1.公路隧道施工常見的質(zhì)量問題13-01-08.19

招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司

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2013.01.08公路隧道常見質(zhì)量問題程崇國程崇國1959年9月生重慶市人1982年畢業(yè)于重慶建筑工程學(xué)院地下建筑專業(yè)學(xué)士中國公路學(xué)會“隧道分科學(xué)會理事；交通部公路勘察設(shè)計典型示范工程咨詢專家；重慶市授予：“重慶市優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人才”。享受國務(wù)院“特殊政府津貼”專家參與《隧道設(shè)計規(guī)范》和《隧道施工技術(shù)規(guī)范》的編寫專業(yè)方向：地下工程結(jié)構(gòu)、隧道勘察設(shè)計，科研，施工控制主要成就:從事隧道專業(yè)技術(shù)工作近30年。主持或參與了勘察設(shè)計項目30多項；科研項目10多項；工程咨詢、隧道施工控制12項，獲各類科研成果8項，發(fā)表論文20篇。招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司

過去單位名稱“交通部重慶科學(xué)研究所”，成立於1965年5月，系直屬交通部管理的正廳級科研事業(yè)單位。2000年轉(zhuǎn)制為科技企業(yè)，整建制進(jìn)入招商局集團(tuán)。是中央在渝科研單位和甲級勘察設(shè)計院，是國家山區(qū)公路工程技術(shù)研究中心和隧道建設(shè)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點實驗室的依托單位。我院主要從事公路行業(yè)與市政行業(yè)的道路工程、橋梁工程、隧道工程、交通工程、軌道交通、等領(lǐng)域的科研開發(fā)、勘察設(shè)計、試驗檢測等公路隧道施工常見的質(zhì)量問題1、我國公路隧道建設(shè)概況2、隧道施工技術(shù)特點3、新奧法基本概念4、隧道施工技術(shù)特點5、我國公路隧道常見病害6、工程實例概述第一部分1.1公路隧道簡史

世界上最古老的公路（道路）隧道是公元初在羅馬的那不勒斯挖成的波西利波巖洞，長約1公里，無襯砌，至今還在運用。至20世紀(jì)90年代前，世界上最長的道路隧道為穿越瑞士阿爾卑斯山的圣哥達(dá)公路隧道，全長16.3km。于1970年5月5日開工，于1980年建成，用了10年時間。1.1公路隧道簡史目前世界最長的公路隧道，是位于挪威西部地區(qū)的洛達(dá)爾隧道，全長24.51km，單洞雙向行駛。于1995年3月開始動工興建，2000年11月27日正式通車目前世界建設(shè)規(guī)模最大的公路隧道是我國秦嶺終南山公路隧道，全長18.02km，雙洞四車道，長度居世界第二我國臺灣省2006年6月16日建成通車的雪山公路隧道，長度12.9km，雙洞四車道，中間設(shè)有平行導(dǎo)坑12.9km1.2我國公路隧道發(fā)展概況

1949年以前，中國僅有十余座道路隧道，最長的不過200米，大部分為單車道，無襯砌或采用條石、磚進(jìn)行襯砌。具有代表性的是建于抗戰(zhàn)時期的重慶山洞隧道。大連的早期隧道

上世紀(jì)50年代，我國公路隧道發(fā)展到30多座，總長度約2500m，且都為單洞，長度都是中、短隧道。

70年代全國道路隧道的數(shù)量達(dá)到1949年的10倍，較長的隧道有：重慶市歌樂山隧道，長706m、河南輝陵向陽公路隧道，長1400m。進(jìn)入80年代，改革開放初期，公路隧道的建設(shè)開始加速，甘肅七道梁隧道、新疆天山鐵力買提隧道等。到1990年底，我國建成的千米以上的隧道已有十余座，長度約150km。

1.2我國公路隧道發(fā)展概況

從上個世紀(jì)90年代后公路隧道進(jìn)入了高速發(fā)展時期。出現(xiàn)了以成渝高速公路中梁山隧道為代表的長大公路隧道,2000年以后又修建了福建美狐嶺隧道、湖南鐵峰山隧道、秦嶺終南山隧道、重慶方斗山隧道、廈門翔安隧道等長大公路隧道。截至2010年底，在我國大陸，全國公路總里程達(dá)400.82萬公里

