。

e)嵌入鋼架施工宜采用機(jī)械切割工藝進(jìn)行開(kāi)槽,開(kāi)槽時(shí)應(yīng)采取跳槽施工,開(kāi)槽時(shí)應(yīng)對(duì)開(kāi)槽部位

襯砌加強(qiáng)觀測(cè),必要時(shí)采取鋼管、鋼架支撐等臨時(shí)措施。

f)槽內(nèi)填充自密實(shí)補(bǔ)償收縮混凝土?xí)r,自密實(shí)補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)攪拌均勻,分層連續(xù)澆筑,槽

內(nèi)應(yīng)填充密實(shí)與原襯砌混凝土應(yīng)平順連接。

6.7.4增設(shè)套拱加固,符合以下規(guī)定:

a)增設(shè)套拱前應(yīng)對(duì)建筑限界進(jìn)行復(fù)核,侵入建筑限界時(shí),應(yīng)研究調(diào)整隧道的運(yùn)營(yíng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

b)套拱可采用鋼筋混凝土、型鋼混凝土結(jié)構(gòu),其厚度、間距、布置范圍應(yīng)根據(jù)病害特點(diǎn)布置。

c)套拱的布置范圍應(yīng)結(jié)合承載力要求和基礎(chǔ)穩(wěn)定情況確定,當(dāng)剛度要求高、地基穩(wěn)定性差時(shí),

宜設(shè)置仰拱,未設(shè)置仰拱時(shí),應(yīng)采取鎖腳、橫撐等限制拱腳變形的措施。

d)套拱的變形縫宜與既有襯砌相同,套拱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。

e)套拱與既有襯砌的結(jié)合應(yīng)根據(jù)協(xié)同受力模式不同采取不同處理方式。采用疊合式套拱時(shí),為

使既有襯砌與套拱形成整體共同受力,應(yīng)采用鑿毛、植筋、鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)等措施使新舊混凝土

形成整體結(jié)構(gòu)。

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f)采用型鋼混凝土套拱時(shí),型鋼間應(yīng)采用鋼板條連接提高其縱向穩(wěn)定性,型鋼的間距宜控制在

0.5m-1.2m。

g)模筑混凝土套拱宜采用模板臺(tái)車施工,混凝土應(yīng)振搗密實(shí),施工縫、變形縫應(yīng)做好防水處理。

h)復(fù)合式套拱加固施工時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)要求施工防排水系統(tǒng),并應(yīng)做好與原防排水系統(tǒng)的銜接。

6.7.5噴錨支護(hù)加固處治,符合以下規(guī)定:

a)噴錨支護(hù)可用于局部缺陷處理,配合型鋼混凝土提高結(jié)構(gòu)承載力。

b)噴錨支護(hù)進(jìn)行局部加固時(shí),噴射混凝土應(yīng)與鋼筋網(wǎng)、錨桿等配合使用,錨桿長(zhǎng)度不應(yīng)小于3m,

噴射混凝土可通過(guò)鑿毛、植筋與周邊混凝土錨固。

c)噴射混凝土進(jìn)行整體加固時(shí),應(yīng)全斷面布置,噴混凝土宜與鋼架及錨桿配合使用,錨桿間距

宜為1m-2m,錨桿長(zhǎng)度宜穿過(guò)既有襯砌不小于3m,錨桿宜與鋼架進(jìn)行連接,拱腳應(yīng)設(shè)置鎖腳

或橫撐。

d)錨桿鉆孔時(shí)應(yīng)采用回旋式鉆孔,鉆孔內(nèi)可采用自膨脹類灌漿材料。

e)噴射混凝土厚度不宜小于5cm,必要時(shí)可采用鋼纖維噴射混凝土。

f)噴錨支護(hù)施工時(shí),鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨固筋連接牢靠,當(dāng)采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一

層鋼筋網(wǎng)被噴射混凝土全部覆蓋后進(jìn)行鋪掛。

6.7.6換拱加固處治,符合以下規(guī)定:

a)根據(jù)病害類型、程度、范圍不同,換拱可分為整體換拱和局部換拱,換拱設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)需要選

