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1、学术交流学术交流公路隧道常见质量问题公路隧道常见质量问题n 教授级高级工程师教授级高级工程师 院隧道专业首席专家院隧道专业首席专家 重庆市设计大师重庆市设计大师 联系电话联系电话联系电话联系电话: 18008377165 : 18008377165 : 18008377165 : 18008377165 023-62653 023-62653 023-62653 023-62653439439439439 传真:传真:传真:传真: 023-62653023-62653023-62653023-62653128128128128 程崇国程崇国2015.04.212015.04.211959年年9
2、月生月生 重庆市人重庆市人1982年毕业于重庆建筑工程学院地下建筑专业年毕业于重庆建筑工程学院地下建筑专业 学士学士中国土木工程学会隧道与地下工程分会理事;中国土木工程学会隧道与地下工程分会理事;中国公路学会隧道工程分会理事;中国公路学会隧道工程分会理事;重庆市授予:重庆市授予:“重庆市优秀专业技术人才重庆市优秀专业技术人才” 。享受国务院享受国务院“特殊政府津贴特殊政府津贴”专家专家参与参与公路公路隧道设计规范隧道设计规范、公路隧道施工技术规范公路隧道施工技术规范公路公路水下隧道设计规范水下隧道设计规范的编写。的编写。程崇国程崇国专业方向专业方向:地下工程结构、隧道勘察设计,科研,施工控制地
3、下工程结构、隧道勘察设计,科研,施工控制 主要成就主要成就: 从事隧道专业技术工作从事隧道专业技术工作3030多多 年。主持或参与了勘察设计项目年。主持或参与了勘察设计项目3030多项;多项;科研项目科研项目1010多项;工程咨询、隧道施工控制近多项;工程咨询、隧道施工控制近2020项,获各类科研成项,获各类科研成果果21项,发表论文项,发表论文20篇。篇。招商局招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆交通科研设计院有限公司 过去单位名称过去单位名称“交通部重庆科学研究所交通部重庆科学研究所”,成立於,成立於1965年年5月,月,系直属交通部管理的正厅级科研事业单位。系直属交通部管理的正厅级科研事
4、业单位。2000年转制为科技企年转制为科技企业,整建制进入招商局集团。是中央在渝科研单位和甲级勘察设计业,整建制进入招商局集团。是中央在渝科研单位和甲级勘察设计院,是国家山区公路工程技术研究中心和隧道建设与养护技术交通院,是国家山区公路工程技术研究中心和隧道建设与养护技术交通行业重点实验室的依托单位。我院主要从事公路行业与市政行业的行业重点实验室的依托单位。我院主要从事公路行业与市政行业的道路工程、桥梁工程、隧道工程、交通工程、轨道交通、等领域的道路工程、桥梁工程、隧道工程、交通工程、轨道交通、等领域的科研开发、勘察设计、试验检测等。我院也是中国公路隧道分会挂科研开发、勘察设计、试验检测等。我
5、院也是中国公路隧道分会挂靠单位。靠单位。公路隧道施工常见的质量问题公路隧道施工常见的质量问题1 1、我国公路隧道建设概况、我国公路隧道建设概况2 2、隧道施工技术特点、隧道施工技术特点3 3、新奥法基本概念、新奥法基本概念4 4、隧道施工技术特点、隧道施工技术特点5 5、我国公路隧道常见病害、我国公路隧道常见病害6 6、超挖和塌方超挖和塌方面面处理处理概述概述第一部分第一部分1.1 公路隧道简史公路隧道简史 世界上最古老的公路(道路)隧道是公元初在罗马的那世界上最古老的公路(道路)隧道是公元初在罗马的那不勒斯挖成的波西利波岩洞,长约不勒斯挖成的波西利波岩洞,长约1公里,无衬砌,至今公里,无衬砌
6、,至今还在运用。还在运用。至至20世纪世纪90年代前,世界上最长的道路隧道为穿越瑞士年代前,世界上最长的道路隧道为穿越瑞士阿尔卑斯山的圣哥达公路隧道,全长阿尔卑斯山的圣哥达公路隧道,全长16.3km。于。于1970年年5月月5日开工,于日开工,于1980年建成,用了年建成,用了10年时间。年时间。1.1 公路隧道简史公路隧道简史目前世界最长的公路隧道,是位于挪威西部地区的洛目前世界最长的公路隧道,是位于挪威西部地区的洛达尔隧道,全长达尔隧道,全长24.51km,单洞双向行驶。于,单洞双向行驶。于1995年年3月开始动工兴建,月开始动工兴建,2000年年11月月27日正式通车日正式通车目前世界建
7、设规模最大的公路隧道是我国秦岭终南山目前世界建设规模最大的公路隧道是我国秦岭终南山公路隧道,全长公路隧道,全长18.02km,双洞四车道,长度居世界,双洞四车道,长度居世界第二第二 我国台湾省我国台湾省2006年年6月月16日建成通车的雪山公路隧道,日建成通车的雪山公路隧道,长度长度12.9km,双洞四车道,中间设有平行导坑,双洞四车道,中间设有平行导坑12.9km1.2 我国公路隧道我国公路隧道发展概况发展概况 1949年以前,年以前,中国仅有中国仅有7座道路座道路隧道,总长隧道,总长897m,最长的不过最长的不过200m,多为单车道,无,多为单车道,无衬砌或采用条石、衬砌或采用条石、砖进行
8、衬砌。如,砖进行衬砌。如,建于抗战时期的重建于抗战时期的重庆山洞隧道。庆山洞隧道。大连的早期隧道大连的早期隧道新中国成立后的新中国成立后的30年间,我国共建成公路隧道年间,我国共建成公路隧道225座,座,总长总长42km。较长的隧道有:重庆市歌乐山隧道,长。较长的隧道有:重庆市歌乐山隧道,长706m 、河南辉陵向阳公路隧道,长河南辉陵向阳公路隧道,长1400m 。 进入进入80年代,改革开放初期,公路隧道的建设开始加速,年代,改革开放初期,公路隧道的建设开始加速,甘肃七道梁隧道、新疆天山公路铁力买提隧道等。到甘肃七道梁隧道、新疆天山公路铁力买提隧道等。到1990年年底,我国建成的千米以上的隧道
9、已有十余座,长度约底,我国建成的千米以上的隧道已有十余座,长度约150km。 1.2 我国公路隧道发展概况我国公路隧道发展概况n 从上个世纪从上个世纪9090年代后公路隧道进入了高速发展时期。出现了以成年代后公路隧道进入了高速发展时期。出现了以成渝高速公路中梁山隧道为代表的长大公路隧道渝高速公路中梁山隧道为代表的长大公路隧道,2000,2000年以后又修建了福年以后又修建了福建美狐岭隧道、湖南铁峰山隧道、秦岭终南山隧道、重庆方斗山隧道、建美狐岭隧道、湖南铁峰山隧道、秦岭终南山隧道、重庆方斗山隧道、厦门翔安隧道等长大公路隧道。厦门翔安隧道等长大公路隧道。n 2012 2012年底全国公路总里程达
10、年底全国公路总里程达423.75423.75万公里,比上年末增加万公里,比上年末增加13.1113.11万公里。全国高速公路里程达万公里。全国高速公路里程达9.629.62万公里,比上年末增加万公里,比上年末增加1.131.13万公里。万公里。等级公路里程等级公路里程360.96360.96万公里,比上年末增加万公里,比上年末增加15.6015.60万公里万公里 。二级及以。二级及以上公路里程上公路里程50.1950.19万公里,增加万公里,增加2.832.83万公里万公里 n 全国公路隧道为全国公路隧道为1002210022处、处、8052.78052.7公里,比上年末增加公里,比上年末增加
11、15001500处、处、1799.31799.3公里。其中,特长隧道公里。其中,特长隧道441441处、处、1984.81984.8公里,长隧道公里,长隧道19441944处、处、3304.43304.4公里。公里。 n1.2 我国公路隧道概况我国公路隧道概况2009年年2010年年2011年年 2012年年12年较年较11年年 增长增长 公公 路路(万公里)(万公里)386.08400.82410.64 423.753.19% 等级公路等级公路(万公里)万公里) 305.63 330.47345.36 360.964.5%高速公路高速公路(万公里)万公里) 6.51 7.41 8.499.6
12、211.31% 隧隧 道道公里公里394251226253.4 8052.728.29%座座6139738485221002217.6%1.2 我国公路隧道发展概况我国公路隧道发展概况1.2 我国公路隧道发展概况我国公路隧道发展概况 近近10年来一大批重大科研项目和重大公路隧道工程的年来一大批重大科研项目和重大公路隧道工程的完成表明我国特长公路隧道建设与运营的技术已经取得了完成表明我国特长公路隧道建设与运营的技术已经取得了很大发展,公路隧道的设计水平已接近国际先进水平,部很大发展,公路隧道的设计水平已接近国际先进水平,部分达到国际先进水平,施工技术有了重大进步。分达到国际先进水平,施工技术有了
13、重大进步。1.2 我国公路隧道发展概况我国公路隧道发展概况 公路正持续不断地向山区延伸、平原和沿海地区的水公路正持续不断地向山区延伸、平原和沿海地区的水下隧道也方兴未艾,公路隧道建设这几年的增长量每年达下隧道也方兴未艾,公路隧道建设这几年的增长量每年达10001000多公里。隧道长度由多公里。隧道长度由9090年代初的年代初的3 3公里,发展到现在的公里,发展到现在的7 7、8 8公里,甚至公里,甚至1010、1212、1818公里的超特长隧道。从隧道的形式公里的超特长隧道。从隧道的形式上看,从过去的上看,从过去的2 2车道隧道到今天的车道隧道到今天的3 3车道隧道、车道隧道、4 4车道隧道;
14、车道隧道;隧道的结构型式有连拱隧道、小间距隧道、分岔隧道。隧道的结构型式有连拱隧道、小间距隧道、分岔隧道。还有还有如如“地下立交结构地下立交结构”、“桥隧混合结构桥隧混合结构”、“匝道进洞匝道进洞” 等。等。公路隧道的改建扩建工程也逐年增加。公路隧道的改建扩建工程也逐年增加。 公路隧道建设还将持续高速发展。公路隧道建设还将持续高速发展。公路隧道标准断面公路隧道标准断面1.2 我国公路隧道发展概况我国公路隧道发展概况2车道车道 A=63m2高宽比高宽比=0.673车道车道 A=96m2高宽比高宽比=0.54 4车道车道 A=136m2高宽比高宽比=0.48连拱隧道连拱隧道小净距隧道小净距隧道1.
