公路工程測試技術(shù)之十二公路隧道工程檢測

課題題一一公公路路隧隧道道檢檢測測技技術(shù)術(shù)分分類類課題題二二公公路路隧隧道道施施工工質(zhì)質(zhì)量量檢檢測測單元元十十二二公公路路隧隧道道工工程程檢檢測測課題題一一公公路路隧隧道道檢檢測測技技術(shù)術(shù)分分類類1、綜綜合合分分類類由于于施施工工方方法法不不同同，，將將隧隧道道分分為為山山嶺嶺隧隧道道、、水水下下沉沉埋埋隧隧道道和和軟軟土土盾盾構(gòu)構(gòu)隧隧道道。。2、材材料料檢檢測測合格格的的原原材材料料是是修修建建合合格格公公路路隧隧道道的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)，，隧隧道道工工程程中中常常見見的的原原材材料料有有：：襯襯砌砌材材料料、、支支護護材材料料、、防防排排水水材材料料、、合合成成高高分分子子卷卷材材。。單元十二二公公路隧道道工程檢檢測3、施工檢測測施工監(jiān)測測的內(nèi)容容較多，，可概括括為施工工質(zhì)量檢檢測、施施工監(jiān)控控量測兩兩方面。。4、環(huán)境檢檢測環(huán)境檢測測可分為為施工環(huán)環(huán)境檢測測和運營營環(huán)境檢檢測單元十二二公公路隧道道工程檢檢測一、開挖挖質(zhì)量檢檢測控制開挖挖直接關(guān)關(guān)系到工工程質(zhì)量量和工程程造價：：a)欠挖影響響支護襯襯砌厚度度，處理理費時費費力b)嚴重超挖挖導致出出渣量、、襯砌材材料的增增加c)開挖面不不規(guī)整，，應(yīng)力集集中影響響圍巖穩(wěn)穩(wěn)定開挖質(zhì)量量評定內(nèi)內(nèi)容：a)開挖斷面面的規(guī)整整度b)超欠挖量量控制值值檢測評定定辦法：：a)正確測出出隧道實實際開挖挖輪廓線線b)與設(shè)計輪輪廓線(考慮預(yù)留留量）比比較c)計算分析析超欠量量值及部部位d)對照開挖挖質(zhì)量標標準進行行評判一)鉆爆開挖挖質(zhì)量標標準1、開挖斷斷面形狀狀尺寸符符合設(shè)計計開挖線線a)考慮測量量貫通誤誤差b)考慮施工工誤差c)考慮支護護沉落量量2、開挖斷斷面欠挖挖控制a)巖層完整整、巖石石抗壓強強度大于于30MPa，確認不不影響襯襯砌穩(wěn)定定和強度度時允許許個別巖巖石凸出出b)個別巖石石凸出范范圍每1平方米內(nèi)內(nèi)不大于于0.1平方米，，其隆起起量不大大于5厘米c)拱腳、墻墻腳以上上1米范圍內(nèi)內(nèi)禁止欠欠挖3、盡量減減少超挖挖采用支架架式風鉆鉆和淺眼眼(不超過3米)爆破允許許超挖量量規(guī)定見見下表，，采用特特殊方法法支護允允許超挖挖量適當當降低

圍巖條件開挖部位硬巖，一般相當1級圍巖中硬巖，軟巖相當于2～4級圍巖破碎松散巖石、土質(zhì)，相當于5～6級圍巖，一般不需爆破開挖拱部平均10cm最大20cm平均10cm最大20cm平均10cm最大20cm邊墻、仰拱、隧底平均10cm平均10cm平均10cm4、采用支支架式風風鉆和淺淺眼(不超過3米)爆破，兩兩茬炮銜銜接處臺臺階不得得大于15厘米。如如眼淺則則要減少少，孔深深則要加加大5、周邊炮炮眼痕跡跡保存率率，要滿滿足下表表規(guī)定:圍巖條件硬巖中硬巖軟巖炮眼痕跡保存率大于等于80％大于等于70％大于等于50％a、炮眼痕痕跡在開開挖輪廓廓面均勻勻分布b、炮眼痕痕跡大于于孔長70％，按可可見炮眼眼計算c、松散軟軟巖很難難保留炮炮眼痕跡跡，主要要應(yīng)以滿滿足平整整圓順，，可認為為合格e、周邊炮炮眼痕跡跡保存率率＝殘留留有痕跡跡的炮眼眼數(shù)/周邊眼總總數(shù)（不不含底板板）×100％6、鉆孔臺臺車深孔孔光