隧道试验检测

隧道工程了解：公路隧道的类型、结构组成和特点；隧道围岩的分级与工程特性。熟悉：公路隧道常见的质量问题；隧道设计、施工、通风照明等相关技术规范。掌握：公路隧道工程质量检测的内容；公路隧道的质量检测评定标准及竣工（交工）验收相关规定。经济发展促进隧道建设发展量的增长技术水平的发展（施工、设计）新技术、新设备的应用特殊类型的隧道新世纪隧道建设水下隧道隧道大跨度、连拱、小间距隧道按其所处的位置不同可分为山岭隧道、水下隧道（河底和海底）以及城市隧道等。隧道按其横断面形状分为圆形、椭圆形、马蹄形、眼镜形（孪生形）等。隧道按其用途可分为交通隧道（包括公路隧道、铁路隧道、城市地铁、人行隧道等）和运输隧道（包括输水隧道、输气隧道、输液隧道等）。隧道主体建筑物包括洞口和洞身。1.洞口洞口工程是隧道出入口部分的建筑物，包括洞门，洞口通风及排水设施，边、仰坡支挡构造物和引道等。2.洞身洞身是隧道工程的主要组成部分，按其所处地形、地质条件及施工方法的不同，分为隧道洞身、明洞洞身和棚洞洞身。1．断面大2．形状扁平3．需要运营通风设机械通风：双向：L（长度）×N（交通量）600000单向：L（长度）×N（交通量）20000004．需要运营照明L100m设照明5．防水要求高1．隧道渗漏2．衬砌开裂3．限界受侵4．衬砌结构同围岩结合不密实5．通风、照明不良了解：常用的辅助施工方法熟悉：超前支护施工质量检测的主要内容掌握：注浆材料性能试验；注浆效果检查方法常用的辅助施工方法一般可分为对地层预支护(超前支护)和预加固两大类．主要有：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；超前小导管预注浆；超前围岩深孔预注浆。注意P7的表2-1的适用条件与工程措施的匹配性，以防单项选择与多项选择一、地表砂浆锚杆或地表注浆加固（适应浅埋、洞口、偏压地段）二、超前锚杆或超前小导管支护（适应浅埋松散破碎地层）三、管棚钢架超前预支护（适应极破碎地层、塌方、岩堆）四、超前小导管预注浆（适应砂、砂砾、断层破碎带等）五、超前围岩深孔预注浆（适应断面较大、沉陷要求小的地下工程等）对注浆材料的一般要求P9共五点一、注浆材料分类及其主要性质浆液材料分类：水泥浆、化学浆注浆材料的主要性质1、粘度（随时间变化如图）2、渗透能力注入系数K=D/d33、凝胶时间4、渗透系数5、抗压强度t粘度二、化学浆液粘度测定旋转式粘度仪、750r/min、25℃±1℃三、水泥细度检验45和80方孔筛偏于材料，概率不大一、超前锚杆（基本要求5点、实测项目4点、外观鉴定）二、超前钢管（基本要求3点、实测项目4点、外观鉴定）三、注浆效果检查（三种检查方法）1、分析法（查看施工记录压力、数量及观察来分析）2、检查孔法（钻芯取样、同时检查汲水量，标准：单孔小于1L/min.m，全段小于20L/min.m）3、声波监测法(声波声速、振幅、衰减系数)了解：开挖的方法、工序熟悉：超欠挖测定的各种方法掌握：超欠挖测定原理；激光断面仪的原理、操作方法、步骤；开挖质量评定内容及标准隧道施工方法可按以下方式分类。山岭隧道的施工方法有：矿山法、新奥法、掘进机法。浅埋及软土隧道的施工方法有：明挖法、地下连续墙法、浅埋暗挖法、盾构法。水底隧道的施工方法有：沉埋法、盾构法。开挖或称掘进，是先导工作，是龙头，在整个隧道的施工过程中至关重要。全断面法；台阶法；留核心土法；双侧壁导坑法中隔壁法（CD法）；交叉中隔壁法（CRD法）一、基本要求1．开挖断面尺寸要符合设计要求。2．要严格控制欠挖（凸出部分小于0.1m2/m2,突入衬砌，锚喷不大于3cm，衬砌时不大于5cm。拱脚墙脚以上1m内严禁欠挖）。3．要尽量减少超挖（允许超挖值规定见表3-1，其中平均线性超挖值=超挖面积/爆破设计开挖断面周长（不包括隧底））。4.预留变形量5.回填密实1．开挖轮廓圆顺，开挖面平整2．周边炮眼痕迹保存率（周边炮眼痕迹保存率见表3-2，周边炮眼痕迹保存率=残留有痕迹的炮眼数/周边眼总数x100%）3．