15、2 我国公路隧道发展概况我国公路隧道发展概况二车道二车道三车道三车道四车道四车道六车道连拱六车道连拱六车道小净距六车道小净距洞内分岔式洞内分岔式公路隧道标准断面公路隧道标准断面 2车车道道隧隧道道2车道隧道车道隧道3车道隧道车道隧道3车道隧道车道隧道4车道隧道车道隧道(深圳雅宝)(深圳雅宝)1.2 我国公路隧道发展概况我国公路隧道发展概况连拱隧道连拱隧道小净距隧道小净距隧道喷射混凝土喷射混凝土预制混凝土构件预制混凝土构件拱墙混凝土衬砌拱墙混凝土衬砌仰拱混凝土衬砌仰拱混凝土衬砌仰拱填充混凝土仰拱填充混凝土隧道基本构造隧道基本构造围岩围岩隧道洞内匝道隧道洞内匝道隧道洞内匝道隧道洞内匝道1.2 我国
16、公路隧道发展概况我国公路隧道发展概况公路隧道由于其特殊的运营环境和运营条件,根据隧公路隧道由于其特殊的运营环境和运营条件,根据隧道不同长度、不同交通组成、不同交通量,需要配备必要道不同长度、不同交通组成、不同交通量,需要配备必要的交通工程设施、管理设施、和防灾救援设施等。的交通工程设施、管理设施、和防灾救援设施等。长度大于长度大于150m的高等级公路隧道需设置照明的高等级公路隧道需设置照明 ;等级低;等级低于二级公路,长度大于于二级公路,长度大于200m的隧道需设置照明的隧道需设置照明 。大于大于1000m的隧道需设机械通风;大于的隧道需设机械通风;大于5000m的隧道的隧道一搬需设采用分段通
17、风(竖井或斜井)。一搬需设采用分段通风(竖井或斜井)。隧道洞内照明设施隧道洞内照明设施消防设施消防设施消防设施消防设施照照明明设设施施隧道洞内设施隧道洞内设施隧道洞内设施隧道洞内设施广播系统广播系统通通风风设设施施横横通通道道隧道监控设施隧道监控设施隧道洞内设施隧道洞内设施隧道施工技术特点隧道施工技术特点第二部分第二部分2 2、隧道施工技术特点、隧道施工技术特点2.1 隧道施工是在有原始应力场的介质内构筑结构,即隧道施工是在有原始应力场的介质内构筑结构,即:“先有先有荷载,后有结构荷载,后有结构”。2.2 隧道工程结构的受力是不确定的。隧道工程结构的受力是不确定的。2.3 隧道开挖方法、支护时
18、间、支护刚度对结构受力影响很隧道开挖方法、支护时间、支护刚度对结构受力影响很大。大。2.4 设计是以工程类比为主、计算为辅,实行动态设计。设计是以工程类比为主、计算为辅,实行动态设计。2.5 隧道施工环境恶劣,能见度差、空气质量差、噪音大。隧道施工环境恶劣,能见度差、空气质量差、噪音大。影响工人的工作情绪和技能发挥。影响工人的工作情绪和技能发挥。2.6 施工作业空间小,各工序干扰大。施工作业空间小,各工序干扰大。2 2、隧道施工技术特点、隧道施工技术特点2.7 隧道不可预见的因素较多。隧道不可预见的因素较多。2.8 施工水排水困难、泥浆难以清除,影响结构质施工水排水困难、泥浆难以清除,影响结构
19、质 量。量。2.9 施工工人技术水平普遍低。施工工人技术水平普遍低。2.10 隧道工程大部分是隐密工程,各工序过程检查力度不隧道工程大部分是隐密工程,各工序过程检查力度不 够、够、 有些还没有有效的检测手段,工程隐患难以发现。有些还没有有效的检测手段,工程隐患难以发现。2.11 建成后的隧道只有一个可视面,工程质量难以通过表建成后的隧道只有一个可视面,工程质量难以通过表面发现问题、进行评价,表面显示出来的问题,不易判面发现问题、进行评价,表面显示出来的问题,不易判断问题的实质。断问题的实质。第三部分第三部分新新 奥奥 法法3、新、新 奥奥 法法3.1 新奥法的基本概念新奥法的基本概念 3.2
20、新奥法的力学特征新奥法的力学特征 3.3 新奥法的设计原则新奥法的设计原则 3.4 新奥法及其技术特点新奥法及其技术特点3.5 新奥法与喷锚支护的关系新奥法与喷锚支护的关系3.6 喷射混凝土的作用喷射混凝土的作用3.7 锚杆的作用锚杆的作用3.8 隧道施工顺序和要求隧道施工顺序和要求3.1 3.1 新奥法的基本概念新奥法的基本概念 新奥法是由奥地利的一位地质新奥法是由奥地利的一位地质学家学家- -拉布西维兹拉布西维兹 ( L. V. RABCEW ICZ)在在50年代年代总结了前人的经验,提总结了前人的经验,提出来的出来的一套隧道设计、施工技术一套隧道设计、施工技术。 是新奥地利隧道施工是新奥
21、地利隧道施工方法的简称方法的简称,它的英文名字是它的英文名字是 (New Austrian TunnelingMethod) , 简写(简写(NATM) 新奥法不是能用一句话能回答的,他是一种设计施新奥法不是能用一句话能回答的,他是一种设计施工思想、概念,一套方法。工思想、概念,一套方法。3、新、新 奥奥 法法3.1 3.1 新奥法的基本概念新奥法的基本概念 新奥法的核心是:新奥法的核心是:最大限度地利用和发挥围岩的自承最大限度地利用和发挥围岩的自承能力能力,围岩不仅仅是荷载,也是结构的一部分,很多时围岩不仅仅是荷载,也是结构的一部分,很多时候是结构的主要部分。候是结构的主要部分。 在整个工程
22、的设计、施工过程中,以利用和发挥围岩在整个工程的设计、施工过程中,以利用和发挥围岩的自承能力为基本出发点,采取的自承能力为基本出发点,采取各种工程措施各种工程措施,使围岩,使围岩成为隧道承载体系的一部分。成为隧道承载体系的一部分。3、新、新 奥奥 法法3.1 3.1 新奥法的基本概念新奥法的基本概念 新奥法新奥法是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自稳能力为基本出发点,采用自稳能力为基本出发点,采用锚杆和喷射混凝土为主要锚杆和喷射混凝土为主要支护手段支护手段,及时地对围岩进行支护,控制围岩的变形和及时地对围岩进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护
23、体系的组成部分,并通过对围岩松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的和支护的量测、监控量测、监控来指导隧道施工的方法。来指导隧道施工的方法。3、新、新 奥奥 法法3.2 3.2 新奥法的力学特征新奥法的力学特征圆形洞室计算简图圆形洞室计算简图 3、新、新 奥奥 法法3.2 3.2 新奥法的力学特征新奥法的力学特征围岩位移及支护抗力特征曲线围岩位移及支护抗力特征曲线3、新、新 奥奥 法法3.2 3.2 新奥法的力学特征新奥法的力学特征 通过上面分析我们可以认识到:通过上面分析我们可以认识到:1)围岩所需的支护抗力是变化的)围岩所需的支护抗力是变化的, ,他与岩体本他与岩体本 身性
24、质、结构刚度和支护时间有关;身性质、结构刚度和支护时间有关;2)隧道围岩变形是岩体内能量的释放过程。)隧道围岩变形是岩体内能量的释放过程。 要允许围岩产生一定变形,释放一定能量。要允许围岩产生一定变形,释放一定能量。3)隧道围岩壁面的变形速度是判断(内空变位)隧道围岩壁面的变形速度是判断(内空变位 量的大小、变化速率)洞室能否稳定重要指量的大小、变化速率)洞室能否稳定重要指 标。标。3、新、新 奥奥 法法3.2 3.2 新奥法的力学特征新奥法的力学特征 实际施工中,要及时进行初期支护,封闭围岩,但实际施工中,要及时进行初期支护,封闭围岩,但刚度不能太大,很多时候要分几次施作初期支护,要让围刚度