面爆爆破效果果要求:項目硬巖中硬巖軟巖平均線性超挖量（cm)16～1818～2018～20最大線性超挖量(cm)202525兩茬炮銜接臺階最大尺寸(cm)152020炮眼痕跡保存率（％）16～1816～1816～18局部欠挖（cm)555炮眼利用率（％）909090其中:平均線性性超挖值值＝超挖挖面積/爆破設(shè)計計開挖斷斷面周長長(不包括隧隧底)最大線性性超挖值值指最大大超挖處處至設(shè)計計開挖輪輪廓切線線的最大大距離巖面不得得有明顯顯的爆破破裂縫平均線性性超挖值值隨循環(huán)環(huán)進尺長長度而變變，孔深深時取大大值二)超、欠挖挖值測定定施工中要要根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場條件件采用切切實可行行的超欠欠挖量測測方法。。一般常常用的有有：1、全站儀儀直角坐坐標法測測量a)由洞內(nèi)控控制點測測放檢測測斷面中中線點的的坐標及及隧底高高程b)安放全站站儀、測測儀器高高、照準準前后視視點、輸輸入檢測測斷面中中線點坐坐標c)撥角90度，由隧隧道中線線一側(cè)按按一定角角度間隔隔向另一一側(cè)，測測取開挖挖面坐標標值d)將量測的的巖面坐坐標值換換算，并并繪出開開挖斷面面圖與設(shè)設(shè)計開挖挖輪廓線線比較，，得出超超欠挖量量值2、全斷面面儀極坐坐標法測測量a)由洞內(nèi)控控制點測測放檢測測斷面中中線點的的坐標及及隧底高高程b)在中線測測點垂面面安放儀儀器c)瞄準中線線測點，，以一定定間距測測量一周周?？蓽y測出儀器器旋轉(zhuǎn)中中心到開開挖面各各測點的的矢徑，，及與水水平面的的夾角d)經(jīng)軟件處處理可繪繪制開挖挖輪廓線線，與設(shè)設(shè)計擴挖挖線比較較，可知知超欠開開挖量與與分布3、以內(nèi)模模為參照照凈空測測量襯砌立模模就位，，以模板板輪廓為為起測面面，量取取模板輪輪廓至開開挖面的的凈距，，得出超超欠挖量量斷面儀檢檢測結(jié)果果圖斷面儀操操作三）開挖挖質(zhì)量評評價的要要求a、以50米（或100米）長度度段、圍圍巖類別別相同段段的開挖挖實測數(shù)數(shù)據(jù)作為為一個分分析群b、每5米或10米量測一一個開挖挖斷面c、每個量量測斷面面自左墻墻腳至拱拱頂?shù)接矣覊δ_，，最少均均分18段、19個測點d、綜合計計算分析析評價該該段開挖挖質(zhì)量。。如：50米隧道測測11個斷面，，每斷面面19個數(shù)據(jù)。。對這209個超欠挖挖的量值值和出現(xiàn)現(xiàn)部位進進行統(tǒng)計計分析。。得出普普遍超挖挖、欠挖挖；局部部超挖、、欠挖；；超挖、、欠挖嚴嚴重程度度等評價價二、鋼支支撐施工工質(zhì)量檢檢測鋼支撐是是被動支支撐維持持圍巖穩(wěn)穩(wěn)定，主主要用于于圍巖自自穩(wěn)能力力極差，，及時控控制圍巖巖的變形形和坍塌塌鋼拱支撐撐根據(jù)采采用的鋼鋼材分為為：a、鋼格柵柵拱。由由鋼筋焊焊接而成成，截面面分矩形形、三角角形；主主筋為直直徑一般般不小于于22毫米的二二級鋼筋筋；每副副格柵拱拱分3～5節(jié)，用法法蘭、螺螺栓連接接，并焊焊接。特特點是與與噴射混混凝土構(gòu)構(gòu)成剛度度較大支支護結(jié)構(gòu)構(gòu)b、型鋼拱拱。彎曲曲機冷彎彎成型，，有H型鋼、工工字鋼、、U型鋼、管管型鋼拱拱。每副副型鋼拱拱分3～5節(jié)，可用用法蘭、、螺栓連連接（H型鋼、工工字鋼）），或焊焊接（管管型鋼拱拱），或或卡具嵌嵌套（U型鋼）。。