炮眼深，两茬炮衔接4．爆破效果要求二、爆破效果要求测定方法及采用的测定仪测定法概要测量断面的方法直接测量开挖断面面积的方法1．以内模为参照物直接测量法以内模为参照物，用直尺直接测量超欠挖量2．使用激光束的方法利用激光射线在开挖面上定出基点，并由该点实测开挖断面3．使用投影机的方法利用投影机将基点或隧道基本形状投影在开挖面上，然后据此实测开挖断面面积非接触观测法4．三维近景摄影法在隧道内设置摄影站，采用三维近景撮影方法获取立体像对，在室内利用立体测图仪进行定向和测绘，得出实际开挖轮廓线5．直角坐标法利用激光打点仪照准开挖壁面各变化点，用经纬仪测出各点的水平角和竖直角，利用立体几何的原理，计算出各测点距坐标原点的纵横坐标，按比例画出断面图形6．极坐标法(断面仪法)重点以某物理方向(如水平方向)为起算方向，按一定间距(角度或距离)依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径(距离)及该矢径与水平方向的夹角，将这些矢径端点依次相连即可获得实际开挖的轮廓线自一侧盖板顶至拱顶均分为9段，两侧共18段，19个测量数据，编号分别为A1~A19，如图3-2，通常以50m（或100m）长、围岩类别相同段落的开挖实测数据作一分析群，则这一分析群内共有（50/5+1）11个断面，11x19=209个数据。了解：支护类型及其适用范围熟悉：初期支护的作用及施工工艺；影响喷射混凝土质量的因素；钢支撑施工质量检测掌握：锚杆加工质量与安装尺寸检测内容；锚杆拉拔力的测试方法；砂浆锚杆砂浆饱和度检测原理及方法；喷射混凝土质量检测内容、方法及评定标准；地质雷达法检测初期支护缺陷的原理、方法。由于锚杆具有“悬吊作用”、“组合梁作用”和“加固拱作用”等而使围岩得到加固。喷层凝固后具有“支撑作用”、“填补作用”、“粘结作用”和“封闭作用”。干喷、湿喷、潮喷1．锚杆材料：（1）抗拉强度（2）延展性与弹性2．杆体规格3．加工质量一、锚杆加工质量检查1．锚杆位置（施工时可根据围岩壁面的具体情况，允许孔位偏差+150mm）2．锚杆方向（钻孔方向应尽量与围岩壁面和岩层主要结构面垂直）3．钻孔深度（对于水泥沙浆锚杆，允许孔深偏差为+50mm）4．孔径与孔形（检查时，对砂浆锚杆应尺量钻孔直径，孔径大于杆体直径15mm时，可认为孔径符合要求）二、安装尺寸检查一、拉拨设备二、测试方法（重点）三、注意事项四、试验要求（重点）一、原理（掌握Thurner方法基本原理）P26二、检测仪器（每锚杆5-10次，取振幅平均值）三、测量方法（最多4级）一、检测原理二、检测工具三、检测方法一、质量检验指标(抗压、抗拉、抗剪、疲劳、黏结强度)二、影响喷射混凝土质量的因素1．影响喷射混凝土强度的因素（1）原材料（2）施工作业（配合比的计量、拌和，喷射距离和压力）2．影响喷射混凝土厚度的因素（1）爆破效果（2）回弹率（3）施工管理（4）喷射参数三、喷射混凝土质量检测方法（一）抗压强度试验1．检查试块的制作方法（1）喷大板切割法（45×35×12cm3或45×20×12cm3容器，喷混凝土切割成10×10×10cm3试件）（2）凿方切割法（凿35×15加工10×10×10cm3试件）2．检查试块的数量（拱、边各一组/10m，一组3个试件）3．合格条件（平均值大于设计值；任意一组平均值大于设计值80%低于设计的：同批3-5组小于一组；6-16组小于2组；17组上小于15%）三、喷射混凝土质量检测方法（二）喷射混凝土厚度的检测1.检查方法和数量（凿孔、横断仪、摄影等，数量每10米一个断面，每2米一个点）2.合格条件（拱、墙分别统计，条件：60%点厚度大于设计，平均值大于设计值，最小值大于设计的1/2）（三）喷射混凝土与围岩粘结强度试验1.检查试块的制作方法(1)成型试验法（放10X10X5cm3岩石在试模内喷混凝土加工成10X10X10cm3试件进行劈裂试验）(2)直接拉拔法2.