；高速公路里程達(dá)7.41萬公里

；等級公路里程達(dá)330.47萬公里。

2010年底，全國公路隧道數(shù)量達(dá)7384

座，里程達(dá)5122.6km。其中，特長隧道265處、1138km，長隧道1218處、2020.8km。1.2我國公路隧道發(fā)展概況2009年2010年同比增長公路（萬公里）386.08400.8240.11%等級公路萬公里）305.63330.478.12%高速公路萬公里）6.517.4113.82%隧道公里3942512229.94%座6139738420.28%1.2我國公路隧道發(fā)展概況我國近5年隧道數(shù)量的發(fā)展趨勢

公路水路交通行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報返回我國近5年隧道長度的發(fā)展趨勢

1.2我國公路隧道發(fā)展概況

近10年來一大批重大科研項目和重大公路隧道工程的完成表明我國特長公路隧道建設(shè)與運營的技術(shù)已經(jīng)取得了很大發(fā)展，公路隧道的設(shè)計水平已接近國際先進(jìn)水平，部分達(dá)到國際先進(jìn)水平，施工技術(shù)有了重大進(jìn)步。1.2我國公路隧道發(fā)展概況

公路正持續(xù)不斷地向山區(qū)延伸、平原和沿海地區(qū)的水下隧道也方興未艾，公路隧道建設(shè)這幾年的增長量每年達(dá)1000多公里。隧道長度由90年代初的3公里，發(fā)展到現(xiàn)在的7、8公里，甚至10、12、18公里的超特長隧道。從隧道的形式上看，從過去的2車道隧道到今天的3車道隧道、4車道隧道；隧道的結(jié)構(gòu)型式有連拱隧道、小間距隧道、分岔隧道。還有如“地下立交結(jié)構(gòu)”、“橋隧混合結(jié)構(gòu)”、“匝道進(jìn)洞”等。公路隧道的改建擴(kuò)建工程也逐年增加。

公路隧道建設(shè)還將持續(xù)高速發(fā)展。公路隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面1.2我國公路隧道發(fā)展概況2車道

A=63m2高寬比=0.673車道

A=96m2高寬比=0.54

4車道

A=136m2高寬比=0.48連拱隧道

小凈距隧道

2車道隧道2車道隧道3車道隧道3車道隧道4車道隧道（深圳雅寶）1.2我國公路隧道發(fā)展概況連拱隧道小凈距隧道噴射混凝土預(yù)制混凝土構(gòu)件拱墻混凝土襯砌仰拱混凝土襯砌仰拱填充混凝土隧道基本構(gòu)造圍巖隧道洞內(nèi)匝道隧道洞內(nèi)匝道1.2我國公路隧道發(fā)展概況公路隧道由于其特殊的運營環(huán)境和運營條件，根據(jù)隧道不同長度、不同交通組成、不同交通量，需要配備必要的交通工程設(shè)施、管理設(shè)施、和防災(zāi)救援設(shè)施等。即將頒布實施的《公路隧道照明設(shè)計細(xì)則》規(guī)定長度大于150m的高等級公路隧道應(yīng)設(shè)置照明；對于公路等級低于二級公路，長度大于200m的隧道應(yīng)設(shè)置照明。大于1000m的隧道應(yīng)設(shè)機(jī)械通風(fēng)；大于5000m的隧道應(yīng)設(shè)采用分段通風(fēng)（豎井或斜井）。隧道洞內(nèi)照明設(shè)施隧道洞內(nèi)設(shè)施隧道洞內(nèi)設(shè)施隧道監(jiān)控設(shè)施隧道施工技術(shù)特點第二部分2、隧道施工技術(shù)特點2.1隧道施工是在有原始應(yīng)力場的介質(zhì)內(nèi)構(gòu)筑結(jié)構(gòu)，即:“先有荷載，后有結(jié)構(gòu)”。2.2隧道工程結(jié)構(gòu)的受力是不確定的。2.3隧道開挖方法、支護(hù)時間、支護(hù)剛度對結(jié)構(gòu)受力影響很大。2.4設(shè)計是以工程類比為主、計算為輔，實行動態(tài)設(shè)計。2.5隧道施工環(huán)境惡劣，能見度差、空氣質(zhì)量差、噪音大。影響工人的工作情緒和技能發(fā)揮。2.6施工作業(yè)空間小，各工序干擾大。1、隧道施工技術(shù)特點2.7隧道不可預(yù)見的因素較多。2.8施工水排水困難、泥漿難以清除，影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量。2.9施工工人技術(shù)水平普遍低。2.10隧道工程大部分是隱密工程，各工序過程檢查力度不夠、有些還沒有有效的檢測手段，工程隱患難以發(fā)現(xiàn)。2.11建成后的隧道只有一個可視面，工程質(zhì)量難以通過表面發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行評價，表面顯示出來的問題，不易判斷問題的實質(zhì)。第三部分新奧法3、新奧法3.1新奧法的基本概念3.2新奧法的力學(xué)特征3.3新奧法的設(shè)計原則3.4新奧法及其技術(shù)特點3.5新奧法與噴錨支護(hù)的關(guān)系3.6噴射混凝土的作用機(jī)理3.7錨桿的作用機(jī)理3.8隧道施工順序和要求3.1新奧法的基本概念

