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1、隧道工程质量检测技术及质量评价隧道工程质量检测技术及质量评价 10.1 10.1 概述概述 一、隧道工程质量检测的目的和意义是什么呢？ （一）隧道工程质量检测的目的： 隧道施工质量控制的需要 隧道工程竣工验收评定工作中的重要环节 （二）（二）隧道工程质量检测的意义隧道工程质量检测的意义： 提高工程质量 加快工程进度 降低工程造价 提高养护水平 推动隧道施工技术进步 二、公路隧道常见的病害 隧道渗漏 隧道位于地下，时刻受到地下水的侵扰，如果防排水没做 好，容易产生渗漏，影响行车 衬砌开裂 a工程上出现衬砌开裂更多的则是由于施工管理不当造成； b因为衬砌厚度不足； c因为混凝土强度不够。 限界受侵
2、 a为了保证施工安全和避免塌方，容易形成仓促衬砌，忽视 断面界限，使建筑限界受侵； b施工中常见现象是衬砌砼在浇筑过程中，模板强度、刚度 不足出现走模，也会导致限界受侵。 结合部不密实 a初期支护与围岩结合部 b二次衬砌与初期支护结合部 通风照明不良 a设计欠妥；b器材质量存在问题；c运营管理不当。 另外，我进行检测时，建成运营期间，还发现有一些其它局限和 问题。水泥砼断板；沥青路面开裂；压浆不密实；预制块蜂窝麻 子 总结公路隧道特点 断面积大 形状扁平（断面扁平容易在拱顶围岩内出现拉伸区） 通风要求（为什么要通风） 照明要求（为什么要照明） 防排水要求（为什么要防排水） 三、公路隧道检测技术
3、的内容三、公路隧道检测技术的内容 按施工顺序分： 1、超前支护注浆材料检测 2、开挖超欠挖控制 3、支护体系 初期支护质量检测锚杆、钢支撑、 喷射砼 防排水层质量检测 a材料的质量检测合成材料、土工布、防水混凝土 b防水的质量检测防水板铺设、止水带 c排水的质量检测环向排水管、纵向排水管、中央水沟 二次衬砌质量检测 a模筑砼的抗压强度； b模筑砼的厚度 c衬砌背后空洞检测 4、量测技术 位移量测 a地表下沉量测 （针对浅埋隧道、洞口段） b拱顶下沉量测 （预测拱顶坍方） c围岩周边位移量测 （收敛量测检验围岩和初期支护变形） d围岩内部位移量测 （多点位移计测径向位移和松驰范围） 力的量测 a
4、锚杆轴力量测 （与拉拔力的区别） b钢支撑压力量测 （是否达到极限压力） c喷射砼应力量测 d二次衬砌压力量测 量测数据的处理 5、通风检测 施工期间 运营期间 6、照明检测 7、交工验收质量检测 隧道总体 1、车行道宽度；10mm 2、净总宽； 不小于设计 2、隧道净高； 不小于设计 3、隧道轴线偏位20mm 4、路线中心线与隧道中心线衔接；20mm 5、边坡仰坡 不大于设计 10.2 超前支护与预加固围岩施工质量检测 隧道在浅埋地段、自稳性差的软弱破碎地层，严重偏压、 岩溶流泥地段，砂土层、砂卵（砾）石层、断层破碎带以及大 面积淋水或涌水地段施工时，由于开挖后围岩的自稳时间小于 完成支护所
5、需的时间，往往会发生开挖面围岩失稳，或由于初 期支护的强度不能够满足围岩稳定的要求以及大面积淋水、涌 水而导致洞体围岩丧失稳定而产生坍塌、冒顶。这时需要进行 超前支护或预加固。 超前支护及预加固的方法有：地表砂浆锚杆或地表注浆加 固；超前锚杆或超前小导管支护；管棚钢架超前支护；超前小 导管注浆；超前围岩深孔预注浆。 其他方法：冻结法；水平高压旋喷法；隔断墙法。 1、地表砂浆锚杆或地表注浆加固； 适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段。能有效防止地 表下沉、稳定隧道掌子面、处理偏压、防止坡面崩塌。 优点：对开挖作用无影响。 2、超前锚杆或超前小导管支护； 适用于浅埋松散破碎的地层内；地层应力不太大，
