隧道工程試驗檢測技術(shù)

1、會計學(xué)1隧道工程試驗檢測技術(shù)隧道工程試驗檢測技術(shù)三、三、 隧道分類隧道分類 1、按地質(zhì)條件：土質(zhì)隧道 石質(zhì)隧道 2、按埋置深度：深埋隧道 埋深h3D 淺埋隧道 0.5D 埋深h3D 超淺埋隧道 埋深hD 3、按長度分： 特長隧道 L3000m 長隧道 1000mL3000m 中隧道 500mL1000m 短隧道 L500m 4、按地理位置：山嶺隧道 城市隧道 水下隧道 四、公路隧道檢測技術(shù)的內(nèi)容 按施工順序分：1、超前支護注漿材料檢測（水泥細(xì)度、注漿效果檢查）2、開挖超欠挖控制 （激光斷面儀法 ）3、支護體系 初期支護質(zhì)量檢測錨桿（拉拔力、砂漿注滿度）、 鋼支撐（加工、安裝質(zhì)量） 、噴射砼（強

2、度、厚度） 防排水層質(zhì)量檢測 a材料的質(zhì)量檢測合成材料、土工布、防水混凝土 b防水的質(zhì)量檢測防水板鋪設(shè)、止水帶 c排水的質(zhì)量檢測環(huán)向排水管、縱向排水管、中央水溝 二次襯砌質(zhì)量檢測 a模筑砼的抗壓強度； b模筑砼的厚度 c襯砌背后空洞檢測4、量測技術(shù) 地質(zhì)和支護狀況觀察 位移量測 a地表下沉量測 （針對淺埋隧道、洞口段） b拱頂下沉量測 （預(yù)測拱頂坍方） c圍巖周邊位移量測 （收斂量測檢驗圍巖和初期支護變形） d圍巖內(nèi)部位移量測 （多點位移計測徑向位移和松馳范圍） 力的量測 a錨桿軸力量測 （與拉拔力的區(qū)別） b鋼支撐壓力量測 （是否達到極限壓力） c噴射砼應(yīng)力量測 d二次襯砌壓力量測 量測數(shù)據(jù)

3、的處理 5、通風(fēng)檢測 施工期間 運營期間 6、照明檢測 照度檢測2 超前支護與預(yù)加固圍巖施工質(zhì)量檢測超前支護及預(yù)加固的方法及其適用條件：1、地表砂漿錨桿或地表注漿加固； 適用于淺埋、洞口地段和某些偏壓地段。 2、超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護； 適用于淺埋松散破碎的地層內(nèi)；地層應(yīng)力不太大，地下水較少的軟弱破碎圍巖的隧道。 3、管棚鋼架超前支護； 適用于極破碎的地層、塌方體、巖堆等地段。 4、超前小導(dǎo)管注漿； 適用于自穩(wěn)時間很短（12h）的砂層、砂卵（礫）石層、斷層破碎帶、軟弱圍巖淺埋地段或處理塌方等地段。 5、超前圍巖深孔預(yù)注漿。 適用于極其松散、破碎、軟弱地層，或大量涌水的軟弱地段以及斷層破碎帶的

4、隧道。多用于斷面較大和不允許有過大沉陷的各類地下工程中。注漿材料性能試驗1、理想的注漿材料應(yīng)滿足的要求： 漿液粘度低，滲透力強，流動性好； 可調(diào)節(jié)并準(zhǔn)確控制漿液的凝固時間； 漿液凝固時體積不收縮； 漿液穩(wěn)定性好，長期存放不變質(zhì)； 漿液無毒，無臭，不污染環(huán)境。2、注漿材料的主要性質(zhì)：粘度；滲透能力；凝膠時間；滲透系數(shù)；抗壓強度超前支護施工質(zhì)量檢測公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)JTG F80/12004一、超前錨桿1、基本要求錨桿的材質(zhì)、規(guī)格；超前錨桿與隧道軸線的外插角510；錨桿搭接長度不小于1m。2、實測項目長度不小于設(shè)計值；孔位偏差50mm；孔深偏差50mm；孔徑大于桿體直徑15mm。檢查方法與頻

5、率：尺量：檢查103、外觀鑒定二、超前鋼管1、基本要求超前鋼管的型號、規(guī)格、質(zhì)量符合設(shè)計和規(guī)范要求；超前鋼管與鋼架配合使用時，應(yīng)從鋼架腹部穿過，尾端與鋼架焊接。2、實測項目長度不小于設(shè)計值；孔位偏差50mm；孔深偏差50mm；孔徑大于桿體直徑20mm。檢查方法與頻率：尺量：檢查103、外觀鑒定三、注漿效果檢查1、分析法以注入量估算漿液擴散半徑2、檢查孔法鉆檢查孔，提取芯樣鑒定；吸水量3、聲波監(jiān)測儀注漿前后巖體的聲速、振幅及衰減系數(shù) 3 開挖質(zhì)量檢測隧道開挖的基本原則：在保證圍巖穩(wěn)定或減少對圍巖的擾動的前提條件下，選擇恰當(dāng)?shù)拈_挖和掘進方式，并應(yīng)盡量提高掘進速度。隧道開挖質(zhì)量檢測的目的：有效控制超

