（高清版）JTGT 5440-2018 公路隧道加固技術(shù)規(guī)范

中華人民共和國行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)公路隧道加固技術(shù)規(guī)范實(shí)施日期：2019年05月01/日人民交通出版社股份有限公司第89號2018年12月25日2018年12月28日印發(fā)根據(jù)交通運(yùn)輸部《關(guān)于下達(dá)2009年度公路工程標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知》(廳公路字〔2009〕190號)要求，由中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司作為主編單位承擔(dān)《公路隧道加固技術(shù)規(guī)范》的制定工作。我國已建成的公路隧道中，由于各種因素的影響，部分隧道在使用過程中出現(xiàn)了襯砌滲漏水、開裂等多種病害，不同程度地影響了隧道的行車安全及使用年限，需進(jìn)行加固維修甚至拆除重建。本規(guī)范立足于國內(nèi)公路隧道加固設(shè)計(jì)、施工方面成熟的經(jīng)驗(yàn)，同時借鑒吸收國外的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)進(jìn)行編制，基于成熟理論、可靠方法和可行工藝，并充分考慮與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范相協(xié)調(diào)，使本規(guī)范具有科學(xué)性和實(shí)用性。本規(guī)范包括27章和7個附錄。其中，前3章，即1總則、2術(shù)語和符號、3基本規(guī)定，是對隧道加固設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的總體規(guī)定；第4章～第16章，即4總體設(shè)計(jì)、5加固材料、6加固計(jì)算、7襯砌加固設(shè)計(jì)、8注漿加固設(shè)計(jì)、9換拱加固設(shè)計(jì)、10隧底加固設(shè)計(jì)、11洞口工程加固設(shè)計(jì)、12滲漏水處治設(shè)計(jì)、13裂縫處治與表面缺陷修補(bǔ)設(shè)計(jì)、14凍害處治設(shè)計(jì)、15震害及火災(zāi)病害加固設(shè)計(jì)、16特殊地質(zhì)地段隧道處治設(shè)計(jì)，是對加固設(shè)計(jì)中采用的材料、結(jié)構(gòu)計(jì)算、加固方法等進(jìn)行規(guī)定；第17章～第27章，即17施工準(zhǔn)備與施工組織、18襯砌加固施工、19注漿加固施工、20換拱加固施工、21隧底加固施工、22洞口工程加固施工、23滲漏水處治施工、24裂縫處治與表面缺陷修補(bǔ)施工、25凍害處治施工、26特殊地質(zhì)地段隧道處治施工、27加固施工監(jiān)控量測，是對加固施工的準(zhǔn)備與組織、方法、工藝、過程質(zhì)量控制、監(jiān)控量測等進(jìn)行規(guī)定；附錄A加固計(jì)算，納入結(jié)構(gòu)加固計(jì)算用到的主要方法；附錄B植筋設(shè)計(jì)，附錄C隔熱防凍層計(jì)算，是具體構(gòu)件的計(jì)算方法；附錄D火災(zāi)檢測方法，附錄E高溫后混凝土、鋼筋強(qiáng)度折減系數(shù)，是火災(zāi)后對結(jié)構(gòu)受損情況的檢查方法、指標(biāo)等進(jìn)行規(guī)定；附錄F植筋施工方法，附錄G錨栓施工方法，是對具體構(gòu)件的施工方法進(jìn)行規(guī)定。本規(guī)范由韓常領(lǐng)負(fù)責(zé)起草第1、3章，田正負(fù)責(zé)起草第2、5章，秦洲負(fù)責(zé)起草第4、27章及第15章的火災(zāi)病害加固設(shè)計(jì)部分，劉學(xué)增負(fù)責(zé)起草第6章及第7章套拱加固設(shè)計(jì)部分，王華牢、汪成兵負(fù)責(zé)起草第7章除套拱加固設(shè)計(jì)外的其他部分，張武祥負(fù)責(zé)起草第8章，姜杰負(fù)責(zé)起草第9、10章，李玉文負(fù)責(zé)起草第11章，李志厚負(fù)責(zé)起草第12、13章，陳建勛負(fù)責(zé)起草第14章，鄧承波負(fù)責(zé)起草第16章及第15章的震害加固設(shè)計(jì)部分，劉元泉負(fù)責(zé)起草第17、18章，王萬平負(fù)責(zé)起草第19章，宮成兵負(fù)責(zé)起草第20章，楊彥民、藺虎平負(fù)責(zé)起草第21章，姚紅志負(fù)責(zé)起草第22章，雷華負(fù)責(zé)起草第23章，夏梁斌負(fù)責(zé)起草第24章，羅彥斌負(fù)責(zé)起草第25章，顧博淵負(fù)責(zé)起草第26章。請各有關(guān)單位在執(zhí)行過程中，將發(fā)現(xiàn)的問題和意見，函告本規(guī)范日常管理組，聯(lián)系人：韓常領(lǐng)(地址：西安市西高新區(qū)灃惠南路20號華晶商務(wù)廣場A座，郵政編碼：710075,電話電子郵箱：sdjgisgf@163.com),以便修訂時參考。主編單位：中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司參編單位：四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院中交第一公路工程局有限公司長安大學(xué)同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院中交瑞通路橋養(yǎng)護(hù)科技有限公司李志厚陳建勛楊彥民夏梁斌顧博淵田正雷華鄧承波汪成兵王萬平姚紅志羅彥斌藺虎平1———1總則 12術(shù)語和符號 32.1術(shù)語 32.2符號 4 7 4.1一般規(guī)定 4.2加固設(shè)計(jì) 4.3施工計(jì)劃 5加固材料 5.1一般規(guī)定 5.2水泥與混凝土 5.3鋼材 5.4注漿材料 5.6纖維復(fù)合材料 5.7膠黏劑 5.8裂縫修補(bǔ)材料 5.9保溫隔熱材料 6.1一般規(guī)定 6.2荷載 6.3計(jì)算模型 6.4結(jié)構(gòu)計(jì)算 7襯砌加固設(shè)計(jì) 7.1一般規(guī)定 7.2粘貼纖維復(fù)合材料加固設(shè)計(jì) 7.3粘貼鋼板(帶)加固設(shè)計(jì) 7.4噴射混凝土加固設(shè)計(jì) 7.5嵌入鋼架加固設(shè)計(jì) 公路隧道加固技術(shù)規(guī)范(JTG/T5440—2018)2——7.6錨桿加固設(shè)計(jì) 41——7.7套拱加固設(shè)計(jì) 8.1一般規(guī)定 448.2圍巖注漿加固設(shè)計(jì) 8.3襯砌背后空洞注漿加固設(shè)計(jì) 9換拱加固設(shè)計(jì) 489.1一般規(guī)定 9.2整體換拱加固設(shè)計(jì) 9.3局部襯砌更換設(shè)計(jì) 10.2隧底結(jié)構(gòu)加強(qiáng)設(shè)計(jì) 10.3隧底地基加固設(shè)計(jì) 10.4路面滲水處治設(shè)計(jì) 11.1一般規(guī)定 11.2洞門結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì) 11.3洞口邊仰坡加固設(shè)計(jì) 11.4洞口安全影響區(qū)加固設(shè)計(jì) 12.2止水法設(shè)計(jì) 12.3導(dǎo)水法設(shè)計(jì) 6712.4噴射法、涂層法設(shè)計(jì) 13.2裂縫處治設(shè)計(jì) 13.3表面缺陷修補(bǔ)設(shè)計(jì) 14.3隔熱防凍層設(shè)計(jì) —3—15.2震害加固設(shè)計(jì) 15.3火災(zāi)病害加固設(shè)計(jì) 16特殊地質(zhì)地段隧道處治設(shè)計(jì) 16.1一般規(guī)定 16.2膨脹巖 16.4巖溶 16.5采空區(qū) 16.6含有害氣體地層 16.7腐蝕性地層 17施工準(zhǔn)備與施工組織 17.1施工準(zhǔn)備 17.2實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì) 17.3施工安全 17.4施工環(huán)境保護(hù) 17.5作業(yè)人員的教育和培訓(xùn) 18襯砌加固施工 18.1一般規(guī)定 18.2粘貼纖維復(fù)合材料加固 18.4噴射混凝土加固 18.5嵌入鋼架加固 18.6錨桿加固 18.7套拱加固 18.8施工質(zhì)量控制 19注漿加固施工 19.1一般規(guī)定 19.2圍巖注漿 19.3襯砌背后空洞注漿 19.4施工質(zhì)量控制 20換拱加固施工 20.1一般規(guī)定 20.2整體換拱 20.3局部襯砌更換 21隧底加固施工 21.1一般規(guī)定 公路隧道加固技術(shù)規(guī)范(JTG/T5440—2018)4——21.2隧底換填 ——21.3增設(shè)仰拱、仰拱補(bǔ)強(qiáng)、仰拱加深 21.4樹根樁加固 21.5灰土樁加固 21.6鋼管樁加固 21.7旋噴樁加固 21.8隧底注漿 21.9施工質(zhì)量控制 22.1一般規(guī)定 22.2洞門結(jié)構(gòu)加固 22.3洞口邊仰坡加固 23滲漏水處治施工 23.1一般規(guī)定 23.2止水法 23.3導(dǎo)水法 23.4噴射法、涂層法 23.5降低水位法 23.6施工質(zhì)量控制 24.1一般規(guī)定 24.2裂縫處治施工 24.3表面缺陷修補(bǔ)施工 24.4施工質(zhì)量控制 25凍害處治施工 25.1一般規(guī)定 25.2整體隔熱防凍法 25.3局部保溫導(dǎo)水法 25.4加熱防凍法 25.5保溫排水法 25.6施工質(zhì)量控制 26.1一般規(guī)定 26.2膨脹巖 26.3黃土 26.4巖溶區(qū) 5——26.5采空區(qū) ——26.6含有害氣體 26.7腐蝕性 27.1一般規(guī)定 27.2地質(zhì)監(jiān)測 27.3結(jié)構(gòu)狀況觀測 27.4變形監(jiān)測 27.5受力監(jiān)測 27.6振動監(jiān)測 27.7有害氣體監(jiān)測 附錄A加固計(jì)算 A.2粘貼鋼板加固法 附錄B植筋設(shè)計(jì) B.1設(shè)計(jì)規(guī)定 B.2錨固計(jì)算 附錄C隔熱防凍層計(jì)算 附錄D火災(zāi)檢測方法 附錄E高溫后混凝土、鋼筋強(qiáng)度折減系數(shù) 附錄F植筋施工方法 附錄G錨栓施工方法 G.2施工質(zhì)量檢驗(yàn) 11.0.1為規(guī)范、指導(dǎo)公路隧道加固設(shè)計(jì)與施工，滿足安全適用、技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的要求，制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于山嶺公路隧道的加固設(shè)計(jì)與施工。