用合理的換拱類型。

b)換拱加固包括拆除方案,拆除方案設(shè)計(jì)包括圍巖加固及擴(kuò)挖、施工臨時(shí)防護(hù)、拆除方法及工

藝、監(jiān)控量測(cè)等內(nèi)容。

c)應(yīng)根據(jù)襯砌病害情況、地質(zhì)條件、施工環(huán)境,確定襯砌換拱范圍、結(jié)構(gòu)形式、支護(hù)參數(shù)。

d)換拱后新建襯砌宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),當(dāng)建筑限界滿足要求時(shí),不宜拆除既有初期支護(hù)。

e)局部換拱時(shí),更換范圍宜向需更換范圍外擴(kuò)大不小于300mm,拱部襯砌宜對(duì)稱更換,應(yīng)采取鑿

毛、植筋、局部增設(shè)錨桿等措施,提高新舊混凝土的結(jié)合性。

f)局部采用混凝土換拱時(shí),宜采用現(xiàn)澆補(bǔ)償收縮混凝土,并宜設(shè)置抗裂鋼筋網(wǎng)。

g)拆除換拱前應(yīng)進(jìn)行預(yù)加固,預(yù)加固可根據(jù)情況采取周邊臨時(shí)支撐、圍巖加固、錨桿錨索等措

施,對(duì)換拱段落段前后應(yīng)設(shè)置一定距離的臨時(shí)支護(hù)措施,確保結(jié)構(gòu)和施工的安全。

h)換拱拆除施工應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案,拆除襯砌宜采用機(jī)械切割、靜態(tài)爆破、鑿除等工藝,減

少對(duì)周邊圍巖與襯砌的影響。

6.7.7換拱施工,符合下列規(guī)定:

a)換拱施工需要拆除仰拱時(shí),應(yīng)按照先拱圈后仰拱的順序進(jìn)行拆除。

b)宜先拆除拱部后邊墻,每次拆除的縱向長(zhǎng)度Ⅴ級(jí)圍巖不宜大于1m,Ⅳ級(jí)圍巖不宜大于2m,Ⅲ

級(jí)圍巖不宜大于3m。接近不拆除段落前,宜在分界處解除縱向0.5m-1m范圍的襯砌,斷開(kāi)兩

段銜接。

c)鋼架拆除宜采用乙炔切割。

d)拆除原初期支護(hù)后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行噴射混凝土、架設(shè)鋼架、打設(shè)錨桿等。

e)襯砌混凝土宜采用模板臺(tái)車澆筑施工,換拱段落短時(shí)可采用小模板澆筑施工,應(yīng)滿足襯砌表

面平整度要求。

f)仰拱拆除施工時(shí),應(yīng)先拆除路面結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施,后可采用靜態(tài)開(kāi)挖、松動(dòng)爆破等分層拆除

仰拱填充及仰拱結(jié)構(gòu)。

6.8增加支點(diǎn)

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6.8.1當(dāng)已建成二次襯砌持續(xù)開(kāi)裂或已建成初期支護(hù)持續(xù)變形時(shí),可采用增加支點(diǎn)的方式進(jìn)行加固。

6.8.2支點(diǎn)位置宜選擇在向隧道凈空方向撓曲的部位,包括二次襯砌內(nèi)表面開(kāi)裂區(qū)、初期支護(hù)鋼架向

內(nèi)撓曲區(qū)、拱腳內(nèi)收斂區(qū)。

6.8.3二次襯砌開(kāi)裂段可采用錨索、錨桿增加支點(diǎn),宜設(shè)置為預(yù)應(yīng)力錨索、錨桿,并與二次襯砌或初

期支護(hù)鋼架有效錨固。

6.8.4臨時(shí)加固增加支點(diǎn)時(shí),宜與橫撐、鋼套拱、鋼斜撐配合使用,臨時(shí)支撐間應(yīng)設(shè)置縱向連接,提

高側(cè)向穩(wěn)定性。

6.8.5臨時(shí)鋼套拱與既有襯砌間應(yīng)設(shè)置鋼墊板,鋼斜撐與橫撐、鋼套管接觸處宜進(jìn)行焊接。

6.8.6對(duì)由于鉆孔造成二次襯砌背后防水層破損的,應(yīng)采取抗?jié)B漏措施。

6.8.7增加多個(gè)支點(diǎn)進(jìn)行永久加固時(shí),宜綜合考慮結(jié)構(gòu)的病害分布、病害成因、加固后的受力狀態(tài),