6、欠挖。開挖是控制隧道工期和造價的關(guān)鍵工序。提高工程造價增大支護量出渣量超挖過多欠挖過多不修整影響支護厚度工程質(zhì)量留下隱患 修整費時、費力 影響工程進度。dAsdrdA221一、隧道開挖質(zhì)量評定的內(nèi)容： 1、開挖斷面的規(guī)整度 采用目測的方法進行評定 2、超欠挖的控制 采用測量斷面的方法二、超欠挖測定方法二、超欠挖測定方法1、直接量測開挖斷面面積的方法 以內(nèi)模為參照直接量測法； 使用激光束的方法：（利用激光射線在開挖面上定出基點，并由該點實測開挖斷面面積） 使用投影機的方法：（利用投影機將基點或隧道基本形狀投影在開挖面上，然后根據(jù)此實測開挖斷面面積）2、非接觸觀測法 三維近景攝影法 利用拍攝手段進

7、行多角度、立體拍攝，不宜作為測量的手段。 直角坐標(biāo)法 測量儀器：激光打點儀、經(jīng)緯儀、水平儀、鋼尺、塔尺等。 極坐標(biāo)法（斷面儀法）PROFILIR4000 測量原理：極坐標(biāo)法；它是以某物理方向（如水平方向）為起算方向，按一定間距（角度或距離）依次一一測定儀器旋轉(zhuǎn)中心與實際開挖輪廓線的交點之間的矢徑（距離）及該矢徑與水平方向的夾角，將這些矢徑端點依次相連即可獲得實際開挖的輪廓線。 測出實際開挖斷面，并與理論設(shè)計斷面相疊加，從而得出超挖和欠挖。激光斷面儀測量開挖斷面的方法：（1）以某物理方向（如水平方向）為起算方向，按一定間距（角度或距離）依次一一測定儀器旋轉(zhuǎn)中心與實際開挖輪廓線的交點之間的距離及該

8、距離與水平方向的夾角；（2）將這些距離端點依次相連即可獲得實際開挖的輪廓線。（3）通過控制導(dǎo)線獲得斷面儀的定點定向數(shù)據(jù)，利用計算機軟件自動完成實際開挖輪廓線與設(shè)計開挖輪廓線的空間三維匹配，形成輸出圖形。（4）同時輸出各測點與相應(yīng)設(shè)計開挖輪廓線之間的超欠挖值（距離、面積）。算得實際開挖方量、超挖方量、欠挖方量。4 初期支護施工質(zhì)量檢測一、錨桿 1、錨桿作用原理“懸吊”作用。提高層間摩阻力，形成“組合梁”；加固圍巖；2 2、錨桿質(zhì)量檢測 錨桿質(zhì)量檢測包括加工質(zhì)量、安裝尺寸、拉拔力試驗、砂漿錨桿注滿度等安裝尺寸檢查錨桿位置；孔位偏差15mm；孔深偏差50mm；孔徑大小桿體+15mm。錨桿拉拔力試驗（

9、拉拔力指錨桿能承受的最大拉力）拉拔力設(shè)備：中空千斤頂、手動油壓泵、油壓表、千分表 測試方法 P24（鉆孔、安裝錨桿、確定時間、安裝儀器設(shè)備、加壓）注意事項：a、防偏心；b、勻加壓（10KN/min）；c、盡量不做破壞性試驗；d、安全 試驗要求: a、按錨桿數(shù)1且不小于3根；b、F均F設(shè)；c、Fi0.9F設(shè)砂漿錨桿注滿度檢測 Thurner 原理：為了檢查錨桿周圍的砂漿是否均勻、密實。1978年，瑞典的H.Thurner提出測超聲能量損耗來判定砂漿、灌注質(zhì)量的好壞。 在錨桿體外端發(fā)射一個超聲波脈沖，它沿桿體鋼筋以管道波形式傳播，到達鋼筋底端反射，在桿體外端可接收此反射波。 如果鋼筋外密實、飽滿地

10、由水泥砂漿握裹，砂漿又與周圍巖體粘結(jié)，則超聲波在傳播過程中，不斷從鋼筋通過水泥砂漿向巖體擴散，能量損失很大，在桿體外端測得的反射波振幅很小，甚至測不到； 如果無砂漿握裹，僅是一根空桿，則超聲波僅在鋼筋中傳播，能量損失不大，接收到的反向波振幅則較大； 如果握裹砂漿不密實，中間有空洞或缺失，則得到的反射波振幅的大小介于前二者之間。 由此，可以根據(jù)反射波振幅大小判定水泥砂漿的飽滿程度。二、噴射混凝土 1、噴射混凝土作用原理支承圍巖卸載作用填平補強圍巖封閉作用分配外力 2、檢測項目及方法 檢測項目 強度：（壓、拉、剪、勞、粘）相互關(guān)聯(lián)，噴射砼抗壓強度是表示其物理力學(xué)性能及耐久性的一個綜合指標(biāo)。故一般只