新奧法是由奧地利的一位地質(zhì)專家在50年代總結(jié)了前人的經(jīng)驗，提出來的一套隧道設(shè)計、施工技術(shù)。是新奧地利隧道施工方法的簡稱,它的英文名字是

(NewAustrianTunnelingMethod),簡寫（NATM）新奧法不是能用一句話能回答的，他是一種設(shè)計施工思想、概念，一套方法。3、新奧法3.1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，很多時候是結(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，采取各種工程措施，使圍巖成為隧道承載體系的一部分。3、新奧法3.1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)能力為基本出發(fā)點，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，及時地對圍巖進(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。

3、新奧法3.2新奧法的力學(xué)特征圓形洞室計算簡圖

3、新奧法3.2新奧法的力學(xué)特征圍巖位移及支護(hù)抗力特征曲線3、新奧法3.2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3.2新奧法的力學(xué)特征

實際施工中，很多時要分幾次施作初期支護(hù)，要及時進(jìn)行初期支護(hù)，封閉圍巖，但剛度不能太大，要讓圍巖在有控制的條件下變形。通過對圍巖變形的監(jiān)測，掌握洞室周邊位移、支護(hù)變形情況，觀察位移和變形是趨于穩(wěn)定還是在發(fā)展來決定下一步的處理措施，進(jìn)行第二次、第三次初期支護(hù)、決定二次襯砌施作時間。若圍巖變形沒有趨于穩(wěn)定的跡象，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)，或提早施作二次襯砌。3、新奧法3.3新奧法的原則

1）最大限度地利用和發(fā)揮圍巖的自承能力2）隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)，是要解決如何有效地控制變形問題。3）要允許圍巖有一定的變形（也包括結(jié)構(gòu)的變形），不要試圖阻止圍變形，使支護(hù)承受過大壓力；要限制圍巖變形，防止圍巖過大變形，發(fā)生垮塌。3、新奧法3.4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3.4新奧法的原則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，要有效地、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)省工程費用。3、新奧法3.5新奧法技術(shù)要求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，減少對圍巖的擾動2）初期支護(hù)要及時施作、緊貼圍巖、及早封閉巖面（封閉成環(huán)）、與圍巖共同工作；3）開展現(xiàn)場監(jiān)控量測工作，掌握圍巖動態(tài)；4）根據(jù)現(xiàn)場量測結(jié)果，確認(rèn)和修改支護(hù)參數(shù)，調(diào)整施工方法，確定二次支護(hù)施作時間。3、新奧法3.5新奧法技術(shù)特點1）動態(tài)設(shè)計、動態(tài)施工（至施工方法整）；2）考慮預(yù)留變形量；3）強(qiáng)調(diào)施工方法與施工順序；4）“理論導(dǎo)向、測試定量、經(jīng)驗判斷”。3、新奧法3.6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。3、新奧法隧道支護(hù)襯砌要求第四部分4.1噴射混凝土支護(hù)

4.1.1噴射混凝土的作用機(jī)理

1）噴混凝土特點：

a)噴射混凝土支護(hù)、施作速度快、早期強(qiáng)度高、密實度好、與隧道圍巖緊密粘結(jié)的突出優(yōu)點。

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、填充坑凹及縫隙、防止圍巖風(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。