1.0.3隧道加固設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)完整的調(diào)查、檢查、評估資料，合理制訂加固方案。條文說明調(diào)查資料主要包括設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營資料等。檢查資料一般包括經(jīng)常檢查、定期檢查、應(yīng)急檢查和專項(xiàng)檢查等資料。1.0.4應(yīng)按審查通過的設(shè)計(jì)文件進(jìn)行隧道加固施工，并根據(jù)監(jiān)控量測等信息實(shí)施動態(tài)管理。條文說明首先，隧道結(jié)構(gòu)受力影響因素很多，力學(xué)特性非常復(fù)雜；其次，山嶺公路隧道是地下工程，隱蔽性強(qiáng)，施工前所掌握的資料可能沒有全面反映病害情況和特征；再次，加固施工也可能會導(dǎo)致次生病害的出現(xiàn)。故規(guī)定加固施工應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測成果，結(jié)合具體情況及時調(diào)整設(shè)計(jì)和施工方案，保證加固工程安全、順利實(shí)施，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。1.0.5隧道加固施工應(yīng)遵守國家和行業(yè)安全生產(chǎn)的有關(guān)法律法規(guī)，建立健全安全生產(chǎn)管理體系，明確安全責(zé)任，嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，保證施工安全。1.0.6隧道加固應(yīng)遵守國家和行業(yè)環(huán)境保護(hù)的有關(guān)法律法規(guī)，節(jié)約用地，減少污染，保護(hù)環(huán)境。1.0.7隧道加固應(yīng)貫徹國家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝。21.0.8隧道加固設(shè)計(jì)與施工除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。32術(shù)語和符號2.1.1隧道加固tunnelstrengthening對病害隧道的圍巖、結(jié)構(gòu)、構(gòu)件采取工程措施，使其滿足安全性、耐久性及使用功能要求。采用粘貼纖維復(fù)合材料、粘貼鋼板(帶)、噴射混凝土、嵌入鋼架、錨桿、套拱等措施提高原襯砌結(jié)構(gòu)承載能力的方法。沿原襯砌表面增設(shè)拱形混凝土結(jié)構(gòu)，與原襯砌形成共同承載體的加固方法。套拱與原襯砌結(jié)合成一體時，稱為疊合式套拱；在套拱和原襯砌之間設(shè)置防水(保溫)層時，稱為復(fù)合式套拱。通過對隧道圍巖或襯砌背后缺陷區(qū)域壓注漿液，提高整體受力性能的加固方法。對原襯砌拱墻結(jié)構(gòu)整體或局部拆除后重新施作的加固方法。清除隧道基底軟化圍巖、虛渣及不合格的仰拱填料后，回填混凝土等材料對隧底進(jìn)行加固的方法。加大仰拱曲率，改善隧道整體受力狀態(tài)的加固方法。2.1.8洞口安全影響區(qū)securityaffectedareaoftunnelportal隧道洞頂邊仰坡以上，存在落石、滾石、崩塌、滑坡、泥石流、雪崩、水害等現(xiàn)2.1.9導(dǎo)水法waterdiversionmethod在襯砌內(nèi)部或表面設(shè)置導(dǎo)水設(shè)施將滲漏水引至排水系統(tǒng)的方法。利用混凝土表層微細(xì)裂縫的毛細(xì)作用，吸收低黏度且具有良好滲透性的封閉膠，封閉裂縫的方法。以一定的壓力將低黏度、高強(qiáng)度的裂縫修復(fù)膠注入縫腔內(nèi)，進(jìn)行裂縫修補(bǔ)的方法。2.1.12隧道凍害tunnelfrostdamage在寒冷環(huán)境下產(chǎn)生的隧道襯砌壁面掛冰、路面結(jié)冰、襯砌局部剝落等病害。2.1.13隔熱防凍法thermalinsulationanti-freezemethod在襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)或表面增設(shè)保溫隔熱層防止隧道凍害的方法，按在襯砌上設(shè)置的范圍不同又可分為局部隔熱防凍法和整體隔熱防凍法。采用加熱措施使排水系統(tǒng)或其他易凍結(jié)部位的溫度保持在冰點(diǎn)以上的方法。2.2符號2.2.1材料性能符號E—纖維復(fù)合材料的彈性模量；E——鋼板的彈性模量；E?,E——原受力主鋼筋和新增受力主鋼筋的彈性模量；f;——纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；f,f;——分別為新增受力主鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fu——鋼板與混凝土之間的黏結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；f?——鋼板的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；f?,fe——分別為原襯砌和新增混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；f,f?——新、舊混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；f?,f?——分別為原襯砌受拉區(qū)受力主鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和受壓區(qū)受力主鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；f?——原箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；5f,——λ?——第二層襯砌混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)；σ,——受拉邊或受壓較小邊的新增受力主鋼筋應(yīng)力；σ?—原襯砌受拉邊或受壓較小邊受力主鋼筋應(yīng)力。2.2.2作用效應(yīng)及承載力符號Mo加固前的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值；er——纖維復(fù)合材料的拉應(yīng)變；E混凝土極限壓應(yīng)變；eo—考慮二次受力影響時，纖維復(fù)合材料的滯后應(yīng)變；ε—加固前彎矩M?作用下，原受拉區(qū)受力主鋼筋的應(yīng)變值；ε—新增受力主鋼筋位置處，按平截面假定確定的初始應(yīng)變值；Eo—考慮二次受力影響時，受拉鋼板的滯后應(yīng)變。2.2.3幾何參數(shù)符號A?,A?——分別為受拉邊或受壓較小邊新增受力主鋼筋截面面積、受壓區(qū)新增受力A,需要粘貼的纖維復(fù)合材料的截面面積；A——纖維復(fù)合材料的有效截面面積；A——鋼板的截面面積；A?,A?——原襯砌受壓混凝土截面面積和新增受壓混凝土截面面積；A?,A?—對于受彎構(gòu)件，分別為原襯砌受拉區(qū)和受壓區(qū)受力主鋼筋的截面面積；對于偏心受壓構(gòu)件，分別為原襯砌受拉邊或受壓較小邊受力主鋼筋的截面面積、受壓邊受力主鋼筋的截面面積；A——同一截面內(nèi)原箍筋的截面面積之和；a——受拉邊或受壓較小邊新增受力主鋼筋合力點(diǎn)至加固后截面近邊的距離；an,an分別為原襯砌受拉邊或受壓較小邊受力主鋼筋合力點(diǎn)至加固后截面近邊的距離，原襯砌受壓邊或受壓較大邊受力主鋼筋合力點(diǎn)至加固后截面近邊的距離；br——襯砌受拉面粘貼纖維復(fù)合材料的總寬度；b?—襯砌受拉面粘貼鋼板的總寬度；e——偏心距；e?——附加偏心距673基本規(guī)定3.0.1隧道加固應(yīng)按檢查、設(shè)計(jì)、施工的程序進(jìn)行，恢復(fù)結(jié)構(gòu)安全性、耐久性及使用功能，滿足運(yùn)營要求。條文中的“恢復(fù)”是指，通過加固工程使結(jié)構(gòu)安全性、耐久性及使用功能滿足原設(shè)計(jì)或加固設(shè)計(jì)要求。3.0.2隧道加固范圍可為整座隧道或局部段落。對于不宜進(jìn)行加固的病害隧道，可采取改擴(kuò)建方案。3.0.3隧道加固后的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)結(jié)合公路等級、功能、重要性、隧道病害情況及使用年限等因素，從安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面綜合確定，并應(yīng)遵循下列原則：1隧道加固不應(yīng)降低原有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件限制需降低時，應(yīng)進(jìn)行可行性論證。