25、不能太大,很多时候要分几次施作初期支护,要让围岩在有控制的条件下变形。通过对围岩变形的监测,掌握岩在有控制的条件下变形。通过对围岩变形的监测,掌握洞室周边位移、支护变形情况,观察位移和变形是趋于稳洞室周边位移、支护变形情况,观察位移和变形是趋于稳定还是在发展来决定下一步的处理措施,进行第二次、第定还是在发展来决定下一步的处理措施,进行第二次、第三次初期支护、决定二次衬砌施作时间。三次初期支护、决定二次衬砌施作时间。 若围岩变形没有趋于稳定的迹象,应加强初期支护,若围岩变形没有趋于稳定的迹象,应加强初期支护,或提早施作二次衬砌。或提早施作二次衬砌。3、新、新 奥奥 法法3.3 3.3 新奥法的原
26、则新奥法的原则 1)最大限度地利用和发挥围岩的自承能力最大限度地利用和发挥围岩的自承能力2)隧道的支护结构,是要解决如何有效地控制变形问题。)隧道的支护结构,是要解决如何有效地控制变形问题。3)要允许围岩有一定的变形(也包括结构的变形),不)要允许围岩有一定的变形(也包括结构的变形),不要试图阻止围变形,使支护承受过大压力;要试图阻止围变形,使支护承受过大压力; 要限制围要限制围岩变形,防止围岩过大变形,岩变形,防止围岩过大变形, 发生垮塌。发生垮塌。 4)应应在在适适宜宜的的时时机机,构构筑筑适适宜宜的的支支护护结结构构,避避免免在在围围岩岩中出现不利的应力状态。中出现不利的应力状态。 5)
27、要早支护、柔支护,不能顶着干!)要早支护、柔支护,不能顶着干!3、新、新 奥奥 法法3.4 3.4 新奥法的原则新奥法的原则6)要求支护结构与围岩密贴、尽早地封闭,保证支护结)要求支护结构与围岩密贴、尽早地封闭,保证支护结构与围岩共同工作。构与围岩共同工作。7)通过现场监控量测,掌握围岩)通过现场监控量测,掌握围岩应力状态和应力状态和围岩、围岩、支护支护变形变形发展趋势,及时调整发展趋势,及时调整支护支护参数,力求获得最参数,力求获得最适宜的适宜的支护支护结构。结构。8)根据隧道围岩力学概念和原则,进行隧道的设计和施)根据隧道围岩力学概念和原则,进行隧道的设计和施工,要有效地、充分地利用围岩天
28、然的自承能力,保证工,要有效地、充分地利用围岩天然的自承能力,保证隧道结构安全、节省工程费用。隧道结构安全、节省工程费用。3、新、新 奥奥 法法3.5 3.5 新奥法技术要求新奥法技术要求1)要求采用光面爆破(开挖面平顺)断面轮廓尽量圆)要求采用光面爆破(开挖面平顺)断面轮廓尽量圆顺,避免应力集中,减少对围岩的扰顺,避免应力集中,减少对围岩的扰 动动2)初期支护要及时施作、)初期支护要及时施作、紧贴围岩、紧贴围岩、及早封闭岩面及早封闭岩面(封闭成环)、与围岩共同工作;(封闭成环)、与围岩共同工作;3)开展现场监控量测工作,掌握围岩动态;)开展现场监控量测工作,掌握围岩动态;4)根据现场量测结果
29、,确认和修改支护参数,调整施)根据现场量测结果,确认和修改支护参数,调整施工方法,确定二次支护施作时间。工方法,确定二次支护施作时间。3、新、新 奥奥 法法3.5 3.5 新奥法技术特点新奥法技术特点1)动态设计、动态施工(至施工方法整);)动态设计、动态施工(至施工方法整);2)考虑预留变形量;)考虑预留变形量;3)强调施工方法与施工顺序;)强调施工方法与施工顺序;4)“理论导向、测试定量、经验判断理论导向、测试定量、经验判断”。3、新、新 奥奥 法法3.6 3.6 新奥法与喷锚支护的关系新奥法与喷锚支护的关系1)喷锚支护不是新奥法。)喷锚支护不是新奥法。2)喷锚支护是)喷锚支护是目前目前
30、最简便、最经济、最有效的快速柔最简便、最经济、最有效的快速柔性支护结构、是利用和发挥围岩的自承能力最主要的、性支护结构、是利用和发挥围岩的自承能力最主要的、最有效的支护手段;最有效的支护手段;3)喷锚支护是一种加固围岩、抑制围岩变形、利用和发)喷锚支护是一种加固围岩、抑制围岩变形、利用和发挥围岩自承能力的衬砌形式,具有支护及时、柔性、挥围岩自承能力的衬砌形式,具有支护及时、柔性、紧贴围岩、与围岩共同变形等特点。紧贴围岩、与围岩共同变形等特点。3、新、新 奥奥 法法隧道支护衬砌要求隧道支护衬砌要求第四部分第四部分4.1 4.1 喷射混凝土支护喷射混凝土支护 4.1.1 4.1.1 喷射混凝土的作
31、用机理喷射混凝土的作用机理 1 1)喷混凝土特点:)喷混凝土特点: a) a) 喷射混凝土支护、施作速度快、早期强度高、喷射混凝土支护、施作速度快、早期强度高、密实度好、与隧道围岩紧密粘结的突出优点。密实度好、与隧道围岩紧密粘结的突出优点。 b) b) 隧道开挖后及时施作喷混凝土支护,可以起到隧道开挖后及时施作喷混凝土支护,可以起到封闭岩面、填充坑凹及缝隙、防止围岩风化松动、维封闭岩面、填充坑凹及缝隙、防止围岩风化松动、维护和提高围岩的整体性、帮助围岩发挥自身的结构作护和提高围岩的整体性、帮助围岩发挥自身的结构作用、调整围岩应力分布,防止应力集中,控制围岩变用、调整围岩应力分布,防止应力集中,
32、控制围岩变形,防止掉块、坍塌作用。形,防止掉块、坍塌作用。 4、支护与衬砌、支护与衬砌2 2)喷混凝土作用:)喷混凝土作用: 增增加加了了围围岩岩切切向向方方向向的的约约束束力力,使使围围岩岩与与喷喷层层共共同同作作用。用。n n a.粘接作用粘接作用4.1 4.1 喷射混凝土支护喷射混凝土支护4、支护与衬砌、支护与衬砌 b.弯曲压缩作用弯曲压缩作用 由由于于向向内内产产生生径径向向变变位位受受到到弯弯曲曲压压缩缩,对对围围岩岩施施加加了径向约束力。了径向约束力。2)喷混凝土作用:)喷混凝土作用:4.1 4.1 喷射混凝土支护喷射混凝土支护4、支护与衬砌、支护与衬砌4.1 4.1 喷射混凝土支
33、护喷射混凝土支护2 2)喷混凝土作用:)喷混凝土作用:c.抗剪切作用抗剪切作用4、支护与衬砌、支护与衬砌4.1 4.1 喷射混凝土支护喷射混凝土支护 d. 楔楔效效应应,嵌入岩缝。嵌入岩缝。 e. 减减少少局局部部集集中应力。中应力。 f. 防止发生风防止发生风化。化。2)喷混凝土作用:)喷混凝土作用:4、支护与衬砌、支护与衬砌4.1 喷射混凝土支护喷射混凝土支护喷射混凝土厚度不应小于喷射混凝土厚度不应小于50mm.4.1.2 喷混凝土检查喷混凝土检查 1)喷射混凝土强度;)喷射混凝土强度; 2)喷射混凝土厚度;)喷射混凝土厚度; 3)喷射混凝土背后空洞、与围岩的密贴情况。)喷射混凝土背后空洞
34、、与围岩的密贴情况。 4)喷射混凝土与围岩的粘结力;)喷射混凝土与围岩的粘结力;4、支护与衬砌、支护与衬砌4.2 4.2 锚杆支护锚杆支护 锚锚杆杆是是一一种种锚锚固固在在岩岩体体内内部部的的杆杆状状体体,是是通通过过锚锚入入岩岩体体内内部部的的锚锚杆杆,与与岩岩体体融融为为一一体体,利利用用锚锚杆杆的的悬悬吊吊作作用用、组组合合拱拱作作用用、缝缝缀缀作作用用、挤挤压压作作用用,将将围围岩岩中中的的节节理理、裂裂隙隙窜窜为为一一体体,约约束束围围岩岩内内部部和和周周边边变变位位,达达到到改改善善围围岩岩的的受受力力状状态态,实实现现加加固固围围岩岩、维维护护隧隧道道稳稳定定的的作用。在软弱围岩