11、檢測抗壓強度及粘結(jié)強度。 厚度：（100mm300mm）之間 粉塵、 回彈檢查 強度及厚度的檢測方法 抗壓強度試驗方法 噴大板切割法 簡單不準(zhǔn)確 鑿方切割法 可靠太麻煩噴射砼與圍巖粘性強度試驗 試塊制作方法： 成型試驗法；用劈裂法進行試驗 直接拉拔法。 厚度 鑿孔：噴射8h以內(nèi)，用短桿將孔鑿出，厚度不足時可及時補噴。 激光斷面儀 地質(zhì)雷達（三）質(zhì)量評判： 10組以下 試件抗壓強度的平均值Rn1.05R設(shè)計值 Rmin0.9R設(shè)計值 10組以上 試件抗壓強度的平均值RnR設(shè)計值 Rmin0.85R設(shè)計值三、鋼支撐 1、鋼支撐的型式 圍巖類別 圍巖級別 型鋼支撐 格柵支撐2、 鋼支撐的檢測 加工質(zhì)

12、量檢測：尺寸； 強度、剛度； 焊接； 安裝質(zhì)量檢測：安裝尺寸； 傾斜度；(縱斷面不大于2) 連接與固定；3、鋼支撐與錨噴支護的區(qū)別 區(qū)別在于作用機理不同 鋼支撐是依靠“被動支撐”來維護圍巖穩(wěn)定 傳統(tǒng)的支護方式 錨噴支護則依賴“主動加固”來保持圍巖穩(wěn)定 現(xiàn)代的支護方式四、初期支護及二襯背后的檢測 1、檢測方法：地質(zhì)雷達法 P32 2、檢測內(nèi)容：支護、襯砌厚度 背部回填的密實度 背后的空洞 內(nèi)部的鋼架、鋼筋分布 3、地質(zhì)雷達檢測原理：地質(zhì)雷達探測是根據(jù)電磁波在不同電性介質(zhì)里傳播時其波形特征(雙程走時、幅度、波形)發(fā)生改變，進而推測介質(zhì)分布情況。介質(zhì)的電性特征是指介質(zhì)的介電常數(shù)，電導(dǎo)率和衰減系數(shù)。步

13、驟：1、現(xiàn)場測線布置 現(xiàn)場測線一般以縱向為主，環(huán)向為輔，縱向測線有3測線、5測線、7測線等。環(huán)向測線一般以點測為主。 2.介質(zhì)參數(shù)標(biāo)定 在已知厚度部位或材料與隧道相同的其它預(yù)制件上測量； 在洞口或洞內(nèi)避車處使用雙天線直達法測量； 鉆孔實測 3.測量時窗確定 4.掃描樣點數(shù)確定 5.測量頻率：連續(xù)測量，特殊地段或條件不允許可點測 6.注意事項 5 防排水材料及施工質(zhì)量檢測1、隧道防排水的必要性：隧道滲漏水的長期作用，將極大地降低隧道內(nèi)各種設(shè)施的使用壽命和功能；隧道滲漏水惡化了隧道的運營環(huán)境。2、公路隧道防排水的基本原則：隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則。防排水材料

14、一、防水板1、高分子防水卷材（防水板）目前可選用的防水板有：乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）；乙烯三聚物瀝青（ECB）；聚氯乙烯（PVC）；氯化聚乙烯（CPE）；高密度聚乙烯（HDPE）；低密度聚乙烯（LDPE）等。2、防水板的性能試驗取樣：卷材均應(yīng)成批提交驗收，同一生產(chǎn)廠，同一品種、規(guī)格的產(chǎn)品5000m為一批進行驗收，不足5000m也作為一批。 塑料防水板物理力學(xué)性能試驗%100100LLLdbF拉伸強度試驗、斷裂伸長率熱處理變化率100SSSL001hLh試樣的熱處理尺寸變化率（）S0試樣同方向上兩參考點間的初始長度（mm）S1試樣處理后同方向上兩參考點間的長度（mm）二、土工布 1、土工布：

15、起緩沖層、均分壓力，過濾作用 土工布對隧道工程比較重要的工程特性： 物理特性、力學(xué)特性、水力學(xué)特性%10000LLLBpTfpfs延伸率抗拉強度力學(xué)特性抗拉強度：抗拉強度及其應(yīng)變是反映主要特性的指標(biāo)；試驗方法：采用條帶拉伸試驗； 撕裂強度：反映試樣抵抗擴大破損裂口的能力：目前測撕裂強度的試驗形狀多為梯形；頂破強度：反映土工織物抵抗垂直織物平面的法向壓力的能力；刺破強度：反映土工織物抵抗小面積集中荷載的能力。三、防水混凝土隧道工程防水混凝土的一般要求：一般地區(qū)抗?jié)B等級不得小于S6，平均氣溫低于15時抗?jié)B等級不得小于S8。試件的抗?jié)B等級應(yīng)比設(shè)計要求提高0.2MPa。防水混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足：襯砌厚度不

