隧道監(jiān)理概述課件

公路隧道監(jiān)理概述

報告人:劉效平高級工程師公路隧道施工常見的質(zhì)量問題1、前言2、隧道施工技術(shù)特點(diǎn)3、新奧法基本概念4、常見病例介紹前言第一部分2、要做好隧道監(jiān)理必備的知識

1、具備施工工序和工藝要求的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)（看視頻）2、全面理解施工圖紙和規(guī)范要求（解讀規(guī)范內(nèi)容）3、親身經(jīng)歷過隧道病害的發(fā)生和處置（展示病害和處理圖片）4、充分理解圍巖級別種類的定義和軟硬巖及軟巖的變形機(jī)理和應(yīng)對措施（介紹圍巖形成，看工程實(shí)例）5、隧道結(jié)構(gòu)受力原理。我國地域自然條件差異較大,隧道穿越山體的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變，隧道受設(shè)計與施工技術(shù)條件的限制，從已建成的公路隧道看，滲漏水、襯砌開裂、拱背空洞、襯砌厚度不夠、混凝土強(qiáng)度劣化、路面開裂、路面冒水等現(xiàn)象嚴(yán)重。我國目前很多公路隧道處于病害發(fā)育的亞健康狀態(tài)，有些隧道已經(jīng)進(jìn)入到養(yǎng)護(hù)維修期，3、我國公路隧道病害現(xiàn)狀襯砌開裂滲漏水滲漏水滲漏水路面開裂路面冒水路面隆起襯砌背后空洞襯砌厚度不夠襯砌掉塊隧道施工技術(shù)特點(diǎn)第二部分1、隧道施工技術(shù)特點(diǎn)7）隧道不可預(yù)見的因素較多。8)施工作業(yè)空間小，各工序干擾大。9)施工工人技術(shù)水平普遍低。10)各工序檢查手段落后，有些還沒有有效的檢測手段；11)隧道工程大部分是隱密工程，只有一個可視面，工程隱患難以發(fā)現(xiàn)。12)工程質(zhì)量難以通過表面觀察進(jìn)行評價，表面顯示出來的問題，難以判斷問題的實(shí)質(zhì)。第三部分新奧法三、新奧法1、新奧法的基本概念2、新奧法的力學(xué)特征3、新奧法的設(shè)計原則4、新奧法及其技術(shù)特點(diǎn)5、新奧法與噴錨支護(hù)的關(guān)系6、噴射混凝土的作用機(jī)理7、錨桿的作用機(jī)理8、隧道施工順序和要求1、新奧法的基本概念新奧法的核心是：最大限度地利用和發(fā)揮圍巖的自承能力，圍巖不僅僅是荷載也是結(jié)構(gòu)的一部分,而且是結(jié)構(gòu)的主要部分。在整個工程的設(shè)計、施工過程中，以利用和發(fā)揮圍巖的自承能力為基本出發(fā)點(diǎn)，采取各種工程措施，使圍巖成為隧道承載體系的一部分。1、新奧法的基本概念

新奧法，是應(yīng)用巖體力學(xué)理論，以維護(hù)和利用圍巖的自穩(wěn)能力為基點(diǎn)，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，及時地進(jìn)行支護(hù)，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，并通過對圍巖和支護(hù)的量測、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道施工的方法。