經(jīng)論證可行后，可采用降低一級設(shè)計(jì)速度的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，并配套相應(yīng)的交通安全設(shè)施。2當(dāng)公路等級提高，隧道加固技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上可行時，宜按新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固。3.0.4應(yīng)結(jié)合加固材料性能因素，確定加固結(jié)構(gòu)的使用年限。使用年限到期后，經(jīng)可靠性鑒定認(rèn)為該結(jié)構(gòu)工作正常，可繼續(xù)延長其使用年限。隧道的加固材料含有合成樹脂或其他聚合物時，該類物質(zhì)均有使用年限要求，年限到期后其性能可能降低，導(dǎo)致加固結(jié)構(gòu)不滿足使用要求，故規(guī)定本條。3.0.5加固設(shè)計(jì)宜按技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩階段進(jìn)行。病害機(jī)理明確、處理措施簡單的隧道加固工程，也可采用一階段施工圖設(shè)計(jì)。本規(guī)范關(guān)于加固設(shè)計(jì)階段的名稱及要求，與交通運(yùn)輸部2018年發(fā)布的《公路養(yǎng)護(hù)工程管理辦法》中設(shè)計(jì)階段的名稱保持一致。本條中“病害機(jī)理明確”是指通過掌握的隧道既有技術(shù)資料，結(jié)合病害情況進(jìn)行分析，可以明確病害產(chǎn)生主要原因；“處理措施簡單”是指加固所采用的是成熟、有效、施工簡便、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)措施，并對隧道結(jié)構(gòu)、防排水設(shè)施等不會產(chǎn)生不利影響。3.0.6加固施工應(yīng)包括施工準(zhǔn)備、組織實(shí)施、工程驗(yàn)收等程序。施工過程中應(yīng)收集原始數(shù)據(jù)、資料，做好施工記錄、技術(shù)總結(jié)及資料歸檔。3.0.7加固施工應(yīng)結(jié)合病害程度、地質(zhì)條件、運(yùn)營情況、加固方案等，對施工中可能存在的各種潛在風(fēng)險進(jìn)行分析、評估，提出防范對策，制訂必要的突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，保證施工安全。條文說明若在運(yùn)營條件下進(jìn)行加固，需重點(diǎn)分析作業(yè)人員、施工機(jī)械與運(yùn)營車輛間的風(fēng)險3.0.8加固施工應(yīng)根據(jù)隧道病害情況、地質(zhì)條件、原結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況、加固方案及設(shè)計(jì)要求等編制監(jiān)控量測方案。條文說明隧道加固施工是對運(yùn)營隧道缺陷或病害進(jìn)行處治，與新建施工相比情況更為復(fù)雜。進(jìn)行嚴(yán)重病害隧道加固施工時，往往存在一定施工風(fēng)險，需做好有針對性的監(jiān)控量測，及時發(fā)現(xiàn)加固過程中結(jié)構(gòu)、圍巖及地下水的異常狀況。3.0.9加固施工質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)根據(jù)本規(guī)范及現(xiàn)行《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)第一冊土建工程》(JTGF80/1)等相關(guān)規(guī)范中的要求執(zhí)行。條文說明對于隧道加固施工質(zhì)量驗(yàn)收，現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50550)、《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》(JGJ123)等規(guī)范也有相關(guān)規(guī)定可以借鑒。3.0.10對病害嚴(yán)重、成因復(fù)雜的隧道加固施工完成后，宜進(jìn)行相應(yīng)監(jiān)測。條文說明本條中“病害嚴(yán)重”是指隧道襯砌、隧底、洞口邊仰坡等部位發(fā)育較難處治的病害，已嚴(yán)重影響運(yùn)營安全；“成因復(fù)雜”是指隧道病害的產(chǎn)生是多方面綜合因素導(dǎo)致。對于病害嚴(yán)重、成因復(fù)雜的隧道，加固施工完成后根據(jù)需要進(jìn)行一段時間的監(jiān)測，不僅使隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員掌握加固工程的效果，還能為以后養(yǎng)護(hù)工作積累技術(shù)資料。當(dāng)產(chǎn)生的病害與地下水有緊密聯(lián)系，按設(shè)計(jì)要求需要監(jiān)測時，一般監(jiān)測時間不少于一個水文年。4總體設(shè)計(jì)4.1一般規(guī)定4.1.1應(yīng)按確定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，加固后的襯砌結(jié)構(gòu)承載力、防排水要求等，應(yīng)符合現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第一冊土建工程》(JTG3370.1)的規(guī)定。條文說明隧道維修加固工程進(jìn)行襯砌結(jié)構(gòu)加固、防排水維修處治時，需符合現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第一冊土建工程》(JTG3370.1)的要求；未進(jìn)行襯砌結(jié)構(gòu)加固、防排水維修處治時，不受該條限制。4.1.2應(yīng)從安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、交通影響等方面進(jìn)行加固設(shè)計(jì)方案比選。隧道病害影響小、處理措施簡單時，可不做方案比選。條文說明隧道加固施工對交通的影響往往不可避免，加固方案的選擇需考慮運(yùn)營和施工安全問題，盡量減少對交通影響，保證行車和作業(yè)人員的安全。本條中“隧道病害影響小”是指隧道病害不嚴(yán)重、易于處治，同時對運(yùn)營安全影響不明顯；“處理措施簡單”的含義與本規(guī)范3.0.5條文說明中解釋一致。4.1.3對提高原結(jié)構(gòu)承載能力的加固工程應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，并應(yīng)結(jié)合工程類比進(jìn)行條文說明本條中的“提高原結(jié)構(gòu)承載能力”是相對于襯砌結(jié)構(gòu)承載力現(xiàn)狀而言，并非提高原設(shè)計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)承載力值。對于提高原結(jié)構(gòu)承載能力的加固設(shè)計(jì)，采用結(jié)構(gòu)計(jì)算的方法進(jìn)行定量分析，能夠量化既有結(jié)構(gòu)承載能力及其加固后的安全儲備，分析加固效果；同時考慮到隧道加固工程是實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)工作，類似工程的加固經(jīng)驗(yàn)也具有借鑒、指導(dǎo)意義，故要求進(jìn)行工程類比。4.1.4加固設(shè)計(jì)需對隧道平、縱面線形進(jìn)行調(diào)整時，調(diào)整后的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)隧道加固時，結(jié)合病害處治可能需要對平、縱線形進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。比如以往加固案例4.2加固設(shè)計(jì)4.2.1加固設(shè)計(jì)前，應(yīng)搜集隧道原設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營資料等，并結(jié)合檢查、評估成果進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)核，掌握隧道技術(shù)狀況。加固設(shè)計(jì)前，搜集隧道既有技術(shù)資料，有助于全面掌握隧道的地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)形式、防排水設(shè)施、施工情況、運(yùn)營情況等，并結(jié)合檢查、評估報(bào)告中的病害情況，分析判斷病害產(chǎn)生的原因，采取有針對性的處治措施。當(dāng)資料不完整，不滿足加固設(shè)計(jì)要求時，尚需采取專項(xiàng)檢查或地質(zhì)勘察進(jìn)行完善。進(jìn)行病害現(xiàn)場復(fù)核主要考慮檢查后隧道病害可能會進(jìn)一步發(fā)展，同時設(shè)計(jì)人員掌握了發(fā)展情況有助于認(rèn)識、分析病害情況及發(fā)展趨勢。4.2.2加固設(shè)計(jì)應(yīng)包括項(xiàng)目概況、病害情況及成因分析、加固方案、施工計(jì)劃等4.2.3應(yīng)結(jié)合公路等級、結(jié)構(gòu)形式、病害情況等，進(jìn)行加固方案設(shè)計(jì)。加固方案可由一種或多種處治方法組成，處治方法可按表4.2.3選用。