4、支護(hù)與襯砌2）噴混凝土作用：

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4.1噴射混凝土支護(hù)4、支護(hù)與襯砌

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）噴混凝土作用：4.1噴射混凝土支護(hù)4、支護(hù)與襯砌4.1噴射混凝土支護(hù)2）噴混凝土作用：c.抗剪切作用4、支護(hù)與襯砌4.1噴射混凝土支護(hù)

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）噴混凝土作用：4、支護(hù)與襯砌4.1噴射混凝土支護(hù)4.1.2噴混凝土檢查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；4、支護(hù)與襯砌4.2錨桿支護(hù)

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。4、支護(hù)與襯砌4.2錨桿支護(hù)4.2.1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4、支護(hù)與襯砌4.2錨桿支護(hù)4.2..1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）4、支護(hù)與襯砌4.2錨桿支護(hù)4.2.1錨桿的作用機(jī)理3）縫綴作用—增加整體性（即增加縫隙之間的摩擦力）4、支護(hù)與襯砌4.2錨桿支護(hù)4.2.1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

4、支護(hù)與襯砌4.2錨桿支護(hù)4.2.2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。4、支護(hù)與襯砌4.3鋼筋網(wǎng)支護(hù)4.3.1鋼筋網(wǎng)支護(hù)作用鋼筋網(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。4、支護(hù)與襯砌4.3鋼筋網(wǎng)支護(hù)4.3.1鋼筋網(wǎng)支護(hù)檢查1）鋼筋直徑，符合設(shè)計要求；（Φ6.5、Φ8）2）鋼筋網(wǎng)間距，符合設(shè)計要求；（150×150、250×250）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）。4、支護(hù)與襯砌4.3鋼架支護(hù)4.4.1鋼架支護(hù)作用鋼架支護(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。4、支護(hù)與襯砌4.4鋼架支護(hù)4.4.1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）4、支護(hù)與襯砌4.5、二次模注混凝土襯砌4.5.1二次模注混凝土襯砌作用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4、支護(hù)與襯砌初期支護(hù)錨桿二次襯砌仰拱襯砌仰拱填充圍巖4.5二次模注混凝土襯砌4.5.2二次模注混凝土襯砌施作時間

1）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。2）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；4、支護(hù)與襯砌4.5二次模注混凝土襯砌

4.5.2二次模注混凝土襯砌施作時間3）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。4）多數(shù)情況下，二次襯砌距掌子面的距離不超過150m為好。5）塌方地段、土質(zhì)地層，二次襯砌盡可能跟進(jìn)，距掌子面的距離不超過30m。4、支護(hù)與襯砌11、二次模注混凝土襯砌4.5.3二次模注混凝土襯砌檢查：

1）事前檢查（影響混凝土的厚度）：開挖凈空檢查、防水板松緊檢查；

2）尺寸檢查:

襯砌成形后，襯砌內(nèi)空、斷面尺寸檢查。

3）澆筑質(zhì)量檢查：振搗密實度、背后空洞、拱頂灌注密實度、超挖回填4、支護(hù)與襯砌4.6、隧道支護(hù)施工順序順序1：初噴（4cm）打錨桿掛鋼筋網(wǎng)復(fù)噴（1-3次達(dá)到設(shè)計厚度）二次襯砌4、支護(hù)與襯砌4.6隧道支護(hù)施工順序初期支護(hù)與圍巖之間的要求（1）4、支護(hù)與襯砌4.6隧道支護(hù)施工順序初期支護(hù)與圍巖之間的要求（2）4、支護(hù)與襯砌4.6隧道支護(hù)施工順序順序2：初噴（4cm）打錨桿掛鋼筋網(wǎng)

立鋼拱架復(fù)噴（1-3次達(dá)到設(shè)計厚度）

二次襯砌4、支護(hù)與襯砌4.6隧道支護(hù)施工順序順序3：初噴（4cm）掛鋼筋網(wǎng)立鋼拱架復(fù)噴（1-2次）

打錨桿再復(fù)噴（2cm）二次襯砌4、支護(hù)與襯砌4.6隧道支護(hù)施工順序初期支護(hù)與圍巖之間的要求（3）4、支護(hù)與襯砌4.6隧道支護(hù)施工順序初期支護(hù)與圍巖之間的要求（4）4、支護(hù)與襯砌4.7初期支護(hù)施工要求4、支護(hù)與襯砌4.7初期支護(hù)施工要求初期支護(hù)與圍巖之間正確做法（1）先初噴后掛網(wǎng)