16、小于300mm；裂縫寬度應(yīng)不大于0.2mm，并不貫通；迎水面主筋保護層厚度不應(yīng)小于50mm。 試驗步驟：P62（1）試件滿28d后取出，擦干表面，用鋼絲刷刷凈兩端面，待表面干燥后，在試件側(cè)面滾涂一層熔化的密封材料，然后立即在螺旋加壓器上壓入經(jīng)過烘箱或電爐預(yù)熱過的試模中，使試件底面和試模底平齊，待試模變冷后即可解除壓力，裝在滲透儀上進行試驗。（2）0.2MPa（8h加0.1MPa）6滲3，終止（3）至設(shè)計抗?jié)B標(biāo)號，8h第三不滲，滿足，停止試驗結(jié)果計算： S10H-1四、止水帶1、設(shè)置位置：襯砌施工縫（由于施工原因造成，襯砌分組） 沉降縫（明洞，暗洞交錯口，圍巖類別發(fā)生變化地段） 伸縮縫（為了防止

17、由于溫度變化而造成的襯砌裂縫而設(shè)的縫）2、止水帶的安裝： 外貼式、預(yù)埋式、內(nèi)貼式3、止水帶實測檢查：檢查項目允許偏差檢查方法與頻率縱向偏離（mm）50尺量：每環(huán)3處偏離襯砌中心線（mm）30尺量：每環(huán)3處防排水施工質(zhì)量檢查一、防水板施工檢查1、防水層鋪設(shè)的基面要求基面的平整度；邊墻D/L1/6；拱部D/L 1/8； 基面不得有尖銳突出物；基面不得有明水2、防水板的鋪設(shè) a、防水層鋪設(shè)方式 縱向鋪設(shè)（瓦疊） 上下及縱坡 環(huán)向鋪設(shè) 內(nèi)外 b、接茬方式：（壓茬寬度10cm） 冷粘法：用膠合劑 優(yōu)點：施工方便，速度快 熱合法：用專門的熱合焊接機 優(yōu)點：施工期間可進行質(zhì)量檢測 c、卷材徑洞壁上固定方式

18、有釘鋪設(shè) 無釘鋪設(shè)：平頭烙鐵熱合 吊頭固定檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法與頻率搭接寬度（mm）100尺量：全部搭接均要檢查，每搭接檢查3處縫寬（mm）焊接兩側(cè)焊縫寬尺量：每搭接檢查5處粘結(jié)粘縫寬固定點間距（m）符合設(shè)計要求尺量：檢查總數(shù)的103、造成防水板破損的原因： 噴射混凝土表面凹凸不平，防水板鋪設(shè)過松過緊； 錨桿突出混凝土表面，防水板直接與之接觸； 灌注混凝土?xí)r的摩擦力，使防水板過度繃緊，結(jié)合部被拉開。二、排水施工檢查二、排水施工檢查1 1、地下水的流程、地下水的流程 圍巖圍巖環(huán)向排水管環(huán)向排水管縱向排水管縱向排水管橫向排水盲管橫向排水盲管中央中央排水管排水管洞外出水口洞外出水口2 2

19、、排水作法：每隔一定距離沿洞周環(huán)向鋪設(shè)彈簧排水管，、排水作法：每隔一定距離沿洞周環(huán)向鋪設(shè)彈簧排水管，下端與縱向排水管相連，縱向排水管每隔下端與縱向排水管相連，縱向排水管每隔101020m20m留有一出水留有一出水口，通過橫向排水盲管與縱向排水管和中央水溝相連，經(jīng)中央口，通過橫向排水盲管與縱向排水管和中央水溝相連，經(jīng)中央水溝排出。水溝排出。6 隧道施工監(jiān)控量測 隧道施工過程中使用各種類型的儀表和工具，對圍巖和支護、襯砌的力學(xué)行為以及它們之間的力學(xué)關(guān)系進行量測和觀察，并對其穩(wěn)定性進行評價，統(tǒng)稱為監(jiān)控量測。 1、隧道監(jiān)控量測的必要性： 隧道工程作為工程建筑物，受力特點與地面工程有很大的差別。 隧道在

20、開挖支護成形運營的過程中，自始自終都存在受力狀態(tài)變化這一特性。2 2、施工監(jiān)控量測的目的和任務(wù)、施工監(jiān)控量測的目的和任務(wù) 確保安全 指導(dǎo)施工 修正設(shè)計 積累資料 量測 項目圍巖種類必測項目選測項目洞內(nèi)觀察凈空收斂拱頂下沉錨桿抗拔力地表下沉圍巖內(nèi)位移錨桿軸力鋼支撐應(yīng)力接觸壓力混凝土應(yīng)變洞內(nèi)彈性波3 3、隧道內(nèi)目測觀察 細(xì)致的目測觀察，對于監(jiān)視圍巖穩(wěn)定性是既省事而作用又很大的監(jiān)測方法，它可以獲得與圍巖穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān)的直觀信息，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視，所以目測觀察是新奧法量測中的必測項目。1）隧道目測觀察的目的是：預(yù)測開挖面前方的地質(zhì)條件。為判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質(zhì)依據(jù)。根據(jù)噴層表面狀態(tài)及錨桿的工作