35、中起到改善其物理力学性能的作用。作用。在软弱围岩中起到改善其物理力学性能的作用。4、支护与衬砌、支护与衬砌4.2 4.2 锚杆支护锚杆支护4.2.1 4.2.1 锚杆的作用锚杆的作用 n1)悬吊作用)悬吊作用n把可能掉下把可能掉下来的岩块固定来的岩块固定起来起来4、支护与衬砌、支护与衬砌4.2 4.2 锚杆支护锚杆支护4.2.1 锚杆的作用锚杆的作用 2)组合梁作用)组合梁作用把岩体叠合组成组合梁(锚杆群)把岩体叠合组成组合梁(锚杆群)4、支护与衬砌、支护与衬砌4.2 4.2 锚杆支护锚杆支护4.2.1 锚杆的锚杆的作用作用n n4 4、支护与衬砌、支护与衬砌、支护与衬砌、支护与衬砌3)缝缀作
36、用)缝缀作用增加整体性增加整体性(即增加缝隙(即增加缝隙之间的摩擦力)之间的摩擦力)4.2 4.2 锚杆支护锚杆支护4.2.1 锚杆的锚杆的作用作用n n4 4、支护与衬砌、支护与衬砌、支护与衬砌、支护与衬砌4)内内压压作用作用向向 围围 岩岩施施加加经经向向的的约约束束压压应力应力 4.2 4.2 锚杆支护锚杆支护4.2.2 锚杆的质量检查锚杆的质量检查 1)锚杆)锚杆有效有效锚固深度;锚固深度;(锚杆杆体材料、锚杆杆体长度、锚固砂浆强度、(锚杆杆体材料、锚杆杆体长度、锚固砂浆强度、锚固砂浆饱满度)锚固砂浆饱满度) 2)锚杆间距,锚杆打设方向。)锚杆间距,锚杆打设方向。4、支护与衬砌、支护与
37、衬砌4.3 4.3 钢筋网支护钢筋网支护4.3.1 4.3.1 钢筋网支护作用钢筋网支护作用钢筋网是被包裹在喷混凝土内,与喷混凝土一起工作,钢筋网是被包裹在喷混凝土内,与喷混凝土一起工作,钢筋网的作用,是提高喷混凝土抗裂性能、提高喷混钢筋网的作用,是提高喷混凝土抗裂性能、提高喷混凝土抗剪强度和韧性。帮助喷混凝土更好地发挥柔性凝土抗剪强度和韧性。帮助喷混凝土更好地发挥柔性支护特性。支护特性。4、支护与衬砌、支护与衬砌4.3 4.3 钢筋网支护钢筋网支护4.3.1 4.3.1 钢筋网支护检查钢筋网支护检查1)钢筋直径,符合设计要求;()钢筋直径,符合设计要求;(6.56.5、8 8)2)钢筋网间距
38、,符合设计要求;)钢筋网间距,符合设计要求; (150150、 250250)3)钢筋网钢筋的搭接长度;)钢筋网钢筋的搭接长度; (是(是30倍钢筋直倍钢筋直 径或一个网格尺寸)径或一个网格尺寸)4)钢筋网距岩面的距离(不大于)钢筋网距岩面的距离(不大于3cm)。)。4、支护与衬砌、支护与衬砌4.3 4.3 钢架支护钢架支护4.4.14.4.1 钢架支护作用钢架支护作用钢架支护能快速发挥较强的支护能力,在喷混凝土、钢架支护能快速发挥较强的支护能力,在喷混凝土、锚杆强度出现强度之前,锚杆强度出现强度之前,约束围岩的位移,约束围岩的位移,承受大部承受大部分的荷载。分的荷载。控制围岩变形和松弛的发展
39、。控制围岩变形和松弛的发展。钢架支护被喷混凝土包裹后发挥整体受力效果。钢架支护被喷混凝土包裹后发挥整体受力效果。4、支护与衬砌、支护与衬砌4.4 4.4 钢架支护钢架支护4.4.14.4.1 钢架支护检查钢架支护检查 1)钢架)钢架截面高度截面高度或型钢型号或型钢型号 2)钢架主钢筋和腹筋直径)钢架主钢筋和腹筋直径 3)钢架几何尺寸)钢架几何尺寸 4)钢架焊接)钢架焊接 5)钢架连接板)钢架连接板 6)安装间距)安装间距 7)垂直度(小于)垂直度(小于2o) 8)钢架混凝土保护层厚度临空一侧不小于)钢架混凝土保护层厚度临空一侧不小于 20mm4、支护与衬砌、支护与衬砌4.54.5、二次模注混凝
40、土衬砌、二次模注混凝土衬砌4.5.1 4.5.1 二次模注混凝土衬砌作用二次模注混凝土衬砌作用1 1)二次模注混凝土衬砌是刚性衬砌,具有较)二次模注混凝土衬砌是刚性衬砌,具有较 高的承载能力,是主要的永久支护结构和高的承载能力,是主要的永久支护结构和 维护结构。维护结构。2 2)二次模注混凝土衬砌包括拱、墙和仰拱。)二次模注混凝土衬砌包括拱、墙和仰拱。 一般情况下是等截面一般情况下是等截面 、特殊情况下采用、特殊情况下采用 变截面变截面n n4 4、支护与衬砌、支护与衬砌、支护与衬砌、支护与衬砌初期支护初期支护锚杆锚杆二次衬砌二次衬砌仰拱衬砌仰拱衬砌仰拱填充仰拱填充围岩围岩4.5 4.5 二次
41、模注混凝土衬砌二次模注混凝土衬砌4.5.2 4.5.2 二次模注混凝土衬砌施作时间二次模注混凝土衬砌施作时间 1 1) 围岩及初期支护变形基本稳定以后施作,是很理想围岩及初期支护变形基本稳定以后施作,是很理想的情况。这时二次衬砌基本不受力。的情况。这时二次衬砌基本不受力。 2 2) 浅埋段、塌方段、土层围岩及软弱围岩段等,初期浅埋段、塌方段、土层围岩及软弱围岩段等,初期支护及围岩变形不能稳定或稳定时间较长(支护及围岩变形不能稳定或稳定时间较长(15153030天),天),除加强初期支护外,应提前施作二次衬砌;除加强初期支护外,应提前施作二次衬砌;4、支护与衬砌、支护与衬砌4.5 4.5 二次模
42、注混凝土衬砌二次模注混凝土衬砌 4.5.2 4.5.2 二次模注混凝土衬砌施作时间二次模注混凝土衬砌施作时间 3 3) 膨胀性围岩、高地应力地段膨胀性围岩、高地应力地段: :不能过早施作二次衬不能过早施作二次衬砌;应让地应力充分释放。砌;应让地应力充分释放。 4 4) 多数情况下,二次衬砌距掌子面的距离不超过多数情况下,二次衬砌距掌子面的距离不超过1 10 00m0m为好。为好。 5 5)塌方地段、土质地层,二次衬砌尽可能跟进,距掌)塌方地段、土质地层,二次衬砌尽可能跟进,距掌子面的距离不超过子面的距离不超过30m30m。4、支护与衬砌、支护与衬砌1111、二次模注混凝土衬砌、二次模注混凝土衬
43、砌4.5.3 4.5.3 二次模注混凝土衬砌检查:二次模注混凝土衬砌检查: 1 1) 事前检查(影响混凝土的厚度):事前检查(影响混凝土的厚度): 开挖净空检查、防水板松紧检查;开挖净空检查、防水板松紧检查; 2 2) 尺寸检查尺寸检查: : 衬砌成形后,衬砌内空、断面尺寸检查。衬砌成形后,衬砌内空、断面尺寸检查。 3 3) 浇筑质量检查:浇筑质量检查: 振捣密实度、背后空洞、拱顶灌注密实度、超挖回振捣密实度、背后空洞、拱顶灌注密实度、超挖回填填4、支护与衬砌、支护与衬砌4.64.6、隧道支护施工顺序、隧道支护施工顺序顺序顺序1:初喷(初喷(4cm) 打锚杆打锚杆 挂钢筋网挂钢筋网 复喷(复喷
44、(1-3次达到设计厚度)次达到设计厚度) 二次衬砌二次衬砌4、支护与衬砌、支护与衬砌4.6 4.6 隧道支护施工顺序隧道支护施工顺序初期支护与围岩之间的要求(初期支护与围岩之间的要求(1)4、支护与衬砌、支护与衬砌4.6 4.6 隧道支护施工顺序隧道支护施工顺序初期支护与围岩之间的要求(初期支护与围岩之间的要求(2)4、支护与衬砌、支护与衬砌4.6 4.6 隧道支护施工顺序隧道支护施工顺序顺序顺序2:初喷初喷(4cm) 打锚杆打锚杆 挂钢筋网挂钢筋网 立钢拱架立钢拱架 复喷复喷(1-3次达到设计厚度)次达到设计厚度) 二次衬砌二次衬砌4、支护与衬砌、支护与衬砌4.6 4.6 隧道支护施工顺序隧
45、道支护施工顺序顺序顺序3:初喷初喷(4cm) 挂钢筋网挂钢筋网 立钢拱架立钢拱架 复喷复喷(1-2次)次) 打锚杆打锚杆 再复喷再复喷(2cm) 二次衬砌二次衬砌4、支护与衬砌、支护与衬砌4.6 4.6 隧道支护施工顺序隧道支护施工顺序初期支护与围岩之间的要求(初期支护与围岩之间的要求(3)4、支护与衬砌、支护与衬砌4.6 4.6 隧道支护施工顺序隧道支护施工顺序初期支护与围岩之间的要求(初期支护与围岩之间的要求(4)4、支护与衬砌、支护与衬砌重庆歌乐山隧道重庆歌乐山隧道,洞身全部采用喷锚支护,洞身全部采用喷锚支护4.7 4.7 初期支护施工要求初期支护施工要求4、支护与衬砌、支护与衬砌设计规