4.2.4加固設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)根據(jù)隧道地質(zhì)條件、使用環(huán)境、病害情況，并考慮新舊材料的結(jié)合性能、材料性能差異等進(jìn)行設(shè)計(jì)。2應(yīng)減少對原有結(jié)構(gòu)的損傷，新舊結(jié)構(gòu)應(yīng)連接可靠，整體共同工作。3應(yīng)減小對原防排水系統(tǒng)的影響，保持防水系統(tǒng)完整，排水系統(tǒng)通暢。4采取多種處治措施時，應(yīng)明確施工順序。5應(yīng)與施工方法相結(jié)合，明確主要施工工藝及材料性能指標(biāo)，宜采用施工簡便、工藝成熟、對環(huán)境影響小的方案。公路隧道加固技術(shù)規(guī)范(JTG/T5440-2018)表4.2.3隧道加固方法選擇表松弛壓力偏壓地層滑坡膨脹性壓力承載力不足靜水壓凍脹力地震災(zāi)材料劣化滲漏水襯砌背后空洞襯砌厚度不足無仰拱加固合材料加固☆OO①襯砌網(wǎng)狀裂縫；②襯砌受拉開裂趨于穩(wěn)定；止襯砌拉裂；(帶)加固☆OOO★☆OO☆O★①襯砌開裂、剝離、剝落；②襯砌材料劣化；噴射混凝土☆OOO★☆OO★★★①襯砌開裂、剝離、剝落；②村砌材料劣化；能力，改善受力狀況；加固★☆OO★OO☆☆☆能力錨桿加固★★O★☆O☆OO襯砌混凝土開裂，側(cè)壁混凝土擠壓錯臺壓力增大；②平衡、改善襯砌受力狀態(tài)；★☆☆☆★★★★★☆☆★①襯砌嚴(yán)重裂損、剝離、剝落；②襯砌材料劣化嚴(yán)重；①提高襯砌整體承載能力；總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)續(xù)表4.2.3松弛壓力偏壓地層滑坡膨脹性壓力承載力不足靜水壓凍脹力地震災(zāi)材料劣化滲漏水襯砌背后空洞襯砌厚度不足無仰拱加固★★☆★☆★☆☆☆O①圍巖松弛導(dǎo)致襯砌混凝土開裂、變形；高巖體的抗剪強(qiáng)度和黏結(jié)力；O☆★☆★☆①空洞導(dǎo)致襯砌開裂、剝離、剝落；作用均勻，防止圍巖失穩(wěn)；☆☆☆☆★☆O★★★O★①襯砌混凝土嚴(yán)重開裂、變形、錯臺隧底加固隧底換填O★☆☆O★★☆O☆①仰拱混凝土開裂，局部破損；能力★OO★★★O☆★①襯砌混凝土開裂，墻腳向內(nèi)收斂；①改善襯砌整體受力；壓力的抵抗能力★☆★O①仰拱破壞；①改善襯砌整體受力；壓力及承壓水的抵抗能力隧底樁基☆O★☆①路面沉陷、錯臺、開裂；提高地基承載力公路隧道加固技術(shù)規(guī)范(JTG/T5440-2018)續(xù)表4.2.3松弛壓力偏壓地層滑坡膨脹性壓力承載力不足靜水壓凍脹力地震炎材料劣化滲漏水襯砌背后空洞襯砌厚度不足無仰拱隧底加固隧底注漿O☆★☆①隧底基礎(chǔ)軟弱、承載力不足；提高地基承載力錨桿(管)☆☆①邊墻不均勻沉降；洞口加固洞門墻加固☆☆☆☆★O斜、錯臺重建洞門☆☆☆☆☆★接長明洞、☆★★洞口有落石、滾石、崩塌、泥石流、雪崩護(hù)網(wǎng)★的因素防止落石、滾石、崩塌體等OO☆☆☆★★O★①襯砌滲漏水；①無滲漏水；6措施。7應(yīng)結(jié)合對行車影響、交通量、車道數(shù)、區(qū)域路網(wǎng)情況，合理設(shè)計(jì)交通組織方案。1本款中“材料性能差異”主要是指不同材料受力時，會產(chǎn)生不同的變形量，通常通過計(jì)算確定兩種材料協(xié)同受力情況。2隧道加固不僅要考慮隧道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、荷載作用影響，還要充分理解各種加固方法的作用機(jī)理，使新增構(gòu)件(如粘貼鋼板、噴射混凝土、錨桿、套拱等)與原結(jié)構(gòu)有效組合、共同受力。3防排水系統(tǒng)不通暢或被破壞可能導(dǎo)致一系列問題的產(chǎn)生，比如襯砌承受過大水壓力、襯砌滲漏水、路面滲水等。本規(guī)范中部分加固措施的實(shí)施，可能會損壞防水系統(tǒng)或堵塞排水系統(tǒng)，比如襯砌上的錨桿加固會損壞防水板，注漿加固可能堵塞局部排水系統(tǒng)等。方案選擇時，在加固效果均滿足要求的情況下，通常采取對防排水系統(tǒng)影響小的方案。若采取的方案對防排水系統(tǒng)有明顯影響，一般也會采取補(bǔ)救措施實(shí)現(xiàn)排水順暢。4部分隧道病害成因復(fù)雜，病害也不是獨(dú)立存在，往往需采取多種措施進(jìn)行綜合處治。這種條件下，施工順序是否合理直接關(guān)系到加固的效果及施工安全，故本款要求設(shè)計(jì)文件中要明確。比如：裂縫修補(bǔ)前一般先進(jìn)行滲漏水的治理；套拱加固前對原襯砌上存在的病害先進(jìn)行處治；換拱加固時，襯砌拆除前先對圍巖進(jìn)行加固等。5隧道加固施工限制條件較多，設(shè)計(jì)人員需熟悉現(xiàn)場情況、施工條件、施工工藝等，避免施工開展困難，故規(guī)定此款。4.2.5隧道加固對鄰近建筑物或設(shè)施有影響時，應(yīng)采取防護(hù)、拆除或改遷等措施。4.3施工計(jì)劃4.3.1加固設(shè)計(jì)應(yīng)提出合理的施工計(jì)劃。施工計(jì)劃宜包括施工方法、工藝及工序、工期、原有設(shè)施保護(hù)、交通組織、臨時設(shè)施、監(jiān)控量測、環(huán)境保護(hù)、注意事項(xiàng)等。4.3.2施工計(jì)劃編制應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)考慮工程量、施工難易程度及對交通影響程度等因素，確定合理的施工方案和施工進(jìn)度。2加固施工對機(jī)電附屬設(shè)施有影響時，應(yīng)先進(jìn)行臨時改遷或采取保護(hù)措施。3交通組織方案應(yīng)提出交通導(dǎo)行、管制、應(yīng)急預(yù)案等。4必要時，應(yīng)根據(jù)加固設(shè)計(jì)對主要的施工機(jī)械設(shè)備、洞內(nèi)外臨時設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)作出要求。54本款中對施工設(shè)備提出技術(shù)要求，主要是考慮機(jī)械設(shè)備對場地條件的適應(yīng)性及對原結(jié)構(gòu)的損傷情況等方面，比如嵌入鋼架時開槽采取的設(shè)備不同，對原襯砌的損傷就不同，設(shè)計(jì)時要明確機(jī)械設(shè)備技術(shù)指標(biāo)，減小損傷。4.3.3交通組織方案應(yīng)符合下列規(guī)定：1中斷交通施工時，應(yīng)合理利用聯(lián)絡(luò)通道、臨時便道、互通立交等進(jìn)行交通導(dǎo)行。2不中斷交通施工時，應(yīng)根據(jù)隧道加固作業(yè)的內(nèi)容與要求、時間和周期、交通量等因素設(shè)定作業(yè)控制區(qū)，應(yīng)按作業(yè)控制區(qū)交通控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置相關(guān)的渠化設(shè)施，并指派專人負(fù)責(zé)交通引導(dǎo)。3應(yīng)結(jié)合交通組織方案，制定安全保障措施。5加固材料5.1一般規(guī)定5.1.1加固材料的品種規(guī)格和性能指標(biāo)，應(yīng)符合國家、行業(yè)現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并滿足設(shè)計(jì)要求。5.1.2加固材料應(yīng)滿足安全、環(huán)保、強(qiáng)度、耐久性的要求。5.2水泥與混凝土5.2.1襯砌加固用水泥應(yīng)采用強(qiáng)度等級不低于42.5級硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或快硬硅酸鹽水泥；在腐蝕環(huán)境下，應(yīng)采用滿足要求的特種水泥。襯砌加固對水泥性能有特殊要求時，需選用耐相應(yīng)環(huán)境因素的特種水泥。例如在硫酸鹽侵蝕環(huán)境下，一般選用抗硫酸鹽型硅酸鹽水泥；在氯離子侵蝕環(huán)境下，一5.2.2模筑混凝土強(qiáng)度等級宜比原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提高一級，且不應(yīng)低于C25;補(bǔ)償收縮混凝土強(qiáng)度等級不得低于C30,膨脹劑用量宜為30～60kg/m3。提高混凝土強(qiáng)度主要是保證新混凝土具有足夠的承載能力，同時新舊混凝土之間有足夠的黏結(jié)強(qiáng)度，以利于整體受力。補(bǔ)償收縮混凝土一般用于襯砌的鑿槽填充、局部嵌5.2.3襯砌加固用噴射混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25。5.2.4噴射纖維混凝土除應(yīng)符合現(xiàn)行《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》(GB50086)外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：1粗集料粒徑不應(yīng)大于10mm,宜采用連續(xù)級配。2鋼纖維宜采用等效直徑為0.3～0.5mm的方形或圓形斷面，長度宜為20~25mm,長度直徑比宜為40～60,摻量的體積率宜為0.35%～1.5%。3合成纖維可采用聚丙烯腈纖維、聚丙烯纖維、聚酰胺纖維或聚乙烯纖維等，摻量的體積率宜為0.06%～0.25%。用于噴射混凝土增韌作用時，通常摻入較高體積率的鋼纖維；用于噴射混凝土防開裂作用時，通常摻入較低體積率的鋼纖維或合成纖維。5.3.1鋼筋、錨桿品種應(yīng)符合下列規(guī)定：1鋼筋混凝土中的鋼筋技術(shù)條件，應(yīng)符合現(xiàn)行《鋼筋混凝土用鋼第一部分：熱軋光圓鋼筋》(GB1499.1)、《鋼筋混凝土用鋼第二部分：熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2)的規(guī)定。2錨桿預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。