一）加工工質(zhì)量檢檢測1、加工尺尺寸檢測測a、檢測鋼鋼拱架與與連接件件的形狀狀、尺寸寸b、檢查所所用材料料型號c、檢查連連接件眼眼孔配合合情況d、檢查鋼鋼架分節(jié)節(jié)位置，，應(yīng)便于于施工安安裝、有有利于鋼鋼架受力力、與開開挖方法法適應(yīng)2、強度與與剛度抽抽檢a、一定數(shù)數(shù)量的鋼鋼架在試試驗臺加加載試驗驗，建立立荷載與與變形關(guān)關(guān)系，計計算出鋼鋼架的強強度和剛剛度b、檢查型型鋼有無無冷彎褶褶皺、翹翹曲現(xiàn)象象c、檢查鋼鋼架銹蝕蝕、硬傷傷現(xiàn)象3、焊接質(zhì)質(zhì)量檢查查檢查焊接接長度、、深度，，氧焊皮皮清除，，是否有有假焊二）安裝裝質(zhì)量檢檢測1、安裝就就位檢測測a、測量鋼鋼架排距距，誤差差不應(yīng)超超過5厘米b、測量鋼鋼架拱頂頂標高，，不得侵侵入襯砌砌空間5厘米c、測量鋼鋼架拱腳腳、墻腳腳到隧道道中線的的水平距距離其誤誤差應(yīng)滿滿足貫通通誤差e、測量鋼鋼架平面面的偏斜斜度和傾傾斜度，，于隧道道中線方方向偏差差不得大大于2度2、固定與與連接檢檢查a、檢查鋼鋼架腳安安放在穩(wěn)穩(wěn)固的基基礎(chǔ)上b、檢查鋼鋼架背后后墊塊數(shù)數(shù)量和楔楔緊程度度c、檢查鋼鋼架間連連接筋的的布設(shè)與與焊接質(zhì)質(zhì)量d、檢查鋼鋼架與錨錨桿的連連接三）檢測測方法1、對加工工用的大大樣靠模模按加工工數(shù)量定定期檢測測2、鋼架加加工尺寸寸采用隨隨機抽查查方法，，檢測已已成型的的部件和和構(gòu)件；；可用靠靠模比較較和鋼尺尺測量3、每十榀榀鋼架抽抽檢一榀榀就位檢檢查。可可用全站站儀直角角坐標法法檢測4、觀察每每榀鋼架架固定和和連接質(zhì)質(zhì)量三、砂漿漿錨桿施施工質(zhì)量量檢測錨桿是具具有深入入、主動動加固圍圍巖的支支護構(gòu)件件。通過““懸吊作作用”、、““組合梁梁作用””、““加固拱拱作用””等對圍圍巖加固固。錨桿分機機械錨固固和粘結(jié)結(jié)錨固兩兩類。機機械錨固固錨桿對對錨頭材材料、加加工精度度以及鉆鉆孔質(zhì)量量等要求求高，但但可立即即提供錨錨固力，，必要時時可施預(yù)預(yù)加力；；粘結(jié)錨錨固錨桿桿對錨桿桿加工、、鉆孔的的要求較較低，安安裝工序序少，一一般提供供錨固力力較慢，，不能施施預(yù)加力力。目前公路隧隧道廣泛使使用的是早早強砂漿藥藥包全粘結(jié)結(jié)錨桿。錨錨桿由螺紋紋鋼筋截取取而成。一）錨桿加加工質(zhì)量檢檢查1、錨桿材料料a、抗抗拉拉強強度度b、延延展展性性和和彈彈性性2、桿桿體體規(guī)規(guī)格格a、直直徑徑、、長長度度b、有有無無彎彎曲曲、、縮縮徑徑現(xiàn)現(xiàn)象象3、加加工工質(zhì)質(zhì)量量a、桿桿尾尾絲絲紋紋是是否否偏偏心心、、斷斷絲絲b、與與螺螺母母、、墊墊板板配配合合適適度度二））錨錨桿桿安安裝裝檢檢查查1、錨錨桿桿位位置置。。允允許許孔孔位位偏偏差差15毫米米，，系系統(tǒng)統(tǒng)錨錨桿桿檢檢查查時時應(yīng)應(yīng)注注意意間間距距和和排排距距的的尺尺量量2、錨錨桿桿方方向向。。局局部部錨錨桿桿鉆鉆孔孔方方向向以以串串過過巖巖層層不不利利組組合合結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面為為宜宜；；系系統(tǒng)統(tǒng)錨錨桿桿鉆鉆孔孔方方向向盡盡量量垂垂直直圍圍巖巖壁壁面面，，兼兼顧顧盡盡可可能能的的多多穿穿過過巖巖層層主主要要結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面3、鉆鉆孔孔質(zhì)質(zhì)量量。。