46、范对钢筋网的规定:设计规范对钢筋网的规定:8.2.2 钢筋网喷射混凝土设计应符合下列规定:钢筋网喷射混凝土设计应符合下列规定: 1 钢筋网网格应按矩形布置,钢筋间距宜为钢筋网网格应按矩形布置,钢筋间距宜为 150mm300mm。 2 钢筋网钢筋的搭接长度应不小于钢筋网钢筋的搭接长度应不小于30d(d为钢筋直径为钢筋直径)。)。 3 钢筋网喷射混凝土保护层厚度应不小于钢筋网喷射混凝土保护层厚度应不小于20mm,当,当采用双层钢筋网时,两层钢筋网之间的间隔距离应不小于采用双层钢筋网时,两层钢筋网之间的间隔距离应不小于60mm。4.7 4.7 初期支护施工要求初期支护施工要求4、支护与衬砌、支护与衬
47、砌设计规范对钢筋网的规定:设计规范对钢筋网的规定:8.2.2 钢筋网喷射混凝土设计应符合下列规定:钢筋网喷射混凝土设计应符合下列规定: 4 单层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于单层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于80mm,双,双 层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于150mm。 5 钢筋网应配合锚杆一起使用,钢筋网宜与锚杆绑钢筋网应配合锚杆一起使用,钢筋网宜与锚杆绑 扎连接或焊接。扎连接或焊接。4.7 4.7 初期支护施工要求初期支护施工要求4、支护与衬砌、支护与衬砌施工规范对钢筋网的规定:施工规范对钢筋网的规定:8.4 钢筋网钢筋网8.4.1 钢筋网材料应满足设计要求,钢筋网
48、钢筋使钢筋网材料应满足设计要求,钢筋网钢筋使 用前应调直、清除锈蚀和油渍。用前应调直、清除锈蚀和油渍。4.7 4.7 初期支护施工要求初期支护施工要求4、支护与衬砌、支护与衬砌施工规范对钢筋网的规定:施工规范对钢筋网的规定:8.4.2 钢筋网安装应符合下列规定:钢筋网安装应符合下列规定: 1 应在初喷一层混凝土后再进行钢筋网铺设。应在初喷一层混凝土后再进行钢筋网铺设。 2 采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层 钢筋网被喷射混凝土全部覆盖后进行铺挂。钢筋网被喷射混凝土全部覆盖后进行铺挂。 3 钢筋搭接长度不得小于钢筋搭接长度不得小于30d(d为钢筋直径
49、为钢筋直径), 并不得小于一个网格尺寸。并不得小于一个网格尺寸。 4 钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固。钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固。 5 钢筋网应随受喷岩面起伏铺设,与受喷面的最钢筋网应随受喷岩面起伏铺设,与受喷面的最 大间隙不宜大于大间隙不宜大于30mm。4.7 4.7 初期支护施工要求初期支护施工要求4、支护与衬砌、支护与衬砌4.7 4.7 初期支护施工要求初期支护施工要求n n初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间正确做法(正确做法(正确做法(正确做法(1 1)先初喷后挂网先初喷后挂网,钢筋网随岩面凹凸起钢筋网随岩面凹凸起伏敷设伏敷设4、支
50、护与衬砌、支护与衬砌初期支护与围岩之初期支护与围岩之间正确做法(间正确做法(2)4.7 4.7 初期支护施工要求初期支护施工要求先初喷先初喷、后挂网后挂网钢筋网钢筋网,钢筋网随岩钢筋网随岩面凹凸起伏敷设面凹凸起伏敷设4、支护与衬砌、支护与衬砌钢筋网随岩面钢筋网随岩面凹凸敷设凹凸敷设4.7 4.7 初期支护施初期支护施工要求工要求n n4 4、支护与衬砌、支护与衬砌、支护与衬砌、支护与衬砌4.7 4.7 初期支护施工要求初期支护施工要求n n初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间正确做法(正确做法(正确做法(正确做法(3 3)先初喷后挂网立先初喷后挂网立拱架再复
51、喷拱架再复喷4、支护与衬砌、支护与衬砌4.7 4.7 初期支护施工要求初期支护施工要求n n初期支护与围岩初期支护与围岩初期支护与围岩初期支护与围岩之间正确做法(之间正确做法(之间正确做法(之间正确做法(4 4)先初喷后挂先初喷后挂网立拱架再复网立拱架再复喷喷n n4 4、支护与衬砌、支护与衬砌、支护与衬砌、支护与衬砌4.7 4.7 初期支护施工要求初期支护施工要求日本做法日本做法n n初期支护正确做法(初期支护正确做法(初期支护正确做法(初期支护正确做法(5 5)初期支护正确做法(初期支护正确做法(初期支护正确做法(初期支护正确做法(6 6)日本做法日本做法4.7 4.7 初期支护施工要求初
52、期支护施工要求我国公路隧道常见质量问题我国公路隧道常见质量问题第五部分第五部分5.1 5.1 我国公路隧道病害现状我国公路隧道病害现状 1) 我国地域自然条件差异较大我国地域自然条件差异较大, 隧道穿越山体的工程隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变,隧道受设计和施工技地质及水文地质条件复杂多变,隧道受设计和施工技术条件的限制,从已建成的公路隧道看术条件的限制,从已建成的公路隧道看,衬砌渗漏水,衬砌渗漏水、衬砌开裂衬砌开裂、衬砌拱背、衬砌拱背空洞、衬砌厚度不够、衬砌混凝空洞、衬砌厚度不够、衬砌混凝土掉块、路面底鼓、路面开裂、路面冒水等现象较为土掉块、路面底鼓、路面开裂、路面冒水等现象较为
53、严重。严重。 2) 我国目前有些公路隧道处于病害发育的亚健康状态我国目前有些公路隧道处于病害发育的亚健康状态,从检测的隧道统计有约,从检测的隧道统计有约12%的隧道评为的隧道评为A或或A+,很多,很多隧道养护维修的任务相当繁重。隧道养护维修的任务相当繁重。5、隧道病害、隧道病害衬砌开裂衬砌开裂衬砌开裂衬砌开裂衬砌开裂衬砌开裂衬砌开裂衬砌开裂渗渗 漏漏 水水开裂、渗漏水开裂、渗漏水渗渗 漏漏 水水渗渗 漏漏 水水渗渗 漏漏 水水寒冷地区衬砌冰凌寒冷地区衬砌冰凌混凝土劣化混凝土劣化衬砌背后空洞衬砌背后空洞衬砌厚度不够衬砌厚度不够衬砌背后空洞衬砌背后空洞衬砌掉块衬砌掉块路面开裂路面开裂路面隆起路面隆
54、起路面隆起路面隆起电缆沟盖板抬起电缆沟盖板抬起路面冒水路面冒水路面冒水路面冒水排排水水沟沟堵堵塞塞排排水水沟沟破破损损主要技术成果及发展趋势主要技术成果及发展趋势1主要技术成果主要技术成果暴雨灾害暴雨灾害暴雨灾害暴雨灾害暴雨天气造成的危害暴雨天气造成的危害暴雨灾害暴雨灾害120排水沟排水能力不够、堵排水沟排水能力不够、堵塞,隧道被水浸泡塞,隧道被水浸泡暴雨天气造成暴雨天气造成的危害的危害5、隧道病害、隧道病害121暴雨天气使运营中的暴雨天气使运营中的隧道内出现突水,造隧道内出现突水,造成交通事故成交通事故地震灾害地震灾害隧道洞口段隧道洞口段,山体出现开裂、山体出现开裂、滑动、滚石滑动、滚石地震