3植筋應(yīng)采用熱軋帶肋鋼筋，不得使用光圓鋼筋。1加固時用的HPB300主要作為混凝土構(gòu)造鋼筋，HRB400、HRB500主要作為混2預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)高于普通鋼筋，且連接可靠、構(gòu)造簡單、便于接長。3植筋采用熱軋帶肋鋼筋，主要是為了使植入鋼筋與混凝土之間有較強(qiáng)的握裹力，5.3.2鋼板、鋼帶、型鋼、鋼管應(yīng)符合下列規(guī)定：1粘貼鋼板、鋼帶宜采用Q345級鋼材，型鋼、鋼管宜采用Q235級、Q345級鋼材，鋼材的性能應(yīng)符合現(xiàn)行《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700)和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》2鋼材的性能設(shè)計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017)的規(guī)定采用。3重要結(jié)構(gòu)的焊接構(gòu)件，應(yīng)采用Q235-B級、Q345-C級鋼材。1Q345級鋼材抗拉強(qiáng)度較高，制作鋼板、鋼帶時推薦采用。型鋼、鋼管的主要性能受鋼材剛度控制，通常選用Q235級、Q345級鋼材。5.4注漿材料5.4.1注漿材料可采用水泥(砂)漿、水泥-水玻璃漿、超細(xì)水泥漿、水溶性聚氨酯漿液、丙烯酸漿液等。5.4.2水泥-水玻璃漿液中的水泥漿應(yīng)選用普通硅酸鹽水泥配制；水玻璃模數(shù)宜為2.4～3.2,濃度不宜小于40°Bé。制備水泥-水玻璃漿液時，漿液配合比通常根據(jù)注漿要求通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。水泥漿一般集中制備，水玻璃在使用前加水稀釋至20～35°Bé備用。注漿時通過調(diào)整速凝劑、緩凝劑的摻量可使凝結(jié)時間控制在幾秒到幾十分鐘內(nèi)。5.4.3超細(xì)水泥漿中水泥平均粒徑不宜大于4μm,最大粒徑不宜大于20μm,比表面積不宜小于850m2/kg。超細(xì)水泥顆粒細(xì)，比表面積大，活性高，漿液保水性強(qiáng)，為保證水泥結(jié)石有一定的強(qiáng)度和提高注漿質(zhì)量，通常采用比普通水泥更小一些的水灰比，同時一般摻加適量外加劑，增強(qiáng)漿液流動性。5.4.4水溶性聚氨酯漿液性能指標(biāo)應(yīng)符合表5.4.4的規(guī)定。黏度(MPa·s)遇水膨脹率(%)與混凝土黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)結(jié)石抗壓強(qiáng)度(MPa)水溶性聚氨酯漿液性能指標(biāo)根據(jù)注漿加固的具體需求，一般由廠家調(diào)節(jié)凝膠時間，凝膠時間通常為10～1800s。的規(guī)定。丙烯酸鹽漿液按固化物理性能分為I型和Ⅱ型，主要性能指標(biāo)應(yīng)符合表5.4.5性能項(xiàng)目I型黏度(MPa·s)滲透系數(shù)(cm/s)遇水膨脹率(%)固砂體抗壓強(qiáng)度(MPa)條文說明丙烯酸鹽漿液一般通過加入鐵氰化鉀或硫酸亞鐵，來延長或縮短漿液的凝膠時間，根據(jù)注漿加固的具體需求由廠家調(diào)節(jié)凝膠時間，凝膠時間通常為20～1200s。5.5聚合物改性水泥砂漿5.5.1加固用聚合物改性水泥砂漿分為I級和Ⅱ級，安全性能指標(biāo)應(yīng)符合表5.5.1的規(guī)定。I級抗折強(qiáng)度(MPa)抗壓強(qiáng)度(MPa)黏結(jié)能力與鋼絲繩的黏結(jié)抗剪強(qiáng)度(MPa)與混凝土正拉黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)5.5.2襯砌混凝土強(qiáng)度等級高于C25時，加固用聚合物改性水泥砂漿應(yīng)采用I級聚合物砂漿；襯砌混凝土強(qiáng)度等級不高于C25時，可采用I級或Ⅱ級聚合物砂漿。5.5.3加固用聚合物改性水泥砂漿宜選用改性環(huán)氧類、改性丙烯酸酯類、改性丁苯類或改性氯丁類聚合物乳液配制，不得使用聚乙烯醇類、氯偏類、苯丙類聚合物以及乙烯-醋酸乙烯共聚物配制。條文說明聚合物改性水泥砂漿成功采用了改性環(huán)氧、丁苯、氯丁等聚合物材料；而聚乙烯醇類聚合物耐水性差，氯偏類聚合物可能加速鋼筋銹蝕，苯丙類聚合物對人體健康有危害，不推薦使用。5.5.4聚合物改性水泥砂漿的黏結(jié)抗剪性能應(yīng)經(jīng)濕熱老化檢驗(yàn)合格，檢驗(yàn)應(yīng)按現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50367)的規(guī)定進(jìn)行。經(jīng)濕熱老化后的試件，應(yīng)在常溫條件下進(jìn)行鋼-鋼拉伸抗剪試驗(yàn)，I級聚合物砂漿的抗剪強(qiáng)度降低應(yīng)不大于10%,Ⅱ級聚合物砂漿的抗剪強(qiáng)度降低應(yīng)不大于15%。5.5.5寒冷地區(qū)隧道加固使用聚合物改性水泥砂漿，應(yīng)通過耐凍融性能試驗(yàn)。凍融環(huán)境溫度應(yīng)為-25～35℃;循環(huán)次數(shù)不應(yīng)少于50次；每次循環(huán)時間應(yīng)為8h;試驗(yàn)結(jié)束后，在常溫條件下進(jìn)行鋼絲繩與漿體黏結(jié)試驗(yàn)，I級聚合物砂漿的抗剪強(qiáng)度降低應(yīng)不大于5%,Ⅱ級聚合物砂漿的抗剪強(qiáng)度降低應(yīng)不大于10%。5.6纖維復(fù)合材料5.6.1纖維復(fù)合材料可采用碳纖維、玻璃纖維及芳綸纖維，其品種和性能應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)采用連續(xù)纖維。2碳纖維應(yīng)采用不大于12K(K=1000)小絲束的聚丙烯腈基(PAN基)纖維，不得使用大絲束纖維3應(yīng)采用高強(qiáng)度玻璃纖維或含堿量低于0.8%的無堿玻璃纖維，不得使用高堿或中堿的玻璃纖維。4碳纖維、玻璃纖維及芳綸纖維復(fù)合材料的主要力學(xué)性能指標(biāo)，應(yīng)符合表5.6.1的規(guī)定。值(MPa)斷裂伸長率彎曲強(qiáng)度結(jié)強(qiáng)度(MPa)高強(qiáng)度I級≥2.5,且為高強(qiáng)度Ⅱ級高強(qiáng)度I級高強(qiáng)度Ⅱ級條文說明2加固用碳纖維時，選用不大于12K的小絲束聚丙烯腈基(PAN基)纖維，主要因?yàn)镻AN基碳纖維安全性及耐久性比其他類型的碳纖維要優(yōu)越，小絲束纖維抗拉強(qiáng)度穩(wěn)定，變異系數(shù)較小。5.6.2纖維復(fù)合材料與其他結(jié)構(gòu)膠黏劑配套使用時，應(yīng)對其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、纖維復(fù)合材料-混凝土正拉黏結(jié)強(qiáng)度、層間剪切強(qiáng)度重新做適配性試驗(yàn)。條文說明纖維復(fù)合材料和某一種膠黏劑的配伍通過了安全性和適配性試驗(yàn)，并不等于與其他膠黏劑的配伍也具有同等的安全性及適配性，因此需要重新做安全性和適配性試驗(yàn)。5.6.3纖維復(fù)合材料的單位面積纖維質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：1單層纖維布材的單位面積纖維質(zhì)量不宜高于300g/m2。2單層芳綸纖維布材的單位面積纖維質(zhì)量不宜高于450g/m2。3玻璃纖維布材的單位面積纖維質(zhì)量不宜高于600g/m2。條文說明本條對不同類型纖維復(fù)合材料單位面積纖維最大質(zhì)量進(jìn)行規(guī)定，主要原因是單位面積纖維質(zhì)量過大將導(dǎo)致布材太厚，膠黏劑不能有效滲透而影響加固質(zhì)量，其前提是材料主要力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到了表5.6.1中相關(guān)要求。纖維復(fù)合材料的單位面積纖維質(zhì)量，通常按照現(xiàn)行《增強(qiáng)制品試驗(yàn)方法第3部分：單位面積質(zhì)量的測定》(GB/T9914.3)進(jìn)行測定。5.7膠黏劑5.7.1加固用結(jié)構(gòu)膠應(yīng)采用A級膠，其設(shè)計(jì)使用年限不應(yīng)低于30年。條文說明根據(jù)加固工程的實(shí)際需要，室溫固化型I類結(jié)構(gòu)膠劃分為A、B兩級，本規(guī)范中粘貼纖維復(fù)合材料和粘貼鋼板(帶)要求采用A級結(jié)構(gòu)膠。5.7.2粘貼纖維復(fù)合材料用結(jié)構(gòu)膠的安全性能指標(biāo)應(yīng)符合表5.7.2的規(guī)定。加固材料抗拉強(qiáng)度(MPa)抗拉彈性模量(MPa)抗彎強(qiáng)度(MPa)≥50,且不得呈碎裂狀破壞伸長率(%)黏結(jié)能力鋼-鋼拉伸抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)鋼-鋼粘貼抗拉強(qiáng)度(MPa)鋼-C45混凝土的正拉黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)≥2.5,且為混凝土內(nèi)聚破壞不揮發(fā)物含量(固體含量)(%)條文說明粘貼纖維復(fù)合材料和粘貼鋼板用結(jié)構(gòu)膠的安全性能指標(biāo)按現(xiàn)行《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》(GB50728)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測定。5.7.3粘貼鋼板用結(jié)構(gòu)膠的安全性能指標(biāo)應(yīng)符合表5.7.3的規(guī)定。