6、地下 水较少的软弱破碎围岩的隧道。这类超前支护的柔性较大， 整体刚度较小。 优点：施工的灵活度较大。 3、管棚钢架超前支护； 适用于极破碎的地层、塌方体、岩堆等地段。管棚钢 架与围岩一起形成棚架体系，产生下列效果： 梁效应：因钢管是先行设置的，在掘进时，钢管在 掌子面及其后方的支撑下，形成梁式结构，防止围岩崩塌 和松弛。 加固效应：钢管插入后，压注水泥浆，加强了钢管 周边的围岩。 优点：最大限度控制变形和松弛，对地表结构物有利 。 缺点：施工太麻烦、费用太高。 4、超前小导管注浆； 适用于自稳时间很短（12h）的砂层、砂卵（砾）石层、 断层破碎带、软弱围岩浅埋地段或处理塌方等地段。 5、超前围
7、岩深孔 预注浆。 适用于极其松 散、破碎、软弱 地层，或大量涌 水的软弱地段以 及断层破碎带的 隧道。多用于断 面较大和不允许 有过大沉陷的各 类地下工程中。 注浆材料性能试验 1、理想的注浆材料应满足的要求： 浆液粘度低，渗透力强，流动性好； 可调节并准确控制浆液的凝固时间； 浆液凝固时体积不收缩； 浆液稳定性好，长期存放不变质； 浆液无毒，无臭，不污染环境。 2、注浆材料的主要性质： 粘度；渗透能力；凝胶时间；渗透系数；抗压强度 超前支护施工质量检测 公路工程质量检验评定标准JTG F80/12004 一、超前锚杆 1、基本要求 锚杆的材质、规格； 超前锚杆与隧道轴线的外插角510； 锚杆
8、搭接长度不小于1m。 2、实测项目 长度不小于设计值； 孔位偏差50mm； 孔深偏差50mm； 孔径大于杆体直径15mm。 检查方法与频率：尺量：检查10 3、外观鉴定 二、超前钢管二、超前钢管 1、基本要求 超前钢管的型号、规格、质量符合设计和规范要求； 超前钢管与钢架配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊 接。 2、实测项目 长度不小于设计值； 孔位偏差50mm； 孔深偏差50mm； 孔径大于杆体直径20mm。 检查方法与频率：尺量：检查10 3、外观鉴定 三、注浆效果检查三、注浆效果检查 1、分析法 2、检查孔法 3、声波监测仪 这些方法目前应用还不成熟，准确性有待进一步改进，隧道检
9、 验评定标准尚未列出注浆检验评定的方法。 10.310.3、开挖质量检测、开挖质量检测 控制开挖直接关系到工程质量和工程造价：控制开挖直接关系到工程质量和工程造价： a)a)欠挖影响支护衬砌厚度，处理费时费力欠挖影响支护衬砌厚度，处理费时费力 b)b)严重超挖导致出渣量、衬砌材料的增加严重超挖导致出渣量、衬砌材料的增加 c) c) 开挖面不规整，应力集中影响围岩稳定开挖面不规整，应力集中影响围岩稳定 开挖质量评定内容：开挖质量评定内容： a)a)开挖断面的规整度开挖断面的规整度 b) b) 超欠挖量控制值超欠挖量控制值 检测评定办法：检测评定办法： a)a)正确测出隧道实际开挖轮廓线正确测出隧
10、道实际开挖轮廓线 b)b)与设计轮廓线与设计轮廓线( (考虑预留量）比较考虑预留量）比较 c)c)计算分析超欠量值及部位计算分析超欠量值及部位 d)d)对照开挖质量标准进行评判对照开挖质量标准进行评判 一)钻爆开挖质量标准 1 1、开挖断面形状尺寸符合设计开挖线、开挖断面形状尺寸符合设计开挖线 a)a)考虑测量贯通误差考虑测量贯通误差 b)b)考虑施工误差考虑施工误差 c)c)考虑支护沉落量考虑支护沉落量 2 2、开挖断面欠挖控制、开挖断面欠挖控制 a)a)岩层完整、岩石抗压强度大于岩层完整、岩石抗压强度大于30MPa30MPa，确认不，确认不 影响衬砌稳定和强度时允许个别岩石凸出影响衬砌稳定
11、和强度时允许个别岩石凸出 b)b)个别岩石凸出范围每个别岩石凸出范围每1 1平方米内不大于平方米内不大于0.10.1平方平方 米，其隆起量不大于米，其隆起量不大于5 5厘米厘米 c)c)拱脚、墙脚以上拱脚、墙脚以上1 1米范围内禁止欠挖米范围内禁止欠挖 3 3、尽量减少超挖、尽量减少超挖 采用支架式风钻和浅眼采用支架式风钻和浅眼( (不超过不超过3 3米米) )爆破允许超爆破允许超 挖量规定见下表，采用特殊方法支护允许超挖量适挖量规定见下表，采用特殊方法支护允许超挖量适 当降低当降低 围岩条件围岩条件 开挖部位开挖部位 硬岩，一般相硬岩，一般相 当当1 1级围岩级围岩 中硬岩，软岩中硬岩，软岩