21、狀態(tài)，分析支護結(jié)構(gòu)的可靠程度。2）觀察內(nèi)容：掌子面地質(zhì)水文條件、巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、有無斷層，是否偏壓、圍巖類別，掌子面自穩(wěn)情況，地下水的影響情況等，并做好記錄。對初期支護效果觀察包括：錨桿的錨固效果、噴層的光潔度、噴層有無裂縫，裂縫的部位、長度、寬度、深度，噴層是否把鋼支撐全部覆蓋。4 4、周邊收斂量測 隧道圍巖周邊各點趨向隧道中心的變形稱為收斂。所謂周邊收斂量測主要是隧道內(nèi)壁面兩點連線方向的距離的變形量的量測。收斂值為兩次量測的距離之差。1 1）量測目的）量測目的 收斂量測是隧道施工監(jiān)控量測的重要項目。周邊位移是隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)變化最直觀的反映，通過周邊位移量測可以達到以下目的。 判斷隧道空

22、間的穩(wěn)定性； 根據(jù)變位速度判斷圍巖穩(wěn)定程度和二次襯砌施作的合理時機； 指導(dǎo)現(xiàn)場的施工。 2 2）量測設(shè)計）量測設(shè)計 收斂量測的間距與測線 必測項目量測斷面間距和每斷面測點數(shù)量 圍巖類別斷面間距（m）每斷面測點數(shù)量凈空變化拱頂下沉51012條基線13點10301條基線1點30501條基線1點量測頻率：量測頻率可根據(jù)位移速度和量測斷面距開挖面距離 按位移速度位移速度（mm/d）量測頻率52次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d 按距開挖面距離(注：b為隧道開挖寬度)量測斷面距開挖面距離（m）量測頻率(01)b2次/d(12)b1次/d(25)b1次/23d5b

23、1次/7d3 3）量測儀器）量測儀器 目前隧道施工中常用的收斂計為機械式的收斂計和數(shù)顯式收斂計。 測試原理 測試中讀得初始數(shù)值X0；間隔時間t后，用同樣的方法可讀得t時刻的值Xt，則t時刻的周邊收斂值Ut即為的兩次讀數(shù)差。即 UtL0LtXt1Xt0式中：L0初讀數(shù)時所用尺孔刻度值； Ltt時刻時所用尺孔刻度值； Xt1t時刻時經(jīng)溫度修正后的讀數(shù)值，Xt1Xtt Xt0初讀數(shù)時經(jīng)溫度修正后的讀數(shù)值，Xt0X0to Xtt時刻量測時讀數(shù)值； X0初始時刻讀數(shù)值； t溫度修正值；t（T0T）L 鋼尺線膨脹系數(shù)； T0鑒定鋼尺的標(biāo)準(zhǔn)溫度， T0 =20 T每次量測時的平均氣溫； L鋼尺長度。5 5、

24、拱頂下沉量測 埋深較淺、固結(jié)程度低的地層，水平成層的場合，這項量測比收斂量測更為重要。1）量測目的 量測數(shù)據(jù)是確認(rèn)圍巖的穩(wěn)定性，判斷支護效果，指導(dǎo)施工工序，預(yù)防拱頂崩塌，保證施工質(zhì)量和安全的最基本的資料。 2）量測儀器 精密水準(zhǔn)儀 3）量測原理第一次讀數(shù)后視點讀數(shù)為A1，前視讀數(shù)為B1；第二次后視點讀數(shù)為A2，前視讀數(shù)為B2。拱頂變位計算方法如下：差值計算法：鋼尺和標(biāo)尺均正立（即讀數(shù)上小下大）。后視讀數(shù)差 A=A2-A1 前視讀數(shù)差 B=B2-B1拱頂變位值 C=B-A C0拱頂上移；C0 拱頂上移；C0 拱頂下沉。 6 6、圍巖內(nèi)部位移量測1）隧道圍巖內(nèi)部位移量測的主要目的是： 了解隧道圍巖

25、的徑向位移分布和松弛范圍。 判斷開挖后圍巖的松動區(qū)、強度下降區(qū)以及彈性區(qū)的范圍。 根據(jù)實測結(jié)果優(yōu)化錨桿參數(shù)，指導(dǎo)施工。2）量測儀器：多點位移計3）測量原理地表下沉量測1、淺埋段預(yù)測地表坡面的穩(wěn)定2、根據(jù)地表建筑物，控制最大下沉量7、錨桿軸力量測1）量測目的了解錨桿實際工作狀態(tài)及軸向力的大小。結(jié)合位移量測，判斷圍巖發(fā)展趨勢，分析圍巖內(nèi)強度下降區(qū)的界限修正錨桿設(shè)計參數(shù)，評價錨桿支護效果。2）量測方法和儀器 錨桿的軸向力測定，按其量測原理可分為電測式和機械式兩類。其中電測式又可分為電阻應(yīng)變式和鋼弦式。 電阻應(yīng)變式和機械式是通過量測錨桿不同深度處的應(yīng)變（或變形），然后按有關(guān)計算方法轉(zhuǎn)求應(yīng)力。 鋼弦式則