2、新奧法的力學(xué)特征

圍巖的力學(xué)特征，根據(jù)巖體力學(xué)理論芬納公式（Fenner）

2、新奧法的力學(xué)特征圍巖位移及支護(hù)抗力特征曲線2、新奧法的力學(xué)特征通過上面分析我們可以認(rèn)識到：1）圍巖所需的支護(hù)抗力是變化的,他與巖體本身性質(zhì)、結(jié)構(gòu)剛度和支護(hù)時間有關(guān)；2）隧道圍巖變形是巖體內(nèi)能量的釋放過程。要允許圍巖產(chǎn)生一定變形，釋放一定能量。3）隧道圍巖壁面的變形速度是判斷（內(nèi)空變位量的大小、變化速率）洞室能否穩(wěn)定重要指標(biāo)。3、新奧法的原則4）應(yīng)在適宜的時機(jī)，構(gòu)筑適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)，避免在圍巖中出現(xiàn)不利的應(yīng)力狀態(tài)。5）要早支護(hù)、柔支護(hù)，不能頂著干！6）要求支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖盡早地密貼，共同工作。3、新奧法的設(shè)計原則7）通過現(xiàn)場監(jiān)控量測，掌握圍巖應(yīng)力狀態(tài)和圍巖、支護(hù)變形發(fā)展趨勢，及時調(diào)整支護(hù)參數(shù)，力求獲得最適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)。8）根據(jù)隧道圍巖力學(xué)概念和原則，進(jìn)行隧道的設(shè)計和施工，有效地、充分地利用圍巖天然的自承能力，保證隧道結(jié)構(gòu)安全、節(jié)省工程費(fèi)用。4、新奧法技術(shù)特點(diǎn)1）要求采用光面爆破（開挖面平順）斷面輪廓盡量圓順，避免應(yīng)力集中2）初期支護(hù)及時施作、緊貼圍巖、及早閉合3）開展現(xiàn)場監(jiān)控量測工作4）根據(jù)現(xiàn)場量測確認(rèn)和修改支護(hù)參數(shù)，調(diào)整施工方法。4、新奧法技術(shù)特點(diǎn)5）動態(tài)設(shè)計與施工6）考慮預(yù)留變形量7）強(qiáng)調(diào)施工方法與施工順序8）“理論導(dǎo)向、測試定量、經(jīng)驗(yàn)判斷”。5、新奧法與噴錨支護(hù)的關(guān)系

1）噴錨支護(hù)不是新奧法。2）噴錨支護(hù)是目前最簡便、最經(jīng)濟(jì)、最有效的快速柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)、是利用和發(fā)揮圍巖的自承能力最主要的、最有效的支護(hù)手段3）噴錨支護(hù)是一種加固圍巖、抑制圍巖變形、利用和發(fā)揮圍巖自承能力的襯砌形式，具有支護(hù)及時、柔性、緊貼圍巖、與圍巖共同變形等特點(diǎn)，6、噴射混凝土的作用機(jī)理1）特點(diǎn)：a)噴射混凝土支護(hù)、施作速度快、早期強(qiáng)度高、密實(shí)度好、與隧道圍巖緊密粘結(jié)的突出優(yōu)點(diǎn)。b)隧道開挖后及時施作噴混凝土支護(hù)，可以起到封閉巖面、填充坑凹及裂隙、防止風(fēng)化松動、維護(hù)和提高圍巖的整體性、幫助圍巖發(fā)揮自身的結(jié)構(gòu)作用、調(diào)整圍巖應(yīng)力分布，防止應(yīng)力集中，控制圍巖變形，防止掉塊、坍塌作用。

6、噴射混凝土的作用機(jī)理

2）噴錨支護(hù)的作用

增加了圍巖切向方向的約束力，使圍巖與噴層共同作用。a.粘接作用6、噴射混凝土的作用機(jī)理

b.彎曲壓縮作用

由于向內(nèi)產(chǎn)生徑向變位受到彎曲壓縮，對圍巖施加了徑向約束力。2）噴錨支護(hù)的作用6、噴射混凝土的作用機(jī)理2）噴錨支護(hù)的作用c.抗剪切作用6、噴射混凝土的作用機(jī)理