性能項(xiàng)目抗拉彈性模量(MPa)抗彎強(qiáng)度(MPa)≥45,且不得呈碎裂狀破壞抗壓強(qiáng)度(MPa)伸長率(%)黏結(jié)能力鋼-鋼拉伸抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)鋼-鋼對接黏結(jié)抗拉強(qiáng)度(MPa)鋼-C45混凝土的正拉黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)≥2.5,且為混凝土內(nèi)聚破壞不揮發(fā)物含量(固體含量)(%)5.7.4加固用的底膠應(yīng)與結(jié)構(gòu)膠相適配，其安全性能應(yīng)符合表5.7.4的規(guī)定。表5.7.4底膠的安全性能指標(biāo)鋼-鋼拉伸抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)≥20,且為結(jié)構(gòu)膠的膠層內(nèi)聚破壞與混凝土的正拉黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)≥2.5,且為混凝土內(nèi)聚破壞不揮發(fā)物含量(固體含量)(%)5.7.5結(jié)構(gòu)加固用的修補(bǔ)膠，主要用于修補(bǔ)被粘貼表面的小缺陷，一般其性能與配套的結(jié)構(gòu)膠相當(dāng)，且能夠在較低的溫度和壓力下固化。5.7.6植筋、鋼板(帶)錨栓用膠黏劑宜采用快固結(jié)構(gòu)膠，其安全性能指標(biāo)應(yīng)符合表5.7.6的規(guī)定。劈裂抗拉強(qiáng)度(MPa)≥50,且不得呈碎裂狀破壞抗壓強(qiáng)度(MPa)黏結(jié)能力鋼-鋼(鋼套筒法)拉伸抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)5.7.7膠黏劑的黏結(jié)抗剪性能應(yīng)經(jīng)濕熱老化檢驗(yàn)合格，檢驗(yàn)應(yīng)按現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50367)的規(guī)定進(jìn)行。經(jīng)濕熱老化后的試件，應(yīng)在常溫條件下進(jìn)行鋼-鋼拉伸抗剪試驗(yàn)，其強(qiáng)度降低應(yīng)不大于12%5.7.8膠黏劑必須通過毒性檢驗(yàn)。嚴(yán)禁使用乙二胺作為環(huán)氧樹脂的固化劑，嚴(yán)禁摻入揮發(fā)性有毒溶劑和非反應(yīng)性稀釋劑。5.7.9寒冷地區(qū)隧道用膠黏劑應(yīng)通過耐凍融性能試驗(yàn)。凍融環(huán)境溫度應(yīng)為-25~35℃;循環(huán)次數(shù)不應(yīng)小于50次；每次循環(huán)時間應(yīng)為8h;試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)在常溫條件下進(jìn)行試件的鋼-鋼黏結(jié)拉伸抗剪試驗(yàn)，其抗剪強(qiáng)度降低率不應(yīng)大于5%。5.8裂縫修補(bǔ)材料5.8.1裂縫壓注膠可分為裂縫封閉膠和裂縫修復(fù)膠兩類，分別適用于裂縫的封閉和裂縫壓注膠一般包括改性環(huán)氧樹脂類、改性丙烯酸酯類及改性聚氨酯類等膠液，通常采用表面封閉法、注射法或壓力注漿法進(jìn)行修補(bǔ)。5.8.2裂縫封閉膠安全性能指標(biāo)應(yīng)符合粘貼纖維復(fù)合材料A級膠的相關(guān)規(guī)定。5.8.3裂縫修復(fù)膠適用于注射法施工，應(yīng)滿足灌漿工藝簡便、可灌注性好、固化時間可控、固化后收縮性小的要求，其安全性能指標(biāo)應(yīng)符合表5.8.3的規(guī)定?？估瓘?qiáng)度(MPa)抗拉彈性模量(MPa)抗壓強(qiáng)度(MPa)抗彎強(qiáng)度(MPa)≥30,且不得呈碎裂破壞黏結(jié)能力鋼-鋼拉伸抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)鋼-干態(tài)混凝土正拉黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)≥2.5,且為混凝土內(nèi)聚破壞鋼-濕態(tài)混凝土正拉黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)≥1.8,且為混凝土內(nèi)聚破壞不揮發(fā)物含量(固體含量)(%)耐濕熱老化性能5.8.4裂縫注漿料按其所使用的黏結(jié)材料的不同，可分為改性環(huán)氧基注漿料和改性水泥基注漿料。條文說明本條中所列的改性環(huán)氧基裂縫注漿料含有一定比例的細(xì)集料，對于細(xì)微裂縫的可灌性較裂縫修復(fù)膠差，其主要安全性能指標(biāo)低于裂縫修復(fù)膠，一般適用于壓注寬度1.5~3.0mm的裂縫。改性水泥基裂縫注漿料一般有改性聚合物水泥注漿料、不回縮微膨脹水泥漿、超細(xì)無收縮水泥注漿料等，一般適用于壓注寬度3.0～5.0mm寬的裂縫。5.8.5改性環(huán)氧基裂縫注漿料安全性能指標(biāo)應(yīng)符合表5.8.5的規(guī)定?？箯潖?qiáng)度(MPa)≥25,且不得呈碎裂狀破壞抗壓強(qiáng)度(MPa)黏結(jié)能力鋼-鋼拉伸抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)鋼-鋼黏結(jié)抗拉強(qiáng)度(MPa)鋼-混凝土正拉黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)≥2.5,且為混凝土內(nèi)聚破壞5.8.6改性水泥基裂縫注漿料安全性能指標(biāo)應(yīng)符合表5.8.6的規(guī)定。劈裂抗拉強(qiáng)度(MPa)抗壓強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)度(MPa)與混凝土正拉黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)5.9保溫隔熱材料5.9.1保溫隔熱材料根據(jù)材質(zhì)和成型工藝，可分為軟質(zhì)模塑、軟質(zhì)擠塑、硬質(zhì)模塑、硬質(zhì)擠塑四種類型。5.9.2保溫隔熱材料應(yīng)符合防水性、抗?jié)B透性、防火性、耐久性和防腐性要求，主要技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)符合表5.9.2的規(guī)定。軟質(zhì)硬質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]抗壓強(qiáng)度(MPa)(變形10%)不低于B2級不低于B2級溫度穩(wěn)定性(%)浸水96h吸水率(%)工作溫度(℃)耐靜水壓力(MPa)垂直滲透系數(shù)(cm/s)條文說明保溫隔熱材料包括酚醛泡沫、聚氨酯、聚乙烯、干法硅酸鋁纖維等。各種保溫隔熱材料的生產(chǎn)工藝和材質(zhì)不同，其導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、耐水性能、燃燒性能等差別較大，因此在具體工程中需根據(jù)設(shè)置部位、環(huán)境溫度、地下水、防火要求等因素合理6加固計(jì)算6.1.1加固設(shè)計(jì)前，應(yīng)根據(jù)隧道病害程度對原隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力計(jì)算，并對實(shí)施加固后的隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力驗(yàn)算。加固設(shè)計(jì)前對原襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，可以及時掌握襯砌結(jié)構(gòu)的安全狀況，并核查加固后襯砌結(jié)構(gòu)受力情況，確保加固后襯砌結(jié)構(gòu)受力滿足現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第6.1.2計(jì)算采用的原襯砌材料性能指標(biāo)、幾何參數(shù)等，應(yīng)采用隧道襯砌現(xiàn)狀的實(shí)隧道原襯砌材料、幾何參數(shù)往往與原設(shè)計(jì)不完全相符，為保證計(jì)算分析與實(shí)際情況相吻合、結(jié)果可靠，故規(guī)定加固設(shè)計(jì)采用現(xiàn)場病害調(diào)查和檢測的實(shí)測值。6.1.3加固過程中受力計(jì)算應(yīng)根據(jù)施工中荷載的變化分階段進(jìn)行，結(jié)構(gòu)加固后的受力計(jì)算可按整體一次性受力進(jìn)行。加固材料與原結(jié)構(gòu)有效結(jié)合前，計(jì)算時假定原有結(jié)構(gòu)承受所有荷載；加固材料和原構(gòu)件有效結(jié)合后，計(jì)算時把原有結(jié)構(gòu)和新增結(jié)構(gòu)作為整體進(jìn)行受力變形分析。6.1.4深埋隧道的整體式襯砌，淺埋隧道的整體式襯砌、復(fù)合式襯砌的二次襯砌及明洞襯砌等，襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算宜采用荷載結(jié)構(gòu)法；復(fù)合式襯砌中的二次襯砌與初期支護(hù)共同承擔(dān)圍巖壓力及其他外部荷載時，可采用地層結(jié)構(gòu)法計(jì)算內(nèi)力和變形，并采用荷載結(jié)構(gòu)法驗(yàn)算。作用。當(dāng)原襯砌已接近喪失承載能力時，加固后的襯砌結(jié)構(gòu)驗(yàn)算不宜考慮原襯砌的條文說明當(dāng)原襯砌結(jié)構(gòu)在外力(如外水壓力、凍脹力、近接施工、地震荷載等)或其他因素作用下不能繼續(xù)承擔(dān)外部荷載，襯砌結(jié)構(gòu)變形超過正常使用允許值，基本接近破壞，經(jīng)論證采用加固處理后，驗(yàn)算加固后結(jié)構(gòu)承載力時，不考慮原襯砌結(jié)構(gòu)作用，認(rèn)為原襯砌結(jié)構(gòu)已退出了工作，只考慮新增加固措施的承載能力。