鋼筋網(wǎng)隨巖面凹凸起伏敷設(shè)4、支護(hù)與襯砌初期支護(hù)與圍巖之間正確做法（2）4.7初期支護(hù)施工要求先初噴后掛網(wǎng)

鋼筋網(wǎng)隨巖面凹凸起伏敷設(shè)4、支護(hù)與襯砌鋼筋網(wǎng)隨巖面凹凸敷設(shè)4.7初期支護(hù)施工要求4、支護(hù)與襯砌4.7初期支護(hù)施工要求初期支護(hù)與圍巖之間正確做法（3）先初噴后掛網(wǎng)

立拱架再復(fù)噴4、支護(hù)與襯砌4.7初期支護(hù)施工要求初期支護(hù)與圍巖之間正確做法（4）先初噴后掛網(wǎng)

立拱架再復(fù)噴4、支護(hù)與襯砌4.7初期支護(hù)施工要求日本做法初期支護(hù)正確做法（5）4、支護(hù)與襯砌初期支護(hù)正確做法（6）日本做法我國公路隧道常見病害第五部分5.1我國公路隧道病害現(xiàn)狀1）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)計和施工技術(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)象較為嚴(yán)重。

2）我國目前有些公路隧道處于病害發(fā)育的亞健康狀態(tài)，很多隧道養(yǎng)護(hù)維修的任務(wù)相當(dāng)繁重。5、隧道病害襯砌開裂襯砌開裂襯砌開裂襯砌開裂襯砌開裂滲漏水開裂、滲漏水滲漏水滲漏水滲漏水寒冷地區(qū)襯砌冰凌102襯砌表面形成結(jié)晶體泄水孔被結(jié)晶體堵塞混凝土劣化襯砌背后空洞襯砌厚度不夠襯砌背后空洞襯砌掉塊路面開裂路面隆起地震災(zāi)害路面隆起路面冒水排水溝堵塞排水溝破損被雜物堵塞的路緣邊溝排水溝破損排水溝堵塞電纜溝蓋板抬起主要技術(shù)成果及發(fā)展趨勢1主要技術(shù)成果暴雨災(zāi)害暴雨災(zāi)害暴雨災(zāi)害隧道洞口段山體出現(xiàn)開裂、滑動、滾石地震災(zāi)害隧道洞口段山體崩塌、滑動、滾石地震災(zāi)害地震災(zāi)害洞門墻出現(xiàn)開裂、裂縫、傾斜、沉降日常養(yǎng)護(hù)差邊溝堵塞日常養(yǎng)護(hù)差5.2公路隧道病害原因分析：上述病害現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要有以下幾個方面：

5.2.1設(shè)計原因

5.2.2施工原因

5.2.3材料原因

5.2.4技術(shù)原因5.2公路隧道病害原因分析：5.2.1設(shè)計原因選擇埡口穿越山體順溝布線穿越嚴(yán)重不良地質(zhì)地段隧道位置不好5.2公路隧道病害原因分析：5.2.1設(shè)計原因陡傾巖層的山體，隧道順巖層走向布線5.2公路隧道病害原因分析：5.2.1設(shè)計原因連拱隧道：1）整體式中墻2）中導(dǎo)洞在路線線位置布置構(gòu)造設(shè)計不合理2.1公路隧道病害原因分析：5.2公路隧道病害原因分析：5.2.1設(shè)計原因連供隧道中導(dǎo)洞應(yīng)該偏移中線布置連供隧道應(yīng)該采用復(fù)合式中墻，改善受力條件，優(yōu)化防水構(gòu)造。5.2公路隧道病害原因分析：路面邊溝應(yīng)順路沿這樣的情況應(yīng)增設(shè)仰拱5.2.1設(shè)計原因管棚超前支護(hù)，鋼管內(nèi)沒有鋼筋籠，導(dǎo)致斷管和坍塌5.2公路隧道病害原因分析：5.2.1設(shè)計原因設(shè)計措施不當(dāng),構(gòu)造設(shè)計不合理5.2公路隧道病害原因分析：5.2.1設(shè)計原因