26、是通過測定不同深度處傳感器受力后的鋼弦振動頻率變化，轉(zhuǎn)求應(yīng)力。8、圍巖壓力及兩層支護間壓力量測 隧道開挖后，圍巖要向凈空方向變形，而支護結(jié)構(gòu)要阻止這種變形，這樣就會產(chǎn)生圍巖作用與支護結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力。圍巖壓力量測，通常情況下是指圍巖與支護或噴層與二次襯砌混凝土間的接觸壓力的測試。1）目的：了解圍巖壓力的量值及分布狀態(tài)；判斷圍巖和支護的穩(wěn)定性，分析二次襯砌的穩(wěn)定性和安全度。2）量測儀器與原理 接觸壓力量測儀器根據(jù)測試原理和測力計結(jié)構(gòu)不同分為液壓式測力計和電測式測力計。 目前隧道中多用電測式， 弦測法原理：在傳感器中有一根張緊的鋼弦，當(dāng)傳感器受外力作用時，弦的內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，隨著弦的內(nèi)應(yīng)力改變，自

27、振頻率也相應(yīng)地發(fā)生變化，弦的張力越大，自振頻率越高，反之，自振頻率越低。 圖614 鋼弦式雙膜壓力盒構(gòu)造圖1剛性板；2彈性板；3傳力軸；4弦夾；5鋼弦9、鋼支撐應(yīng)力量測 一般在、級圍巖中常采用型鋼支撐；級圍巖中常采用格柵支撐。通過對鋼支撐的應(yīng)力量測，可知鋼支撐的實際工作狀態(tài)，從鋼支撐的性能曲線上可以確定在此壓力作用下鋼支撐所具有的安全系數(shù)，視具體情況確定是否需要采用加固措施。1）量測目的了解鋼支撐應(yīng)力的大小，為鋼支撐選型與設(shè)計提供依據(jù)。根據(jù)鋼支撐的受力狀態(tài)，判斷隧道空間和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。了解鋼支撐的實際工作狀態(tài)，保證隧道施工安全。2）量測元件 目前使用較普遍的型鋼支撐應(yīng)力量測多采用鋼弦式表面

28、應(yīng)變計，格柵支撐應(yīng)力量測多采用鋼弦式鋼筋應(yīng)力計。 鋼弦式表面應(yīng)變計結(jié)構(gòu)圖 鋼弦式鋼筋應(yīng)力計 10、混凝土應(yīng)力量測 混凝土應(yīng)力量測包括噴射混凝土和二次襯砌模筑混凝土應(yīng)力量測。其目的是了解混凝土層的變形特性以及混凝土的應(yīng)力狀態(tài)；掌握噴層所受應(yīng)力的大小，判斷噴射混凝土層的穩(wěn)定狀況；判斷支護結(jié)構(gòu)長期使用的可靠性以及安全程度；檢驗二次襯砌設(shè)計的合理性，積累資料。11、量測數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用1） 量測數(shù)據(jù)處理的目的 由于現(xiàn)場量測所得的原始數(shù)據(jù)，不可避免具有一定的離散性，其中包含著測量誤差甚至測試錯誤。不經(jīng)過整理和數(shù)學(xué)處理的量測數(shù)據(jù)一時難以直接利用。數(shù)學(xué)處理的目的是： 將同一量測斷面的各種量測數(shù)據(jù)進行分析對比、

29、相互印證，以確認(rèn)量測結(jié)果的可靠性； 探求圍巖變形或支護系統(tǒng)的受力隨時間變化規(guī)律、空間分布規(guī)律，判定圍巖和支護系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)。2）量測數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容 繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨時間變化的曲線時態(tài)曲線； 繪制位移速率、應(yīng)力速率、應(yīng)變速率隨時間變化的曲線； 繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨開挖面推進變化的曲線空間曲線； 繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨圍巖深度變化的曲線； 繪制接觸壓力、支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力在隧道橫斷面上分布圖。3）量測數(shù)據(jù)的應(yīng)用 從維護圍巖穩(wěn)定性和支護系統(tǒng)的可靠性出發(fā)，現(xiàn)場測試人員關(guān)心圍巖變形量的大小，是否侵入隧道設(shè)計斷面的限界，是否對施工人員的安全構(gòu)成威脅。以便及時調(diào)整設(shè)計參數(shù)和進行施工決策。1）初期支護階段圍巖

30、穩(wěn)定性的判據(jù)和施工管理根據(jù)最大位移值進行施工管理a.當(dāng)量測位移U小于Un/3，表明圍巖穩(wěn)定，可以正常施工。b.當(dāng)量測位移U大于Un/3并小于2Un/3時，表明圍巖變形偏大，應(yīng)密切注意圍巖動向，可采取一定的加強措施，如加密、加長錨桿等措施。c.當(dāng)量測位移U大于2Un/3時，表明圍巖變形很大，應(yīng)先停止掘進，并采取特殊的加固措施，如超前支護、注漿加固等。d.實測最大位移值或預(yù)測最大位移值不大于2Un/3時，可認(rèn)為初期支護達到基本穩(wěn)定。根據(jù)位移速率進行施工管理a.當(dāng)位移速率大于1mm/d時，表明圍巖處于急劇變形階段，應(yīng)密切關(guān)注圍巖動態(tài)。b.當(dāng)位移速率在10.2mm/d之間時，表明圍巖處于緩慢變形階段。