6.2.1圍巖壓力變化不大，由環(huán)境、材料、施工或設(shè)計(jì)等因素引起的隧道病害，進(jìn)行隧道加固時，宜按新建隧道計(jì)算荷載。6.2.2隧道病害由外力引起，病害無繼續(xù)發(fā)展趨勢時，荷載計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：1結(jié)構(gòu)存在輕微破損時，宜按新建隧道計(jì)算荷載。2結(jié)構(gòu)存在破壞或較嚴(yán)重破壞時，宜按新建隧道低一級圍巖的物理力學(xué)參數(shù)計(jì)算荷載。條文說明1按現(xiàn)行《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTGH12),襯砌技術(shù)狀況值為2,即結(jié)構(gòu)存在輕微破損，現(xiàn)階段趨于穩(wěn)定，其圍巖壓力變化較小時，荷載的計(jì)算按新建隧道進(jìn)行。2按現(xiàn)行《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTGH12),襯砌技術(shù)狀況值大于或等于3,即結(jié)構(gòu)存在破壞或較嚴(yán)重破壞時，圍巖的實(shí)際壓力通常大于原設(shè)計(jì)壓力，致使結(jié)構(gòu)超載產(chǎn)生病害?？紤]實(shí)際的圍巖壓力較難獲取，在無實(shí)測資料時，通常按原設(shè)計(jì)圍巖級別降低一個等級近似計(jì)算現(xiàn)有荷載；當(dāng)原圍巖級別為VI級不能降低時，通常對圍巖壓力進(jìn)行重新評估。6.2.3隧道病害由外力引起且尚在發(fā)展時，荷載計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：1計(jì)算圍巖壓力時，宜采用至少低一級圍巖的物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。2由地下水壓力引起襯砌破損時，荷載計(jì)算應(yīng)考慮襯砌外圍水壓力的影響；當(dāng)隧道病害段水文地質(zhì)條件復(fù)雜且地下水壓力較大時，應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)研究。3膨脹性圍巖、高地應(yīng)力、地質(zhì)條件變化以及近接施工，引起隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損較嚴(yán)重時，應(yīng)進(jìn)行圍巖壓力專項(xiàng)研究。4滑坡引起隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損較嚴(yán)重時，宜通過坡體穩(wěn)定性分析確定邊坡滑動對隧道襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加荷載。5凍脹力引起隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損較嚴(yán)重時，宜根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、圍巖冬季含水率、凍結(jié)深度及排水條件計(jì)算凍脹壓力。條文說明2當(dāng)考慮外圍水壓力引起襯砌破損時，外圍水壓力的計(jì)算通常采用折減系數(shù)法進(jìn)行估算，外圍水壓力的折減系數(shù)根據(jù)地下水活動狀態(tài)和對圍巖穩(wěn)定的影響進(jìn)行確定，具體參考現(xiàn)行《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL279)中相關(guān)規(guī)定取值。3通常情況下，膨脹性巖體、高地應(yīng)力以及近接施工等，引起隧道結(jié)構(gòu)病害的圍巖壓力在實(shí)際中較難準(zhǔn)確取得，一般通過監(jiān)測結(jié)構(gòu)變形，采用位移反演分析的方法推算實(shí)際的圍巖壓力。4對滑坡引起襯砌結(jié)構(gòu)較嚴(yán)重破損的情況，通常采用傳遞系數(shù)法計(jì)算作用在隧道結(jié)構(gòu)上的附加荷載。6.2.4襯砌背后空洞注漿或圍巖注漿產(chǎn)生的荷載，應(yīng)包括注漿壓力荷載和漿液自重荷載。注漿壓力荷載宜按線性方式分布計(jì)算；漿液自重荷載宜根據(jù)填充的漿液高度、重度進(jìn)行計(jì)算。條文說明注漿時，注漿嘴處壓力最大，隨距注漿嘴距離的增大漿液壓力逐漸降低，大體認(rèn)為呈線性減小，故推薦采用線性方式分布計(jì)算。6.2.5采用換拱加固時，應(yīng)對地質(zhì)條件重新評估，并按新建隧道確定計(jì)算荷載。條文說明采用換拱加固進(jìn)行病害處治的隧道，說明其原襯砌結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞或劣化嚴(yán)重，不能滿足既有功能。受力導(dǎo)致原襯砌結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞時，加固前需進(jìn)行地質(zhì)勘察，重新劃定圍巖級別，并根據(jù)現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第一冊土建工程》(JTG3370.1)確定圍巖壓力；腐蝕性導(dǎo)致襯砌混凝土劣化時，需進(jìn)行水的腐蝕性分析；火災(zāi)引起襯砌混凝土劣化時，一般采用原地質(zhì)勘察結(jié)論。6.3計(jì)算模型6.3.1隧道病害計(jì)算模型應(yīng)符合下列規(guī)定：1襯砌厚度不足，應(yīng)按隧道襯砌的實(shí)際厚度進(jìn)行計(jì)算。2應(yīng)按實(shí)測的材料彈性模量、抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度值進(jìn)行計(jì)算。3采用荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)算時，襯砌背后空洞處應(yīng)不計(jì)圍巖壓力和地層抗力；采用地層結(jié)構(gòu)法計(jì)算時，空洞應(yīng)按實(shí)際幾何尺寸建模分析。4結(jié)構(gòu)存在裂縫，貫通裂縫可采用“塑性鉸”模擬；素混凝土襯砌受拉區(qū)開裂，應(yīng)采用有效面積計(jì)算；鋼筋混凝土襯砌受拉區(qū)開裂，開裂部分拉應(yīng)力全部由鋼筋承擔(dān)，混凝土應(yīng)采用有效面積計(jì)算。條文說明隧道襯砌病害有多種，以下重點(diǎn)對常見的病害，如襯砌厚度不足、襯砌材料劣化、襯砌背后空洞、襯砌裂縫計(jì)算模型進(jìn)行說明：1襯砌厚度不足計(jì)算模型：在經(jīng)過檢測后，一般襯砌厚度不足有一定范圍，如圖6-1a)中W,取隧道襯砌的實(shí)際厚度計(jì)算截面面積和慣性矩等參數(shù)。對于素混凝土直接參照圖6-1計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算；對于鋼筋混凝土需掌握襯砌受壓側(cè)和受拉側(cè)鋼筋保護(hù)層厚度，然后建立模型進(jìn)行分析。圖6-1襯砌結(jié)構(gòu)厚度不足示意圖2襯砌材料劣化計(jì)算模型；襯砌材料劣化會影響承載力和結(jié)構(gòu)剛度，進(jìn)行加固計(jì)算通常采用實(shí)測的材料彈性模量、抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。3襯砌背后空洞計(jì)算模型：襯砌背后空洞包括空洞形狀、深度、寬度等多個參數(shù)，通常利用地質(zhì)雷達(dá)等獲取?？斩磪^(qū)域襯砌結(jié)構(gòu)無圍巖壓力作用，圍巖對結(jié)構(gòu)變形無約束作用，計(jì)算襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力時，去掉計(jì)算模型中對應(yīng)區(qū)域的圍巖壓力和彈性抗力作用。具體計(jì)算模型如圖6-2所示。圖6-2襯砌背后空洞示意圖4裂縫計(jì)算模型：隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫主要有環(huán)向裂縫、斜向裂縫、縱向裂縫三種類型。在進(jìn)行帶裂縫襯砌結(jié)構(gòu)承載力模型計(jì)算時，考慮到環(huán)向裂縫對襯砌結(jié)構(gòu)承載力影響較小，在計(jì)算中不必進(jìn)行驗(yàn)算；斜向裂縫對襯砌結(jié)構(gòu)有一定影響，由于其走向與隧道軸線有一定夾角，不能按平面應(yīng)變進(jìn)行計(jì)算，必要時建立三維有限元進(jìn)行模擬；縱向裂縫對襯砌結(jié)構(gòu)安全性影響明顯，是結(jié)構(gòu)承載能力計(jì)算主要考慮因素之一，由于其走向基本與隧道軸線平行，可采用平面應(yīng)變建立模型。對于襯砌結(jié)構(gòu)已經(jīng)貫通的裂縫，將其等效成活動鉸支座，采用“塑性鉸”模擬；對于裂縫未貫通的素混凝土襯砌(圖6-3),計(jì)算時采用有效面積(原襯砌結(jié)構(gòu)面積減去混凝土開裂面積)進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算；對于裂縫未貫通的鋼筋混凝土襯砌，受拉區(qū)開裂后，認(rèn)為開裂部分拉應(yīng)力全部由鋼筋承擔(dān)，該部分混凝土不承受拉應(yīng)力，認(rèn)為裂縫深度即為截面中性軸的位置，求出襯砌結(jié)構(gòu)極限承載內(nèi)力，繼而算出截面安全對于重要工程，必要時考慮采用有限元斷裂力學(xué)，通過接觸單元模擬裂縫不同狀態(tài)(張拉、滑移等),分析帶裂縫襯砌結(jié)構(gòu)裂縫尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子和裂縫斷裂韌度，計(jì)算出裂縫尖端穩(wěn)定系數(shù)，然后與截面強(qiáng)度驗(yàn)算安全系數(shù)對比，綜合判定裂縫襯砌結(jié)構(gòu)安全性，一般取兩者安全系數(shù)較小值作為控制值。