55、灾害地震灾害隧道洞口段山体隧道洞口段山体崩塌、滑动、滚崩塌、滑动、滚石石地震灾害地震灾害地震灾害地震灾害洞门墙出现开裂、裂缝、倾斜、沉降洞门墙出现开裂、裂缝、倾斜、沉降日常养护差日常养护差被杂物堵塞的路缘边沟被杂物堵塞的路缘边沟日常养护差日常养护差边沟堵塞边沟堵塞日常养护差日常养护差5.2 5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:n n 上述病害现象产生的原因主要有以下几个方面:上述病害现象产生的原因主要有以下几个方面:n 5.2.1 设计原因设计原因n 5.2.2 施工原因施工原因n 5.2.3 材料原因材料原因n 5.2.4 技术原因技术原因 5、隧道病害、隧道病害5.2 公路
56、隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:5.2.1 设计原因设计原因 隧道位置不好隧道位置不好隧道顺沟布设隧道顺沟布设选择垭口穿越山体选择垭口穿越山体5.2 公路隧道病害原因分析公路隧道病害原因分析:5.2.1 设计原因设计原因 陡倾岩层的山体,陡倾岩层的山体,隧道顺岩层走向布线隧道顺岩层走向布线5.2 5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:5.2.1 设计原因设计原因连拱隧道:连拱隧道:1)整体式中墙)整体式中墙2)中导洞在路线线)中导洞在路线线位置布置位置布置构造构造设计设计不合不合理理5.1 5.1 公路隧道病害原因分析公路隧道病害原因分析:5.2 5.2 公路隧道病害原因
57、分析:公路隧道病害原因分析:5.2.1 设计原因设计原因连供隧道中导洞应该偏连供隧道中导洞应该偏移中线布置移中线布置连供隧道应该采用复合连供隧道应该采用复合式中墙,改善受力条件,式中墙,改善受力条件,优化防水构造。优化防水构造。5.2 5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:路面边沟应顺路沿路面边沟应顺路沿这样的情况应增设仰拱这样的情况应增设仰拱5.2.1 设计原因设计原因管棚超前支护,钢管内没有钢筋笼,导致断管管棚超前支护,钢管内没有钢筋笼,导致断管5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:5.2.1 设计原因设计原因设计措施不当设计措施不当,构造设计不合理构造设计不合
58、理5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:5.2.1 设计原因设计原因 排水设计排水设计不当,不设中不当,不设中心水沟或中心心水沟或中心水沟断面过小、水沟断面过小、排水能力不够排水能力不够导致路面冒水导致路面冒水5、隧道病害、隧道病害5.2.3 材料原因材料原因1)混凝土生产时原材料计量误差大,尤其是喷射混凝土)混凝土生产时原材料计量误差大,尤其是喷射混凝土外加剂掺加随意性大;外加剂掺加随意性大;2)配合比不准确;)配合比不准确;3)碎石、砂级配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大;)碎石、砂级配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大;4)材料交叉堆放,没有很好的隔离措施)材料交叉堆放,没有
59、很好的隔离措施5)采用劣质产品、假冒伪劣产品。)采用劣质产品、假冒伪劣产品。5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:不同规格材料不同规格材料相互交叉堆放相互交叉堆放5.2.3 材料原因材料原因材料应这样堆放材料应这样堆放材料不能这样存放材料不能这样存放材料不能这样存放材料不能这样存放5.2.4 技术原因技术原因1)设计依据的围岩条件与实际不符,)设计依据的围岩条件与实际不符,2)对隧道围岩地质条件的认识,个体差异大。)对隧道围岩地质条件的认识,个体差异大。3)隧道工程大部分属隐蔽工程,检测和补强困难。)隧道工程大部分属隐蔽工程,检测和补强困难。4)衬砌背后的盲管、盲沟无法检测、无法
60、维修。)衬砌背后的盲管、盲沟无法检测、无法维修。5)二次衬砌混凝拱顶是否浇满不易发现。)二次衬砌混凝拱顶是否浇满不易发现。6)人员技术水平不够,不知道)人员技术水平不够,不知道对与错,本来存在严重问对与错,本来存在严重问题题,认为,认为是正常的是正常的。5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:5.2.4 工艺原因工艺原因1)欠挖或初期支护侵入衬砌限界,造成衬砌混凝土厚度不)欠挖或初期支护侵入衬砌限界,造成衬砌混凝土厚度不足,厚度严重不均匀;足,厚度严重不均匀;2)混凝土浇筑时不振捣或漏振,致使混凝土不密实。)混凝土浇筑时不振捣或漏振,致使混凝土不密实。3)追求施工进度,拆模时间过早
61、,使混凝土强度还未形成)追求施工进度,拆模时间过早,使混凝土强度还未形成结构过早受力,造成衬砌开裂。结构过早受力,造成衬砌开裂。4)脱模后没有进行混凝土的潮湿养护,造成开裂。)脱模后没有进行混凝土的潮湿养护,造成开裂。5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:5.2.4 工艺原因工艺原因5)衬砌边墙分次浇注、设矮边墙,增加纵向施工缝,边)衬砌边墙分次浇注、设矮边墙,增加纵向施工缝,边墙脚衬砌厚度不够。墙脚衬砌厚度不够。6)锚杆注浆工艺不能保证砂浆饱满;也没有很好的检查)锚杆注浆工艺不能保证砂浆饱满;也没有很好的检查手段。甚至锚杆不打
62、。手段。甚至锚杆不打。7)隧道边墙与仰拱连接不好、或地基不均匀沉降,导致)隧道边墙与仰拱连接不好、或地基不均匀沉降,导致拱圈不均匀下沉。拱圈不均匀下沉。5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:矮边墙带来的矮边墙带来的问题问题5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:这样的模板台车需改进这样的模板台车需改进不用先浇矮边墙不用先浇矮边墙不用先浇矮边墙不用先浇矮边墙不用先浇矮边墙不用先浇矮边墙5.2.5 管理原因管理原因1)不知道哪些该检查?检查的重点是哪里?)不知道哪些该检查?检查的重点是哪里?2)检查不及时,不到位。)检查不及时,不到位。3)检查人员责任性不强,检查走过场。
63、)检查人员责任性不强,检查走过场。4)管不住。)管不住。5.2 公路隧道病害原因分析:公路隧道病害原因分析:5、隧道病害、隧道病害5.3 公路隧道结构常见的质量问题公路隧道结构常见的质量问题1)初期支护不及时,围岩条件差的地段不及时)初期支护不及时,围岩条件差的地段不及时封闭成环;封闭成环;2)初期支护不紧贴围岩,背后存在空洞、掺填)初期支护不紧贴围岩,背后存在空洞、掺填片石;片石;3)初期支护厚度不够(喷混凝土厚度);)初期支护厚度不够(喷混凝土厚度);4)钢拱架拱脚悬空、钢拱架连接不牢;)钢拱架拱脚悬空、钢拱架连接不牢;5)钢拱架扭曲、翘曲、不在一个平面;)钢拱架扭曲、翘曲、不在一个平面;