合理布設(shè)支點(diǎn)的位置。

7不良地質(zhì)處治

7.1一般規(guī)定

7.1.1因不良地質(zhì)引起的隧道病害,處治方案應(yīng)根據(jù)不良地質(zhì)的具體類型、影響程度、工程地質(zhì)及水

文地質(zhì)條件綜合確定。

7.1.2不良地質(zhì)引起的隧道病害應(yīng)以治理源頭為重點(diǎn),降低不良地質(zhì)對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利作用。

7.1.3當(dāng)不良地質(zhì)的處治規(guī)模較大時(shí),應(yīng)對(duì)洞內(nèi)處治和洞外處治兩種方法進(jìn)行比選論證,合理選擇處

治方法。

7.2洞口山體滑動(dòng)

7.2.1隧道洞口山體滑動(dòng)為淺層滑動(dòng)、洞內(nèi)結(jié)構(gòu)承載能力滿足要求時(shí),宜采取卸載、壓腳、山體加固

等措施進(jìn)行治理。

7.2.2隧道洞口山體產(chǎn)生滑動(dòng)、山體下切隧道、推移洞門墻時(shí),應(yīng)采取山體治理、洞內(nèi)加固、洞門墻

加固等綜合治理措施。

7.2.3對(duì)滑體進(jìn)行卸載時(shí),卸載部位宜集中在為滑體提供動(dòng)力的范圍,卸載后隧道洞頂覆土厚度不宜

小于5m,因卸載形成的邊坡應(yīng)與山體地形平順過(guò)渡,并對(duì)邊坡進(jìn)行必要的防護(hù),確保邊坡穩(wěn)定。

7.2.4對(duì)滑體進(jìn)行加固時(shí),可采取注漿,增設(shè)錨桿、錨索等措施進(jìn)行加固,采用錨桿、錨索加固時(shí),

其錨固段位于隧道影響范圍內(nèi)時(shí),應(yīng)考慮其對(duì)隧道的不利影響。

7.2.5洞門及洞口明洞抗滑力不足時(shí),可在洞門墻處設(shè)置翼墻或墻前抗滑樁,增強(qiáng)其阻滑能力。

7.2.6洞內(nèi)襯砌因滑體下切開(kāi)裂時(shí),應(yīng)對(duì)山體處治后的受力情況進(jìn)行分析,根據(jù)剩余承載力的要求對(duì)

襯砌采取裂縫處治、提高承載力等處理措施。

7.2.7山體深層滑動(dòng)面穿過(guò)隧道襯砌時(shí),隧道洞口可采取抗滑樁、回填反壓、抗滑翼墻等綜合措施。

7.2.8洞口山體處治后,應(yīng)進(jìn)行坡面防護(hù)及綠化,并設(shè)置完善的截、排水措施。

7.2.9山體卸載開(kāi)挖,應(yīng)采用機(jī)械開(kāi)挖,需要進(jìn)行爆破時(shí),應(yīng)采用松動(dòng)弱爆破的方式。

7.2.10山體卸載施工過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)施工組織,做好攔截防護(hù),避免開(kāi)挖造成泥、石落入已運(yùn)營(yíng)的道

路。

7.3軟弱地基

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7.3.1軟弱地基病害段進(jìn)行處治前應(yīng)查明軟弱地基的類型、巖土力學(xué)參數(shù)、結(jié)構(gòu)病害形態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)。

7.3.2軟弱地基的處治應(yīng)與結(jié)構(gòu)措施配合使用,重點(diǎn)控制軟弱地基的失穩(wěn)和持續(xù)變形造成結(jié)構(gòu)的進(jìn)一

步破壞。

7.3.3隧道路面底部存在軟弱洞渣時(shí),可采用開(kāi)挖換填低標(biāo)號(hào)混凝土方式進(jìn)行處治,開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)分