排水設(shè)計不當(dāng)，不設(shè)中心水溝或中心水溝斷面過小、排水能力不夠?qū)е侣访婷八?.2.3材料原因1）混凝土生產(chǎn)時原材料計量誤差大，尤其是噴射混凝土外加劑摻加隨意性大；2）配合比不準(zhǔn)確；3）碎石、砂級配差，含泥量超標(biāo)，碎石中石粉含量大；4）材料交叉堆放，沒有很好的隔離措施5）采用劣質(zhì)產(chǎn)品、假冒偽劣產(chǎn)品。5.2公路隧道病害原因分析：料場料場相互交叉、含泥較重。料場材料不能這樣存放材料不能這樣存放5.2.4技術(shù)原因1）設(shè)計依據(jù)的圍巖類型與實際圍巖不符，隧道邊墻、仰拱地基不均勻沉降，導(dǎo)致拱圈不均勻下沉，造成襯砌斷面不適應(yīng)受力的需要。2）超欠挖嚴(yán)重，局部欠挖，襯砌厚度不均勻，致使斷面局部應(yīng)力過大。3）對隧道圍巖地質(zhì)條件的認(rèn)識，個體差異大。4）隧道工程大部分屬隱蔽工程，檢測和補(bǔ)強(qiáng)困難。5）襯砌背后的盲管、盲溝無法檢測、無法維修。5.2公路隧道病害原因分析：5.2.4工藝原因1）混凝土澆筑時不振搗或漏振，致使混凝土不密實。2）追求施工進(jìn)度，拆模時間過早，使混凝土強(qiáng)度還未形成結(jié)構(gòu)過早受力，造成襯砌開裂。3）脫模后沒有進(jìn)行混凝土的潮濕養(yǎng)護(hù)，造成開裂。4）欠挖或初期支護(hù)侵入襯砌限界，造成襯砌混凝土厚度不足，襯砌混凝土厚度嚴(yán)重不均勻；5.2公路隧道病害原因分析：5.2.4工藝原因5）在澆筑高度大于２ｍ的情況下，不采取任何措施進(jìn)行澆筑，造成混凝土離析。6）襯砌邊墻分次澆注、設(shè)矮邊墻，增加縱向施工縫，邊墻腳襯砌厚度不夠。7）錨桿注漿工藝不能保證砂漿飽滿；也沒有很好的檢查手段。5.2公路隧道病害原因分析：矮邊墻帶來的問題這樣的模板臺車需改進(jìn)不用先澆矮邊墻不用先澆矮邊墻不用先澆矮邊墻5.3公路隧道結(jié)構(gòu)常見的質(zhì)量問題1）初期支護(hù)不及時，圍巖條件差的地段不及時封閉成環(huán)；2）初期支護(hù)不緊貼圍巖，背后存在空洞、摻填片石；3）初期支護(hù)厚度不夠（噴混凝土厚度）；4）鋼拱架拱腳懸空、鋼拱架連接不牢；5）鋼拱架扭曲、翹曲、不在一個平面；5.3公路隧道結(jié)構(gòu)常見的質(zhì)量問題6）鋼拱架間距不均，不符合設(shè)計要求；7）鋼筋網(wǎng)與圍巖的距離過大；8）鋼筋網(wǎng)鋼筋沒有搭接；網(wǎng)片最易出現(xiàn)，9）二次襯砌仰拱不成形，拱座連接不好；10）圍巖欠挖襯砌厚度不夠，11）拱頂混凝土沒有灌到位、拱頂混凝土厚度不夠；5.3公路隧道結(jié)構(gòu)常見的質(zhì)量問題12）襯砌鋼筋連接不規(guī)范，焊接質(zhì)量差；13）防水板焊接不牢、破損；14）防水板夾在混凝土中間。破壞混凝土整體結(jié)構(gòu)。15）排水管堵塞移位，導(dǎo)致排水不暢；16）襯砌止水條不嵌槽、止水條移位，；17）止水帶倒轉(zhuǎn)折曲。問題一：

沒有初噴沒有初噴沒有初噴開挖巖面沒有及時進(jìn)行初噴巖面要初噴圍巖應(yīng)該進(jìn)行初噴解決辦法：加強(qiáng)管理，及時初噴。圍巖進(jìn)行初噴后，圍巖可保持長期穩(wěn)定。盡管噴混凝土厚度并不厚問題二：