12、 相当于相当于2 24 4级级 围岩围岩 破碎松散岩石、土质破碎松散岩石、土质 ，相当于，相当于5 56 6级围岩级围岩 ，一般不需爆破开挖，一般不需爆破开挖 拱部拱部平均平均10cm10cm 最大最大20cm20cm 平均平均10cm10cm 最大最大20cm20cm 平均平均10cm10cm 最大最大20cm20cm 边墙、仰拱、隧边墙、仰拱、隧 底底 平均平均10cm10cm平均平均10cm10cm平均平均10cm10cm 4 4、采用支架式风钻和浅眼、采用支架式风钻和浅眼( (不超过不超过3 3米米) )爆破，两茬爆破，两茬 炮衔接处台阶不得大于炮衔接处台阶不得大于1515厘米。如眼浅
13、则要减少厘米。如眼浅则要减少 ，孔深则要加大，孔深则要加大 5 5、周边炮眼痕迹保存率，要满足下表规定、周边炮眼痕迹保存率，要满足下表规定: : 围岩条件围岩条件硬岩硬岩中硬岩中硬岩软岩软岩 炮眼痕迹保存率炮眼痕迹保存率大于等于大于等于8080大于等于大于等于7070大于等于大于等于5050 a a、炮眼痕迹在开挖轮廓面均匀分布、炮眼痕迹在开挖轮廓面均匀分布 b b、炮眼痕迹大于孔长、炮眼痕迹大于孔长7070，按可见炮眼计算，按可见炮眼计算 c c、松散软岩很难保留炮眼痕迹，主要应以满足平整圆顺、松散软岩很难保留炮眼痕迹，主要应以满足平整圆顺 ，可认为合格，可认为合格 e e、周边炮眼痕迹保存
14、率残留有痕迹的炮眼数、周边炮眼痕迹保存率残留有痕迹的炮眼数/ /周边眼周边眼 总数（不含底板）总数（不含底板）100100 6 6、钻孔台车深孔光面爆破效果要求、钻孔台车深孔光面爆破效果要求: : 项目项目硬岩硬岩中硬岩中硬岩软岩软岩 平均线性超挖量（平均线性超挖量（cm)cm)16 1618 1818 18202018 182020 最大线性超挖量最大线性超挖量(cm)(cm)202025252525 两茬炮衔接台阶最大尺寸两茬炮衔接台阶最大尺寸(cm)(cm) 15 15 20202020 炮眼痕迹保存率（）炮眼痕迹保存率（）16 1618 1816 1618 1816 1618 18 局
15、部欠挖（局部欠挖（cm)cm) 5 5 5 5 5 5 炮眼利用率（）炮眼利用率（）909090909090 其中其中: : 平均线性超挖值超挖面积平均线性超挖值超挖面积/ /爆破设计开挖断面爆破设计开挖断面 周长周长( (不包括隧底不包括隧底) ) 最大线性超挖值指最大超挖处至设计开挖轮廓切最大线性超挖值指最大超挖处至设计开挖轮廓切 线的最大距离线的最大距离 岩面不得有明显的爆破裂缝岩面不得有明显的爆破裂缝 平均线性超挖值随循环进尺长度而变，孔深时取平均线性超挖值随循环进尺长度而变，孔深时取 大值大值 二二) ) 超、欠挖值测定超、欠挖值测定 施工中要根据现场条件采用切实可行的超欠挖量施工中
16、要根据现场条件采用切实可行的超欠挖量 测方法。一般常用的有：测方法。一般常用的有： 1 1、全站仪直角坐标法测量、全站仪直角坐标法测量 a)a)由洞内控制点测放检测断面中线点的坐标及隧由洞内控制点测放检测断面中线点的坐标及隧 底高程底高程 b)b)安放全站仪、测仪器高、照准前后视点、输入安放全站仪、测仪器高、照准前后视点、输入 检测断面中线点坐标检测断面中线点坐标 c)c)拨角拨角9090度，由隧道中线一侧按一定角度间隔向度，由隧道中线一侧按一定角度间隔向 另一侧，测取开挖面坐标值另一侧，测取开挖面坐标值 d)d)将量测的岩面坐标值换算，并绘出开挖断面图将量测的岩面坐标值换算，并绘出开挖断面图 与设计开挖轮廓线比较，得出超欠挖量值与设计开挖轮廓线比较，得出超欠挖量值 2 2、全断面仪极坐标法测量、全断面仪极坐标法测量 a)a)由洞内控制点测放检测断面中线点的坐标及隧由洞内控制点测放检测断面中线点的坐标及隧 底高程底高程 b)b)在中线测点垂面安放仪器在中线测点垂面安放仪器 c)c)瞄准中线测点，以一定间距测量一周。可测出瞄准中线测点，以一定间距测量一周。可测出 仪器旋转中心到开挖面各测