段開(kāi)挖,減小對(duì)襯砌拱腳的擾動(dòng)。

7.3.4無(wú)仰拱地段存在較薄的遇水軟化層時(shí),可采取增設(shè)仰拱的方式進(jìn)行基礎(chǔ)處理,增設(shè)的仰拱可采

用植筋的方式與既有拱圈連接成整體,增設(shè)仰拱施工期間,既有襯砌宜增設(shè)鎖腳及臨時(shí)橫撐。

7.3.5隧道路面底部或隧道仰拱底部存在松散塊石時(shí),可采用注漿小導(dǎo)管對(duì)松散塊石進(jìn)行注漿,注漿

過(guò)程中應(yīng)預(yù)留排氣孔。

7.3.6隧底存在松散砂層、軟塑黏土層,且厚度不大時(shí),可采用旋噴樁進(jìn)行旋噴注漿加固,旋噴施工

完成后,無(wú)仰拱段應(yīng)增設(shè)橫向板與拱圈,有仰拱段應(yīng)對(duì)因旋噴施工的仰拱進(jìn)行加固。

7.3.7隧道底部軟弱地基可采用微型樁進(jìn)行處治,微型樁可采用鋼管樁、樹(shù)根樁等形式,微型樁宜采

用預(yù)成孔灌漿成樁法,樁體可采用鋼管、鋼筋籠等加筋材料,隧底軟弱地基為松散塊體時(shí),也可采用后

壓漿成樁法。

7.3.8微型樁加固軟弱地基時(shí),微型樁頂部宜設(shè)置傳力墊臺(tái),墊臺(tái)應(yīng)有效支托襯砌結(jié)構(gòu)。

7.3.9軟弱層深度較深,基礎(chǔ)存在長(zhǎng)期沉降、不均勻沉降問(wèn)題時(shí),可采用樁板支托襯砌的方式處治軟

弱地基。樁板的布置方式要考慮樁的施工可行性、板的受力特點(diǎn)以及與對(duì)拱圈的有效支托問(wèn)題。

7.3.10軟弱地基段的襯砌加固方式應(yīng)與軟弱地基的處治方式相適應(yīng),拱圈與基礎(chǔ)部分應(yīng)有可靠的傳力

方式。

7.4高水壓

7.4.1高水壓襯砌病害段應(yīng)采取結(jié)構(gòu)措施、截排水措施以及圍巖加固等綜合措施進(jìn)行處治。

7.4.2高水壓襯砌病害處治前應(yīng)摸清高水壓的來(lái)源、影響范圍、病害發(fā)展趨勢(shì)等基本情況。

7.4.3在不影響生態(tài),工程規(guī)??煽貢r(shí),宜優(yōu)先采用截、排水措施解決隧道襯砌產(chǎn)生的高水壓?jiǎn)栴},

可采取地表改溝、截流、排洪隧道等措施。

7.4.4不具備條件完全解決地下水的補(bǔ)給、排泄問(wèn)題時(shí),應(yīng)充分利用隧道既有的排水系統(tǒng),設(shè)置泄水

孔、匯水槽、集水橫洞等導(dǎo)流設(shè)置,導(dǎo)流設(shè)施應(yīng)與隧道既有排水設(shè)施有效銜接。隧道既有排水設(shè)施排水

能力不足時(shí),宜進(jìn)行排水設(shè)施改造,提高其排水能力。

7.4.5高水壓病害段可分段處治,根據(jù)涌水區(qū)域可分為端頭段、抗水壓段、毗鄰影響區(qū),抗水壓段的

襯砌應(yīng)具備抗水壓能力,端頭段應(yīng)具備減小水壓竄水的能力,毗鄰影響區(qū)作為過(guò)渡段處理。

7.4.6抗水壓端頭段及抗水壓段襯砌應(yīng)按照抗水壓設(shè)防進(jìn)行加固,抗水壓段襯砌應(yīng)考慮水壓不均勻分

布的不利影響,抗水壓段應(yīng)設(shè)置泄水設(shè)施。

7.4.7抗水壓毗鄰影響區(qū)襯砌應(yīng)進(jìn)行加固,其抗水壓能力不宜小于抗水壓段的一半,縱向設(shè)置長(zhǎng)度不

小于5m,并設(shè)置泄水孔。

7.4.8高水壓具備條件時(shí),可對(duì)圍巖進(jìn)行注漿加固,注漿材料選擇時(shí),應(yīng)考慮水壓對(duì)注漿施工的影響。

7.5巖溶

7.5.1巖溶不良地質(zhì)造成隧道產(chǎn)生病害時(shí),應(yīng)根據(jù)勘察、施工、檢測(cè)、病害現(xiàn)象等分析巖溶不良地質(zhì)