鋼拱架拱腳懸空格柵拱鋼筋表面干凈鋼筋表面灰塵

鋼支撐拱腳有部分懸空現(xiàn)象，縱向一次開挖支護(hù)長度過大鋼架拱腳懸空鋼架基腳懸空鋼架基腳懸空鋼架基腳懸空把拱腳懸空部分用洞渣遮掩鋼架基腳正確作法鋼架基腳正確作法鋼架基腳正確作法解決辦法：控制開挖長度，控制懸空時間；增加鎖腳錨桿問題三：

鋼拱架間距不對鋼拱架間距不對問題四：

鋼拱架偏移、傾斜鋼拱架偏移、傾斜問題五：

鋼拱架分段連接錯誤不贊成工字鋼的連接工字鋼正確連接問題六：

下臺階開挖距離過長

上臺階拱腳懸空

仰拱開挖距離過長

拱腳懸空邊墻一次開挖距離過長一次開挖暴露長度達(dá)8m1.預(yù)留馬口臺階太小2.拱腳對稱開挖鋼架拱腳、基腳懸空一次開挖距離過長鋼架拱腳懸空、一次開挖距離過長鋼架拱腳懸空、一次開挖距離過長仰拱開往一次開挖距離過長，不能忽視仰拱一次開挖距離過長

暴露時間也長鋼架基腳正確作法在有鋼架支護(hù)的地段都應(yīng)控制邊墻一次開挖長度鋼架基腳正確作法鋼架基腳正確作法鋼架基腳正確作法拱腳設(shè)鎖腳錨桿問題七：

初期支護(hù)背后填充和空洞初期支護(hù)與圍巖之間空隙初期支護(hù)外面看上去平整，背后空洞。

發(fā)生塌方更具突然性，危害很大。初期支護(hù)與圍巖之間空隙初期支護(hù)與圍巖之間空隙危害大應(yīng)當(dāng)這樣做初期支護(hù)與圍巖之間填片石初期支護(hù)與圍巖之間填片石初期支護(hù)與圍巖之間填片石初期支護(hù)與圍巖之間填片石這樣的過程好危害大教訓(xùn)教訓(xùn)問題八：

錨桿問題砂漿不飽滿，

錨桿中沒有注入過水泥漿的痕跡錨桿沒有砂漿包裹錨桿墊板沒有緊貼噴層中空錨桿外露端過長、錨固深度不夠錨桿布置方式正確、但沒有墊板錨桿布置方式正確、但沒有墊板這是現(xiàn)場看到的錨桿組合錨桿錨桿質(zhì)量是有效錨固長度錨桿錨頭先攻絲問題九：

鋼筋網(wǎng)預(yù)焊成片（鋼筋網(wǎng)片）

鋼筋網(wǎng)不能貼近圍巖不贊成鋼筋網(wǎng)焊成片鋼筋網(wǎng)片與網(wǎng)片之間搭接不符合規(guī)范要求鋼筋網(wǎng)片與網(wǎng)片之間搭接不符合規(guī)范要求沒有初噴、鋼筋網(wǎng)沒有搭接鋼筋網(wǎng)的鋼筋要像抗洪搶險的戰(zhàn)士，手挽手相互依賴鋼筋網(wǎng)片：

不能緊貼巖面、

不能隨巖面凹凸敷設(shè)，

不能對圍巖形成有效支護(hù)。雙層鋼筋網(wǎng)順序不對應(yīng)當(dāng)是敷設(shè)一層鋼筋網(wǎng)噴一層混凝土后再敷設(shè)第二層。鋼筋網(wǎng)現(xiàn)場綁扎-貼近圍巖鋼筋正確做法鋼筋網(wǎng)隨巖面凹凸敷設(shè)鋼筋網(wǎng)隨巖面凹凸敷設(shè)鋼筋網(wǎng)隨巖面凹凸敷設(shè)鋼筋網(wǎng)隨巖面凹凸敷設(shè)問題十：

二次襯砌拱背空洞

厚度不夠二次襯砌拱頂混凝土沒有填滿，

導(dǎo)致襯砌厚度不夠、鋼筋外露）

二次襯砌拱頂混凝土沒有填滿，導(dǎo)致襯砌厚度不夠二次襯砌拱頂混凝土沒有填滿，

導(dǎo)致襯砌厚度不夠問題十一：