31、c.當(dāng)位移速率小于0.2mm/d時，表明圍巖已達到基本穩(wěn)定，可以進行二次襯砌作業(yè)。(3)根據(jù)位移時態(tài)曲線進行施工管理每次量測后應(yīng)及時整理數(shù)據(jù)，繪制時態(tài)曲線。a.當(dāng)位移速率很快變小，時態(tài)曲線很快平緩，表明圍巖穩(wěn)定性好，可適當(dāng)減弱支護。b.當(dāng)位移速率逐漸變小，即d2u/dt20，時態(tài)曲線趨于平緩，表明圍巖變形趨于穩(wěn)定，可正常施工。c.當(dāng)位移速率不變，即d2u/dt2=0，時態(tài)曲線直線上升，表明圍巖變形急劇增長，無穩(wěn)定趨勢，應(yīng)及時加強支護，必要時暫停掘進。d.當(dāng)位移速率逐步增大，即d2u/dt20，時態(tài)曲線出現(xiàn)反彎點，表明圍巖已處于不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)停止掘進，及時采取加固措施。7 混凝土襯砌質(zhì)量檢測 隧

32、道混凝土襯砌是重要的支護措施，是隧道結(jié)構(gòu)“內(nèi)實外美”的直接體現(xiàn)者。混凝土襯砌質(zhì)量的好壞對隧道的長期穩(wěn)定性、運營功能的發(fā)揮有著重要的影響。 隧道混凝土襯砌常見的質(zhì)量問題包括： 混凝土開裂； 混凝土強度不夠； 襯砌厚度不足； 鋼筋銹蝕； 襯砌表面滲漏水； 襯砌背后充填不密實。1、隧道襯砌混凝土施工檢查 1）襯砌施工條件 整體式襯砌開挖輪廓的檢查； 圍巖及初期支護穩(wěn)定性要求； 基礎(chǔ)地基承載能力要求； 2）襯砌混凝土澆筑施工檢查 模板檢查（強度、剛度、外形、尺寸、位置） 鋼筋檢查（間距、數(shù)量、位置、長度） 澆筑檢查 仰拱和底板 3）拆模檢查（拆模檢查應(yīng)符合公路隧道施工技術(shù)規(guī)范） 不受力（5.0MPa）

33、 壓力大（100） 壓力?。?0）2、混凝土強度檢測1）回彈法檢測混凝土強度回彈法原理 由于混凝土的抗壓強度與其表面硬度存在某種關(guān)系，而回彈的彈擊錘被一定的彈力打擊在混凝土表面上，其回彈高度與混凝土的表面硬度成一定的比例關(guān)系。根據(jù)表面硬度則可推求混凝土的抗壓強度。測試儀器：回彈儀。測試方法： 檢測時，回彈儀軸線始終垂直于測區(qū)所在面 測區(qū)范圍0.20.2m2，測點均勻布置； 每測區(qū)測取16個回彈值，每個讀數(shù)精確到1； 回彈值的求取，16個值中，剔除3個最大值，3個最小值，求其平均值； 在有代表性測區(qū)進行碳化深度測定，一般不少于30的測區(qū)； 碳化深度試驗所用的溶液為1的酚酞酒精溶液。 對回彈值影響

34、最大的因素是碳化和齡期2）超聲波法檢測混凝土強度 原理：是根據(jù)混凝土的抗壓強度Rc與縱波的傳播速度Ve之間存在著某種函數(shù)關(guān)系，然后在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（即各種影響系數(shù)C=1的情況下）制備標(biāo)準(zhǔn)混凝土試塊，并以測得每個試塊的平均傳播速度V與破損強度R，擬合出曲線方程Rc=aebv,最后根據(jù)波速來測算強度值。 測試儀器：聲波儀。 測試方法：超聲波探測按探頭安放的位置不同可分為： 對測法、斜測法、平測法 強度影響因素： 橫向尺寸效應(yīng)；溫度和濕度；鋼筋 骨料；水灰比；齡期；缺陷和損傷。 3）鉆芯法檢測混凝土強度 鉆芯法是利用鉆機和人造金剛石空心薄壁鉆頭，從結(jié)構(gòu)混凝土中鉆取芯樣以檢測混凝土強度和混凝土內(nèi)部缺陷的方

35、法。 鉆芯取樣時固定鉆芯機的方法有：配重法真空吸附法頂桿支撐法膨脹錨栓法；隧道混凝土取芯一般采用膨脹錨栓法 鉆芯取樣時，一般要求芯樣直徑為粗集料直徑的3倍； 取芯數(shù)量同一批構(gòu)件不得少于3個；3、隧道襯砌厚度檢測 沖擊回波法； 激光斷面儀法； 地質(zhì)雷達法； 直接量測法；（鑿孔）4、混凝土缺陷檢測 1）外部缺陷，外部缺陷主要包括：裂縫、蜂窩、麻面、平整度、幾何尺寸。 檢測儀器： （刻度放大鏡、塞尺、直尺、數(shù)碼相機） 2）內(nèi)部缺陷，裂縫的深度、背部回填密實度、空洞。 檢測方法：地質(zhì)雷達、超聲波、沖擊回波法、紅外成像。8 通風(fēng)照明檢測 隧道通風(fēng)照明的必要性 車輛在行駛的過程中要滿足安全行車的基本要求，