對(duì)隧道襯砌的作用類型,并據(jù)此進(jìn)行加固設(shè)計(jì)施工。

7.5.2巖溶不良地質(zhì)對(duì)既有隧道的作用可根據(jù)病害誘因分為巖溶空穴、巖溶充填物、巖溶水三種類型,

巖溶充填物產(chǎn)生軟弱地基問(wèn)題時(shí),可參照7.3節(jié)進(jìn)行處治。巖溶水產(chǎn)生高水壓時(shí),可參照7.4節(jié)進(jìn)行處

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治。

7.5.3巖溶空穴不斷產(chǎn)生塌落,對(duì)隧道既有襯砌產(chǎn)生沖擊荷載,可采取鉆孔泵送混凝土或灌注砂漿設(shè)

置防護(hù)層,并在防護(hù)層后吹沙形成緩沖層。

7.5.4巖溶空穴段在既有襯砌結(jié)構(gòu)后形成塌落體堆積,造成結(jié)構(gòu)承載力不滿足要求時(shí),可采取壓力灌

漿對(duì)塌落堆積體進(jìn)行固結(jié),固結(jié)后的塌落堆積體不能有效分散既有襯砌受力時(shí),宜配合襯砌結(jié)構(gòu)加固措

施。

7.5.5既有隧道穿越溶洞洞壁,溶洞洞壁對(duì)既有隧道襯砌產(chǎn)生偏壓造成病害時(shí),可通過(guò)設(shè)置錨桿、預(yù)

應(yīng)力錨索、回填反壓平衡等措施,解決既有隧道結(jié)構(gòu)偏壓承載問(wèn)題。

7.5.6軟塑、可塑巖溶充填物造成既有隧道襯砌產(chǎn)生病害時(shí),宜優(yōu)先采取提高襯砌承載能力的措施。

7.5.7巖溶充填物具有膨脹性時(shí),其處治方法可參照7.6節(jié)進(jìn)行處治。

7.5.8巖溶水造成隧道病害時(shí),應(yīng)優(yōu)先采取以排為主的排水措施。巖溶水的排水可利用既有路面邊溝,

必要時(shí)可鑿槽引排入中央排水系統(tǒng)或增設(shè)排水溝。

7.5.9巖溶水因含泥砂量大,可造成隧道排水系統(tǒng)進(jìn)一步淤積堵塞時(shí),宜在病害段設(shè)置沉沙設(shè)施,沉

沙設(shè)施宜利于維護(hù)。

7.5.10巖溶水量峰值流量巨大,平均流量小時(shí),可在既有排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)置集水廊道、緩沖架空

層等構(gòu)造,對(duì)巖溶水峰值流量進(jìn)行消峰。

7.5.11一般措施無(wú)法解決巖溶水問(wèn)題時(shí),宜采用排水隧道引排隧道范圍的巖溶水。

7.6膨脹性圍巖

7.6.1膨脹性圍巖造成隧道襯砌嚴(yán)重?fù)p傷,無(wú)法持續(xù)承載時(shí),宜對(duì)襯砌進(jìn)行換拱,換拱宜符合以下規(guī)

定:

a)斷面形狀宜調(diào)整為圓形或接近圓形。

b)宜采用復(fù)合式襯砌,初期支護(hù)及二襯均應(yīng)設(shè)置仰拱,仰拱應(yīng)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其承載能

力應(yīng)滿足承載膨脹壓力的需求。

c)應(yīng)適當(dāng)提高預(yù)留變形量,初期支護(hù)宜采用可收縮的鋼架,預(yù)留變形量及鋼架收縮變形量宜根

據(jù)圍巖情況進(jìn)行確定。

7.6.2圍巖膨脹性較為輕微,僅造成隧道襯砌小范圍開(kāi)裂時(shí),可對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,襯砌加固應(yīng)符

合下列規(guī)定:

a)可對(duì)膨脹圍巖進(jìn)行加固,加固范圍應(yīng)包括拱頂、邊墻及仰拱范圍,加固方式可采取全環(huán)注漿、

長(zhǎng)錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索、鋼管樁等措施。

b)結(jié)合圍巖加固情況,對(duì)既有隧道襯砌進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),提高襯砌結(jié)構(gòu)的既有承載力。

c)未設(shè)置仰拱段落應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土仰拱,鋼筋混凝土仰拱應(yīng)于既有襯砌拱腳有可靠連接。

7.6.3

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