砂砂漿漿錨錨桿桿的的鉆鉆孔孔深深度度允允許許偏偏差差50毫米米、、孔孔徑徑應(yīng)應(yīng)大大于于桿桿體體直直徑徑15毫米米、、孔孔身身應(yīng)應(yīng)圓圓而而直直。。檢檢查查時時可可用用帶帶長長度度刻刻度度、、直直徑徑適適當當?shù)牡哪灸竟鞴魅╁^錨桿桿拉拉拔拔力力測測試試錨桿桿拉拉拔拔力力測測試試是是為為了了解解錨錨桿桿錨錨固固圍圍巖巖的的作作用用和和施施工工安安裝裝質(zhì)質(zhì)量量的的檢檢測測。。前前者者需需在在隧隧道道開開工工前前進進行行，，后后者者應(yīng)應(yīng)在在施施工工期期間間進進行行1、拉拉拔拔力力設(shè)設(shè)備備1－錨錨桿桿；；2－充充填填砂砂漿漿；；3－噴噴射射混混凝凝土土層層；；4－反反力力板板；；5－中中空空千千斤斤頂頂；；6－千千分分表表；；7－固固定定梁梁；；8－支支座座；；9－手手動動油油壓壓泵泵、、油油壓壓表表2、測試方法a、根據(jù)測試目目的確定拉拔拔時間。對于于錨固圍巖作作用的測試，，一般按安裝裝完成后2小時、4小時、8小時、12小時、24小時、48小時……時間序列進行行；對于檢測測安裝質(zhì)量的的測試，待砂砂漿強度達到到設(shè)計值后進進行b、加載要求。。以每分鐘10kN的速率勻速加加載；測位移移時停止加載載；非破壞性性試驗，拉拔拔力達到設(shè)計計值停止加載載；破壞性試試驗可測得最最大承載力c、繪制錨桿的的拉力－位移移曲線，供分分析使用。3、錨桿安裝質(zhì)質(zhì)量測試的要要求a、每安裝300根錨桿至少隨隨機抽樣一組組（3根），設(shè)計變變更或材料變變更另作一組組b、同組錨桿的的平均拉拔力力應(yīng)大于等于于設(shè)計值c、同組單根錨錨桿的拉拔力力不得低于設(shè)設(shè)計值的90％四）砂漿錨桿桿注滿度檢測測1、原理瑞典的H.Thurner提出：在錨桿桿體外端發(fā)射射一個超聲波波脈沖，它沿沿桿體鋼筋以以管道波形式式傳播，到達達鋼筋底端反反射，在桿體體外端可接收收此反射波。。測超聲能量量損耗來判定定砂漿、灌注注質(zhì)量的好壞壞如果水泥砂漿漿密實的填充充錨桿與圍巖巖之間，則超超聲波在傳播播過程中能量量損失很大，，在桿體外端端測得的反射射波振幅很小小，甚至測不不到；如果無砂漿握握裹，則超聲聲波僅在鋼筋筋中傳播，能能量損失不大大，接收到的的反向波振幅幅則較大；如果握裹砂漿漿不密實，中中間有空洞或或缺失，則得得到的反射波波振幅的大小小介于前二者者之間2、測試方法a、置備標準錨錨桿。在現(xiàn)場場按設(shè)計參數(shù)數(shù)，對不同類類型圍巖，各各設(shè)3～4組標準錨桿，，每組1～2根。每組按密密實度為90％、80％、70％填充水泥砂砂漿b、測試標準錨錨桿反射振幅幅值，作為檢檢測其他錨桿桿的標準c、每根錨桿讀讀數(shù)5～15次，取反射振振幅值的均值值。儀器自動動顯示被測錨錨桿的長度、、砂漿密實度度級別四、噴射混凝凝土質(zhì)量檢測測噴射混凝土支支護質(zhì)量需做做的內(nèi)堅外美美。外觀上做到表表面平整密實實、斷面輪廓廓符合設(shè)計要要求，無漏噴噴、離鼓、裂裂縫、外露鋼鋼筋網(wǎng)現(xiàn)象內(nèi)在的混凝土土抗壓強度和和厚度達到設(shè)設(shè)計要求，與與巖面粘貼牢牢靠、不得有有空洞空隙噴射混凝土回回彈率也是檢檢驗施工質(zhì)量量的一項指標標，因回彈率率高噴射混凝凝土的骨料級級配變化大，，與設(shè)計的強強度指標相差差就多一）抗壓強度度試驗1、試塊置備a、噴大板切割割法。施工時時將混凝土噴噴在模型內(nèi)，，達到一定強強度后，加工工成10×10××10厘米的立方體體試塊，在標標準條件下養(yǎng)養(yǎng)護b、鑿方切割法法。在有一定定強度的噴層層上，鑿取混混凝土，加工工成10×10