64、5、隧道病害、隧道病害5.3 公路隧道结构常见的质量问题公路隧道结构常见的质量问题6)钢拱架间距不均,不符合设计要求;)钢拱架间距不均,不符合设计要求;7)钢筋网与围岩的距离过大;)钢筋网与围岩的距离过大;8)钢筋网钢筋没有搭接;网片最易出现,)钢筋网钢筋没有搭接;网片最易出现,9)二次衬砌仰拱不成形,拱座连接不好;)二次衬砌仰拱不成形,拱座连接不好;10)围岩欠挖衬砌厚度不够,)围岩欠挖衬砌厚度不够,11)拱顶混凝土没有灌到位、拱顶混凝土厚度不够;)拱顶混凝土没有灌到位、拱顶混凝土厚度不够;5、隧道病害、隧道病害5.3 公路隧道结构常见的质量问题公路隧道结构常见的质量问题12)衬砌钢筋连接不
65、规范,焊接质量差;)衬砌钢筋连接不规范,焊接质量差;13)防水板焊接不牢、破损;)防水板焊接不牢、破损;14)防水板夹在混凝土中间。破坏混凝土整体结构。)防水板夹在混凝土中间。破坏混凝土整体结构。15)排水管堵塞移位,导致排水不畅;)排水管堵塞移位,导致排水不畅;16)衬砌止水条不嵌槽、止水条移位,;)衬砌止水条不嵌槽、止水条移位,;17)止水带倒转折曲。)止水带倒转折曲。5、隧道病害、隧道病害问题一:问题一: 没有初喷没有初喷5、隧道病害、隧道病害没有初喷没有初喷没有初喷没有初喷开挖岩面没有及时进行初喷开挖岩面没有及时进行初喷岩面要初喷岩面要初喷围岩围岩开挖暴露后要象这样及时开挖暴露后要象这
66、样及时进行初喷进行初喷解决办法:解决办法:加强加强技术培技术培训、加强宣传、加强训、加强宣传、加强管管理。理。围岩进行初喷后,围岩围岩进行初喷后,围岩可保持长期稳定。可保持长期稳定。围岩为泥岩,初喷后,可保持长期稳定。围岩为泥岩,初喷后,可保持长期稳定。问题二:问题二: 钢拱架拱脚悬空钢拱架拱脚悬空5、隧道病害、隧道病害格栅拱格栅拱架架钢筋钢筋表面表面干净干净灰灰尘尘表表面面钢钢筋筋钢拱架钢拱架拱脚悬空拱脚悬空纵向一次开挖纵向一次开挖支护长度过大支护长度过大钢拱架钢拱架歪斜、歪斜、间距不间距不均匀均匀钢拱钢拱架架拱拱脚有脚有部分部分悬空悬空钢架拱脚悬空钢架拱脚悬空钢架基脚悬空钢架基脚悬空钢钢
67、架架 基基 脚脚 悬悬 空空钢钢 架架 基基 脚脚 悬悬 空空钢钢 架架 基基 脚脚 悬悬 空空不能不能把拱脚悬空部分用洞渣遮掩把拱脚悬空部分用洞渣遮掩钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法解决办法:解决办法:控制控制一次一次开挖开挖长度,长度,缩短缩短悬空时间;增悬空时间;增加锁脚锚杆加锁脚锚杆,或喷混凝土,或喷混凝土填实。填实。问题三:问题三: 下台下台(边墙)(边墙)阶开挖距离过长阶开挖距离过长 上台阶拱脚悬空上台阶拱脚悬空 仰拱仰拱一次一次开挖距离过长开挖距离过长 拱脚悬空拱脚悬空 5、隧道病害、隧道病害边墙一次开挖距离过长边墙
68、一次开挖距离过长一次开挖暴露长度达一次开挖暴露长度达8m拱脚悬空拱脚悬空预留预留马口马口台阶台阶太小太小拱脚对称开挖拱脚对称开挖钢架拱脚、基脚悬空钢架拱脚、基脚悬空一一一一次开挖距离过长次开挖距离过长次开挖距离过长次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长仰拱开往一次开挖距离过长,不能忽视仰拱开往一次开挖距离过长,不能忽视仰拱一次开挖距离过长仰拱一次开挖距离过长暴露时间过长暴露时间过长钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法n n在有钢架支护的地在有钢
69、架支护的地段都应控制边墙一次段都应控制边墙一次开挖长度开挖长度钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法拱脚设锁脚锚杆拱脚设锁脚锚杆问题四:问题四: 钢拱架偏移、倾斜钢拱架偏移、倾斜5、隧道病害、隧道病害钢拱架偏移、倾斜钢拱架偏移、倾斜问题五问题五: 钢拱架分段连接错误钢拱架分段连接错误5、隧道病害、隧道病害不赞成工字钢采用简单对不赞成工字钢采用简单对焊的连接焊的连接工工字字钢钢钢钢板板正正确确连连接接工字钢工字钢对焊后对焊后加邦焊加邦焊稍好一稍好一些些格栅钢架格栅钢架钢筋钢筋与与连接连接钢板钢板不能不能简单对焊简单对焊格栅钢架与钢板焊接应
70、格栅钢架与钢板焊接应采用采用U形钢筋帮焊形钢筋帮焊工字钢对焊带来的问题工字钢对焊带来的问题:一旦变形将立即丧失支一旦变形将立即丧失支撑能力撑能力整体工字钢大变形还整体工字钢大变形还能发挥作用能发挥作用问题六问题六: 钢拱架间距不对钢拱架间距不对5、隧道病害、隧道病害钢拱架间距不对钢拱架间距不对钢拱架间距不对钢拱架间距不对问题七:问题七: 初期支护背后填充和空洞初期支护背后填充和空洞5、隧道病害、隧道病害初期支护与围岩之间空隙初期支护与围岩之间空隙初期支护外面看上初期支护外面看上去平整,背后空洞。去平整,背后空洞。发生塌方更具突然发生塌方更具突然性,危害很大性,危害很大。初期支护与围岩之间空隙初
71、期支护与围岩之间空隙初期支护与围岩之间空隙初期支护与围岩之间空隙5、隧道病害、隧道病害危害大危害大5、隧道病害、隧道病害应当这样做应当这样做5、隧道病害、隧道病害初初初初期期期期支支支支护护护护与与与与围围围围岩岩岩岩之之之之间间间间填填填填片片片片石石石石n n初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石5、隧道病害、隧道病害初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石这样的这样的过程好过程好危
72、害大危害大钢架喷混凝土钢架喷混凝土与围岩接触应该有这样效果与围岩接触应该有这样效果 初期支护厚度满足初期支护厚度满足设计,设计, 但钻孔发现超挖部但钻孔发现超挖部分有填片石和不密实现。分有填片石和不密实现。象象 初期支护与初期支护与围围岩岩不不密贴、密贴、初初期期支支护背护背后存后存在空在空洞和填片石。洞和填片石。 空洞、虚渣空洞、虚渣空空洞洞、片片石石空洞、细密铁丝空洞、细密铁丝教训教训,没有初期支护,没有初期支护教训教训,没有初期支护,没有初期支护问题八问题八: 锚杆问题锚杆问题5、隧道病害、隧道病害砂浆不饱满,砂浆不饱满, 锚杆中没锚杆中没有注入过水泥浆的痕迹有注入过水泥浆的痕迹锚杆没有
73、锚杆没有砂浆包裹砂浆包裹锚杆锚杆应该达到应该达到这样的效果这样的效果锚杆垫板没有紧贴喷层锚杆垫板没有紧贴喷层锚杆锚杆垫板垫板应该这样应该这样做。做。5、隧道病害、隧道病害中空锚杆外露端过长、锚固深度不够中空锚杆外露端过长、锚固深度不够锚杆布置方式正确锚杆布置方式正确锚杆没有垫板锚杆没有垫板锚杆布置方式正锚杆布置方式正确、但没有垫板确、但没有垫板这是现场看到的锚杆这是现场看到的锚杆,不对,不对组合锚杆组合锚杆锚杆是要保证锚杆是要保证有效锚固长度有效锚固长度锚杆锚杆外露端外露端锚头需锚头需加工螺纹加工螺纹,上垫板,上垫板n问题九:问题九: 钢筋网预焊成片(钢筋网片)钢筋网预焊成片(钢筋网片) 钢筋
74、网没有贴近围岩钢筋网没有贴近围岩5、隧道病害、隧道病害不赞成不赞成:钢筋网钢筋网预预焊成片焊成片钢筋网片与网片之间搭接不符合规范要求钢筋网片与网片之间搭接不符合规范要求钢筋网片与网片之间搭接不符合规范要求钢筋网片与网片之间搭接不符合规范要求没有初喷、钢筋网没有初喷、钢筋网钢筋钢筋没有搭接没有搭接钢筋网的钢筋要像抗洪抢险的战士,手挽手相互依赖钢筋网的钢筋要像抗洪抢险的战士,手挽手相互依赖钢筋网连接作用钢筋网连接作用钢筋网片:钢筋网片:不能紧贴岩面、不能紧贴岩面、不能随岩面凹凸敷不能随岩面凹凸敷设,设,对围岩支护效果较对围岩支护效果较差。差。双层钢筋网顺序不对双层钢筋网顺序不对应是敷设一层钢筋网喷