36、首先必須有一定的能見度，這就需要照明；要滿足舒適行車而不影響司乘人員的健康，這就需要通風(fēng)。1、通風(fēng)檢測 隧道通風(fēng)包括施工通風(fēng)和運營通風(fēng)，兩者的目的是不同的。 通風(fēng)檢測包括施工期間粉塵濃度檢測、瓦斯檢測；運營期間的CO檢測、煙霧VI濃度檢測、隧道風(fēng)壓、風(fēng)速檢測1）粉塵濃度檢測檢測方法：濾膜測塵法檢測原理：用抽氣裝置抽取一定量的含塵空氣，使其通過裝有濾膜的采樣器，濾膜將粉塵截留，然后，根據(jù)濾膜所增加的質(zhì)量和通過的空氣量計算出粉塵濃度。 主要器材 濾膜 采樣器 抽器裝置QTWWG12 G粉塵濃度 mg/m3； W1采樣前濾膜質(zhì)量 mg； W2采樣后濾膜質(zhì)量 mg； Q流量計讀數(shù) m3/min； T采

37、樣時間 min； 兩平行樣品的偏差值小于20時，方屬合格，否則需重測2）瓦斯?jié)舛葯z測 催化型瓦斯測量儀化學(xué)反應(yīng) 光干涉瓦斯檢定器物理反應(yīng)3）CO濃度檢測 CO允許濃度規(guī)定： 對于施工隧道：一氧化碳一般情況下不大于30mg/m3；特殊情況下，施工人員必須進入工作面時，濃度可為100mg/m3，但工作時間不超過30min； 對于運營隧道：隧道內(nèi)工作人員休息和控制室等人員長期停留的工作間為24ppm；正常運營時為150ppm，發(fā)生事故時短時間（15min）內(nèi)為250ppm。 檢知管：直徑46mm 長150mm左右的密封玻璃管 比色式；比長式 一次性 AT2型一氧化碳測量儀 原理：利用控制電位電化學(xué)原

38、理來檢測； 測量范圍：050ppm；0500ppm 4）煙霧濃度的檢測 不能直接測出煙霧濃度，只能通過測光透過率來求煙霧濃度VEEE、EV同一光源通過污染空氣和潔凈空氣后的照度； ealln1001nL1akl風(fēng)速檢測 規(guī)范規(guī)定：雙向交通隧道風(fēng)速不應(yīng)大于8m/s；單向交通隧道風(fēng)速不宜大于10m/s，特殊情況可取12m/s; 直接法：用風(fēng)表測，風(fēng)表分杯式（測大風(fēng)速）；翼式（測小風(fēng)速）。用風(fēng)表測試根據(jù)測試人員站位不同分為： 迎面法：V1.14Vs 側(cè)面法： V=Vs（S0.4）/S式中：V實際風(fēng)速；Vs實測風(fēng)速 間接法：先測出動壓2v21H H22、照明檢測 目前高等級公路上隧道照明設(shè)施是根據(jù)車速

39、和駕駛?cè)艘曈X的適應(yīng)能力設(shè)計的1)從安全和經(jīng)濟兩方面考慮：隧道白天照明劃分為：入口段 過渡段 中間段 出口段1）有關(guān)照明的幾個概念： 光通量：是指光源在單位時間內(nèi)發(fā)出的能被人眼感知的光輻射能的大小 lm 光強：單位立體角內(nèi)光通量的大小 I=d/dw I cd 照度：被照場所光通量的面積密度 E= d/dA E lx 亮度：單位面積上光強的大小 L cd/m2 nt（尼特） L=E/ L=E/C 砼C=13；瀝青C=222）照度測試 測試儀器數(shù)字式照度儀 步驟： 打開電源30min后再進行測試； 測試分三次進行，每30分鐘測一次，取平均值； 測點的布置：a橫斷面測點布置b縱斷面測點布置數(shù)據(jù)處理 取

40、三次讀數(shù)平均值為測試值 求25個測試值的平均值=路面平均照度（lx） 路面照度的總均勻度 U0Lmin/Lav Lav計算區(qū)域的平均亮度 Lmin計算區(qū)域的最低亮度 路面照度的縱向均勻度 U1Lmin/Lmax Lmin路面中心的最小亮度 Lmax路面中心的最大亮度n1iiavEn1En1iiavEn1E3）隧道眩光 隧道眩光分為失能眩光，是生理上的過程 不舒適眩光，是心理上的過程 眩光等級G與主觀上對不舒適感覺評價的相應(yīng)關(guān)系： G1：無法忍受 G2：干擾 G5：允許的極限 G7：滿意 G9：無影響5 防排水材料及施工質(zhì)量檢測1、隧道防排水的必要性：隧道滲漏水的長期作用，將極大地降低隧道內(nèi)各種設(shè)施的使用壽命和功能；隧道滲漏水惡化了隧道的運營環(huán)境。2、公路隧道防排水的基本原則：隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