强度标准（Ⅳ类及以上岩石大于0.8MPa；Ⅲ类大于0.5MPa）三、喷射混凝土质量检测方法回弹检查(回弹率测定方法是重点)减少喷射混凝上粉尘与回弹的措施P30一、钢架的形式1.钢格栅2.型钢支撑二、施工质量检测1.加工质量检测(1)加工尺寸(2)强度和刚度(3)焊接2.安装质量检测(1)安装尺寸(2)倾斜度(3)保护层厚度（4）连接与固定一、地质雷达法的原理（电磁技术、双程走时、幅度、波形）二、地质雷达探测系统组成三、现场检测1测线布置6点2介质参数标定1处3次3测量时窗4扫描样点数5纵向布线；6注意事项四、数据处理与解释解释工作应符合P35的4点要求了解：隧道防排水的目的、原则及质量要求熟悉：常用防排水材料及主要性能；排水系统施工质量检查；防水板施工工艺；止水带安装工艺；土工织物主要性能掌握：防水卷材、土工织物、混凝土抗渗、防水板施工等检测方法、内容及质量评定标准一、隧道防排水的必要性（三点表现P37）二、公路隧道防排水的基本原则及要求（遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。高速公路、一级公路、二级公级隧道防排水应满足下列要求：1.拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水；2.有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结；3.车行横道、人行横道道等服务通道拱部不滴水，边墙不滴水。三级公路、四级公路隧道应做到：1.拱部、边墙不滴水，路面不积水，设备箱洞不渗水；2.有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结。）三、隧道防排水结构主要类型1.复合式衬砌防排水结构（1）防水在初期支护上铺设的防水材料分为刷式、喷涂式和粘贴式三种。（2）排水隧道内水的来源一般有两种，一种是由围岩中渗出的地下水，另一种是在隧道使用过程中产生的污水。其中：①隧道内路面污水由路缘侧排水沟排出；②山体内渗水通过衬砌后面纵向汇水管汇集，再通过横向导水管流入路面下中央主排水管排出洞外；③路面下路基山体渗水直接通过渗水层汇入中央主排水管排出洞外。2.单层式衬砌防排水结构（1）防水当前国际最高水平是喷锚支护可达68MPa的抗压强度，几乎没有渗水，厚度一次成型，没有施工缝，不需设沉降缝，已经达到了很高的防水和结构效果。（2）排水一般在设计中都要设置导流设施使其顺利流至衬砌后面的纵向汇水管3.连拱隧道中隔墙排水结构（1）中隔墙为单一结构，由中央排水管、竖向排水管、墙顶防水板几部分组成。（2）中隔墙为复合结构，隧道中隔墙处的防排水与复合式衬砌相同。4.明洞防排水结构（1）防水明洞的防水层一般是在明洞衬砌外模拆除后，在衬砌外侧覆盖防水卷材。（2）排水明洞排水一般采用纵向、横向排水盲沟与地表排水沟、截水沟组合，保证排水畅通。同时，填土坡面应与原始坡面衔接平顺、密实，保证排水畅通。一、高分子防水卷材的种类及性能要求（常见隧道用高分子防水卷材性能要求如表5-1所示）二、取样方法（应成批提交验收。同一生产厂家、同一品种、规格的产品5000m为一批进行验收，不足5000m也作为一批。从每批产品的1～3卷中取样，在距端部300mm处截取约3m，用于厚度允许偏差、最小单个值检验和截取各项物理力学性能试验所需的样片。在温度23℃＋2℃，相对湿度45％～55％的标准环境下进行状态调整，时间不少于16h。裁取试件的部位、种类、数量及用作实验的项目，应符合图5-1和表5-2的要求。）1、外观质量检查（外观质量检查包括：气泡、疤痕、裂纹、粘结和孔洞。）2、长度、宽度、厚度、平直度和平整度量测（1）合成高分子防水卷材的长度和宽度用卷尺测量。（2）厚度用压力为（2+0.2）×10ˉ2MPa、压头直径为10mm的测厚仪（分度为0.01mm）量测。厚度测量点（至少10个点）均布在卷材的横向上。