75、一层混凝应是敷设一层钢筋网喷一层混凝土后再敷设第二层。土后再敷设第二层。钢筋网现场绑扎钢筋网现场绑扎-贴近围岩贴近围岩钢筋正确做法钢筋正确做法钢筋网随岩面凹凸敷设钢筋网随岩面凹凸敷设钢筋网钢筋网正确做法正确做法钢筋网随岩面凹凸敷设钢筋网随岩面凹凸敷设问题十:问题十: 二次衬砌拱背空洞二次衬砌拱背空洞 厚度不够厚度不够5、隧道病害、隧道病害二次衬砌拱顶混凝土二次衬砌拱顶混凝土没有填满,没有填满,导致衬砌厚度不够、钢导致衬砌厚度不够、钢筋外露)筋外露)n n 二次衬砌拱顶混凝二次衬砌拱顶混凝土没有填满,导致衬砌厚土没有填满,导致衬砌厚度不够度不够二次衬砌拱顶混凝土没有填二次衬砌拱顶混凝土没有填满,
76、导致衬砌厚度不够满,导致衬砌厚度不够拱部欠挖造成的拱拱部欠挖造成的拱部衬砌混凝土厚度部衬砌混凝土厚度不够不够n n 二次二次衬砌衬砌混凝混凝土土厚厚度和度和密实密实性都性都很好。很好。二次衬砌拱二次衬砌拱顶混凝土顶混凝土可可以以灌满灌满问题十一:问题十一: 二次衬砌混凝土出现间歇浇注二次衬砌混凝土出现间歇浇注5、隧道病害、隧道病害n n二次衬砌混凝土间歇浇注二次衬砌混凝土间歇浇注二次衬砌混凝土间歇浇注二次衬砌混凝土间歇浇注问题十问题十二二: 仰拱座不规整,仰拱振捣不密实仰拱座不规整,仰拱振捣不密实5、隧道病害、隧道病害仰拱浇成平底仰拱仰拱浇成平底仰拱不成形不成形仰拱座不成形仰拱座不成形混凝土浇
77、筑不密实混凝土浇筑不密实仰拱座不成形仰拱座不成形混凝土浇筑不密实混凝土浇筑不密实仰拱混凝土浇筑不密实仰拱混凝土浇筑不密实应当关模浇筑应当关模浇筑n仰拱错误做法:仰拱错误做法:n 初期支护喷混初期支护喷混凝土采用和仰拱混凝凝土采用和仰拱混凝土一次浇筑土一次浇筑仰拱错误做法:仰拱错误做法: 仰拱和填充混凝土一次仰拱和填充混凝土一次浇筑。浇筑。 仰拱底超挖用洞渣回填。仰拱底超挖用洞渣回填。仰拱错误做法:仰拱错误做法: 仰拱仰拱一次一次浇筑浇筑段落段落过长过长。已经已经不是不是仰拱仰拱 仰拱和仰拱填充带来的问题仰拱和仰拱填充带来的问题仰拱要达到仰拱要达到这样的要求这样的要求仰拱座不能这样仰拱座不能这样
78、 已开挖的仰拱应立已开挖的仰拱应立即施作仰拱结构,不即施作仰拱结构,不应用洞渣回填,作为应用洞渣回填,作为临时洞渣转运场临时洞渣转运场。错误做法错误做法:仰拱正确做法仰拱正确做法仰拱关仰拱关摸施工摸施工 二次衬砌二次衬砌边墙脚空虚边墙脚空虚 不设仰不设仰拱地段拱地段,隧道路面隧道路面垫层下虚垫层下虚渣没有清渣没有清理干净理干净问题十问题十三三: 二次衬砌钢筋二次衬砌钢筋5、隧道病害、隧道病害钢筋搭接不规范钢筋搭接不规范钢筋钢筋调节调节器器钢筋搭接点间距过小钢筋搭接点间距过小受力主筋钢筋在受力主筋钢筋在同一截面位置搭同一截面位置搭接接内外层钢筋间内外层钢筋间距过小距过小内外层钢筋间内外层钢筋间距
79、过小距过小钢筋可用钢筋可用机械连接机械连接钢筋正确搭接钢筋正确搭接衬衬砌砌钢钢筋筋位位置置定定位位不不准准确确 矮边墙预留钢筋定位矮边墙预留钢筋定位乱,乱,预留预留搭接长度过搭接长度过短短 应采用植筋重新排列,应采用植筋重新排列,并保证钢筋布置位置准确;并保证钢筋布置位置准确; 需采取钢筋定位措施需采取钢筋定位措施 钢筋钢筋保护厚度不够保护厚度不够问题十问题十四四: 排水排水盲盲管管定位不准确定位不准确、 排水盲管排水盲管质量不好质量不好。 5、隧道病害、隧道病害隧道复合式衬砌防排水系统隧道复合式衬砌防排水系统隧道排水系统直观图隧道排水系统直观图 隧道复合式衬砌防排水系统隧道复合式衬砌防排水系
80、统排水系统图排水系统图排水盲管排水盲管铺设铺设应留出空间应留出空间排水盲管这样布置不妥排水盲管这样布置不妥 没完全包住排水管,容易造成排水管被混凝土堵塞;没完全包住排水管,容易造成排水管被混凝土堵塞;应该把排水管包裹起来应该把排水管包裹起来弹簧排水盲管,没有定位卡弹簧排水盲管,没有定位卡条,会出现压瘪现象,失去条,会出现压瘪现象,失去排水空间。排水空间。应采用带限位卡条的弹簧排应采用带限位卡条的弹簧排水盲管,水盲管,限位卡条限位卡条限位卡条限位卡条限位卡条限位卡条纵向纵向排排水水盲盲管管水孔太水孔太小,并小,并应用无应用无纺布纺布包包裹起来裹起来水孔太小纵纵向向盲盲沟沟平平面面布布设设图图纵向
81、排水管水平方向布设图纵向排水管水平方向布设图防水板连接处出现褶皱防水板连接处出现褶皱 防水板防水板采用双采用双缝缝粘结粘结。问题十问题十五五: 止水带安装没有止水带安装没有正确正确定位定位 5、隧道病害、隧道病害止水带不正确安装止水带不正确安装止水止水带安带安装装采采用特用特制模制模板板止水带正确安装止水带正确安装效果效果问题十问题十六六: 路面问题路面问题路面开裂路面开裂路面隆起路面隆起路面隆起路面隆起路面隆起路面隆起主要原因是仰拱没主要原因是仰拱没有作好。有作好。边墙脚空虚边墙脚空虚问题十问题十七七: 管棚质量管棚质量大管棚大管棚大管棚大管棚管棚构造管棚构造大管棚大管棚n n管棚超前支护,
82、钢管内没有钢筋笼,导致断管管棚超前支护,钢管内没有钢筋笼,导致断管管棚超前支护,钢管内没有钢筋笼,导致断管管棚超前支护,钢管内没有钢筋笼,导致断管大管棚大管棚管棚超前支护,钢管内没有钢筋笼,导致断管管棚超前支护,钢管内没有钢筋笼,导致断管大管棚大管棚n n管棚超前支护,钢支撑没有及时跟进,导致坍塌管棚超前支护,钢支撑没有及时跟进,导致坍塌管棚超前支护,钢支撑没有及时跟进,导致坍塌管棚超前支护,钢支撑没有及时跟进,导致坍塌,管内有钢,管内有钢,管内有钢,管内有钢筋笼,钢管没有断。筋笼,钢管没有断。筋笼,钢管没有断。筋笼,钢管没有断。大管棚大管棚n n管棚超前支护,钢管内钢筋笼,管棚超前支护,钢管
83、内钢筋笼,管棚超前支护,钢管内钢筋笼,管棚超前支护,钢管内钢筋笼,但但但但没有注浆没有注浆没有注浆没有注浆1、大管棚、大管棚大管棚大管棚管棚超前支护管棚超前支护 可能可能 没有做到位没有做到位大管棚大管棚超前小导管中间超前小导管中间断断悬空悬空超前支护应与顶部围岩接触超前支护应与顶部围岩接触超前小导管支护尾端超前小导管支护尾端没有支撑,起不到超没有支撑,起不到超前支护作用前支护作用。超前小导管环向间距超前小导管环向间距过大;开挖进尺过大,过大;开挖进尺过大,钢架支护没有及时跟钢架支护没有及时跟进进超前支护应当有这样效果超前支护应当有这样效果第六部分第六部分超挖和超挖和塌方塌方面面处理处理隧道围
84、岩坍塌具有隧道围岩坍塌具有 随机性随机性 、模糊性、不可预见性、模糊性、不可预见性n n 隧道开挖隧道开挖 围岩松动围岩松动 围岩坍塌围岩坍塌 加固处治加固处治n n隧道开挖隧道开挖隧道开挖隧道开挖超挖喷混凝土和锚杆的作用喷混凝土和锚杆的作用塌方面用喷锚网支护塌方面用喷锚网支护塌方面用喷锚网支护塌方面用喷锚网支护塌方面用喷锚网支护塌方面用喷锚网支护塌方面用喷锚网支护塌方面用喷锚网支护隧道塌方面用喷锚网支护,隧道塌方面用喷锚网支护,保持了洞室的稳定。保持了洞室的稳定。隧道塌方边界用喷锚网支护,保持了塌方的稳定。隧道塌方边界用喷锚网支护,保持了塌方的稳定。n n超挖处理超挖处理超挖处理超挖处理个人观点仅供参考谢谢!