d.楔效應(yīng)，嵌入巖縫。e.減少局部集中應(yīng)力。f.防止發(fā)生風(fēng)化。2）噴錨支護(hù)的作用7、噴射混凝土的質(zhì)量檢查1）噴射混凝土強(qiáng)度；2）噴射混凝土厚度；3）噴射混凝土背后空洞、與圍巖的密貼情況。4）噴射混凝土與圍巖的粘結(jié)力；8、錨桿的作用機(jī)理錨桿是一種錨固在巖體內(nèi)部的桿狀體，是通過錨入巖體內(nèi)部的錨桿，與巖體融為一體，利用錨桿的懸吊作用、組合拱作用、縫綴作用、擠壓作用，將圍巖中的節(jié)理、裂隙竄為一體，約束圍巖內(nèi)部和周邊變位，達(dá)到改善圍巖的受力狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)加固圍巖、維護(hù)隧道穩(wěn)定的作用。在軟弱圍巖中起到改善其物理力學(xué)性能的作用。8、錨桿的作用機(jī)理1）懸吊作用

把可能掉下來的巖塊固定起來8、錨桿的作用機(jī)理2）組合梁作用把巖體疊合組成組合梁（錨桿群）8、錨桿的作用機(jī)理3）縫綴作用增加整體性（即增加裂縫之間的摩擦力）8、錨桿的作用機(jī)理4）內(nèi)壓作用向圍巖施加經(jīng)向的約束壓應(yīng)力

9、錨桿的質(zhì)量檢查1）錨桿有效錨固深度；（錨桿桿體材料、錨桿桿體長度、錨固砂漿強(qiáng)度、錨固砂漿飽滿度）2）錨桿間距，錨桿打設(shè)方向。10、鋼筋網(wǎng)支護(hù)鋼筋網(wǎng)是被包裹在噴混凝土內(nèi)，與噴混凝土一起工作，鋼筋網(wǎng)的作用，是提高噴混凝土抗裂性能、提高噴混凝土抗剪強(qiáng)度和韌性。幫助噴混凝土更好地發(fā)揮柔性支護(hù)特性。

新奧法11、鋼筋網(wǎng)支護(hù)檢查1）鋼筋直徑（符合設(shè)計要求）；2）鋼筋網(wǎng)間距（符合設(shè)計要求）；3）鋼筋網(wǎng)鋼筋的搭接長度（是30倍鋼筋直徑或一個網(wǎng)格尺寸）；4）鋼筋網(wǎng)距巖面的距離（不大于3cm）。12、鋼架支護(hù)鋼架支護(hù)能快速發(fā)揮較強(qiáng)的支護(hù)能力，在噴混凝土、錨桿強(qiáng)度出現(xiàn)強(qiáng)度之前，約束圍巖的位移，承受大部分的荷載?？刂茋鷰r變形和松弛的發(fā)展。鋼架支護(hù)被噴混凝土包裹后發(fā)揮整體受力效果。13、鋼架支護(hù)檢查1）鋼架截面高度或型鋼型號2）鋼架主鋼筋和腹筋直徑3）鋼架幾何尺寸4）鋼架焊接5）鋼架連接板6）安裝間距7）垂直度（小于2o）14、二次模注混凝土襯砌1）二次模注混凝土襯砌是剛性襯砌，具有較高的承載能力，是主要的永久支護(hù)結(jié)構(gòu)和維護(hù)結(jié)構(gòu)。2）二次模注混凝土襯砌包括拱、墻和仰拱。一般情況下是等截面、特殊情況下采用變截面初期支護(hù)錨桿二次襯砌仰拱襯砌仰拱填充14、二次模注混凝土襯砌3）二次模注混凝土襯砌施作時間

a圍巖及初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定以后施作，是很理想的情況。這時二次襯砌基本不受力。

b淺埋段、塌方段、土層圍巖及軟弱圍巖段等，初期支護(hù)及圍巖變形不能穩(wěn)定或穩(wěn)定時間較長（15～30天），除加強(qiáng)初期支護(hù)外，應(yīng)提前施作二次襯砌；14、二次模注混凝土襯砌d膨脹性圍巖、高地應(yīng)力地段:不能過早施作二次襯砌；應(yīng)讓地應(yīng)力充分釋放。e多數(shù)情況下，二次襯砌距掌子面的距離不超過150m為好。14、二次模注混凝土襯砌4）二次模注混凝土襯砌檢查：a事前檢查（影