6.3.2采用套拱加固時，計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：1采用疊合式套拱時，宜按整體受力進(jìn)行計(jì)算。2采用復(fù)合式套拱時，宜分別計(jì)算原襯砌和套拱的承載力；結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算可不考慮新增套拱和原有結(jié)構(gòu)的剪切作用。條文說明1采用疊合式套拱加固時，原襯砌和新增套拱結(jié)合面間能夠有效傳遞剪應(yīng)力，新舊結(jié)構(gòu)形成一個變形協(xié)調(diào)的整體，按整體受力計(jì)算。內(nèi)力計(jì)算時，一般不考慮原襯砌病害的影響；承載力驗(yàn)算時，需考慮原襯砌病害的影響。2采用復(fù)合式套拱加固時，新增套拱內(nèi)力計(jì)算需考慮原襯砌病害；套拱承載力驗(yàn)算按現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第一冊土建工程》(JTG3370.1)中結(jié)構(gòu)計(jì)算規(guī)定執(zhí)行。6.3.3采用粘貼鋼板和粘貼纖維復(fù)合材料加固時，加固層和原襯砌結(jié)構(gòu)宜按無相對滑移、變形協(xié)調(diào)狀態(tài)考慮。條文說明在進(jìn)行粘貼鋼板或粘貼纖維復(fù)合材料加固隧道襯砌時，為簡化計(jì)算，不考慮加固結(jié)構(gòu)與原襯砌結(jié)構(gòu)之間的相對位移，認(rèn)為兩者處于變形協(xié)調(diào)狀態(tài)。6.3.4錨桿加固襯砌結(jié)構(gòu)，采用地層結(jié)構(gòu)法計(jì)算時，錨桿宜采用桿單元進(jìn)行模擬；采用荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)算時，錨桿宜采用彈簧單元進(jìn)行模擬。條文說明采用地層結(jié)構(gòu)法計(jì)算時，錨桿一般采用桿單元進(jìn)行模擬，只受軸向拉、壓作用；采用荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)算時，錨桿一般采用彈簧單元進(jìn)行模擬，彈簧一端固定在圍巖上，一端作用在襯砌上，剛度K=EA/L,其中E為錨桿的彈性模量(MPa),A為錨桿的截面積(mm2),L為錨桿的長度(mm)。6.3.5采用荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)算時，圍巖彈性抗力系數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際圍巖情況測定；無實(shí)測資料時，可按現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70)選取。6.3.6襯砌背后空洞注漿后，結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算應(yīng)計(jì)入原空洞處的圍巖彈性抗力。6.3.7圍巖采用注漿加固時，宜對加固范圍的圍巖按承載拱計(jì)算，承載拱和襯砌共同承擔(dān)圍巖壓力。條文說明承載拱的厚度為注漿管的入巖深度，承載拱的重度和彈性模量取用圍巖的參數(shù)，承載拱的計(jì)算內(nèi)摩擦角為巖體的計(jì)算內(nèi)摩擦角，建議黏聚力提高20%～30%。6.4結(jié)構(gòu)計(jì)算6.4.1隧道襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害導(dǎo)致承載力降低需要補(bǔ)強(qiáng)時，應(yīng)根據(jù)襯砌破損技術(shù)狀況值對襯砌結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行折算。無試驗(yàn)數(shù)據(jù)時，折算系數(shù)宜按表6.4.1取值。加固計(jì)算4326.4.2當(dāng)采用多種加固方法處治時，應(yīng)考慮前序方法對圍巖力學(xué)性能的改善及襯砌結(jié)構(gòu)承載能力的提高進(jìn)行加固計(jì)算。6.4.3襯砌加固計(jì)算方法宜按表6.4.3選用。疊合式套拱加固增大截面加固法(附錄A.1)噴射混凝土加固粘貼鋼板加固粘貼鋼板加固法(附錄A.2)粘貼纖維復(fù)合材料加固粘貼纖維復(fù)合材料加固法(附錄A.3)6.4.4洞口洞門加固計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：1邊仰坡采用錨桿、錨索、抗滑樁等加固措施時，應(yīng)驗(yàn)算加固后的穩(wěn)定性。2洞口有危巖體分布或邊仰坡有崩塌可能時，宜計(jì)算預(yù)測落石的運(yùn)動軌跡和范圍。3采取防護(hù)網(wǎng)措施時，宜對防護(hù)網(wǎng)的布設(shè)位置、范圍、強(qiáng)度等進(jìn)行分析。4加固后的洞門端墻應(yīng)按現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第一冊土建工程》(JTG3370.1)對結(jié)構(gòu)及整體穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。條文說明洞門端墻存在因傾覆、滑動、基礎(chǔ)承載力不足而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的情況時，加固方案通常進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，以保證加固效果。7襯砌加固設(shè)計(jì)7.1.1襯砌加固可采用粘貼纖維復(fù)合材料、粘貼鋼板(帶)、噴射混凝土、嵌入鋼架、錨桿、套拱等加固方法。7.1.2采用粘貼纖維復(fù)合材料、粘貼鋼板(帶)、噴射混凝土、套拱等加固措施時，應(yīng)對襯砌進(jìn)行基面處理，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)清除襯砌表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化部分及附著物。2采用噴射混凝土、疊合式套拱加固時，新舊混凝土接觸面應(yīng)露出集料新鮮面。1加固時未清除隧道修建過程中的襯砌表面缺陷及運(yùn)營過程中的腐蝕、附著物等，會降低加固材料與原有襯砌黏結(jié)效果，影響協(xié)同受力，嚴(yán)重影響加固效果。2采用噴射混凝土、疊合式套拱加固時，基面處理后露出集料新鮮面，并能形成凹凸面，有利于兩層混凝土的黏結(jié)。7.1.3特殊環(huán)境下，襯砌加固應(yīng)采用耐環(huán)境因素作用的材料，加固用鋼材應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。本條中“特殊環(huán)境”是指高溫、高濕、低溫、凍融、介質(zhì)侵蝕等環(huán)境。為保證加固措施的有效性、耐久性，需采用耐環(huán)境因素作用的膠黏劑、特種水泥等材料，加固用的鋼材需進(jìn)行防護(hù)處理。7.2粘貼纖維復(fù)合材料加固設(shè)計(jì)7.2.1本方法適用于襯砌網(wǎng)狀開裂或因受拉而開裂并趨于穩(wěn)定、原襯砌混凝土實(shí)際強(qiáng)度等級不低于C20的局部襯砌加固。本條根據(jù)粘貼纖維復(fù)合材料加固方法的特性，規(guī)定了其適用條件。對原襯砌混凝土強(qiáng)度進(jìn)行規(guī)定，主要是考慮纖維復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度、膠黏劑黏結(jié)強(qiáng)度雖高，但原襯砌混凝土強(qiáng)度不足時，襯砌受拉條件下混凝土表面易發(fā)生剝離破壞，發(fā)揮不了加固材料性能，也達(dá)不到加固效果。7.2.2應(yīng)根據(jù)病害程度、材料性能，計(jì)算確定纖維復(fù)合材料粘貼層數(shù)，且不宜超過采用粘貼纖維復(fù)合材料加固時，隨著材料設(shè)置層數(shù)的增多，加固效果會隨著提高，但并非線性增長，纖維復(fù)合材料的利用率會逐漸降低，故對粘貼層數(shù)進(jìn)行限制規(guī)定。若粘貼三層仍達(dá)不到加固要求，通常采用其他加固方案。7.2.3根據(jù)裂縫分布情況，可采用條帶狀或環(huán)向滿鋪的粘貼方式，纖維復(fù)合材料的幅寬不應(yīng)大于200mm,布設(shè)范圍宜延伸至加固段落外0.5m以上。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，纖維復(fù)合材料進(jìn)行整幅滿鋪粘貼時，幅寬較大時其內(nèi)部殘留的空氣很難完全排除，膠層厚度也不易控制，導(dǎo)致黏結(jié)質(zhì)量大大降低，影響纖維復(fù)合材料的正常受力，故對其加固前的裁剪寬度提出規(guī)定。7.2.4粘貼纖維復(fù)合材料加固由襯砌表面向外應(yīng)為底膠、不平整修復(fù)層、結(jié)構(gòu)膠、纖維復(fù)合材料、防火層等，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1條狀粘貼時纖維經(jīng)向應(yīng)與裂縫走向垂直。3采用多層纖維復(fù)合材料加固時，其搭接位置應(yīng)相互錯開，錯開距離不宜小4纖維復(fù)合材料端部應(yīng)設(shè)置橫向壓條。粘貼纖維復(fù)合材料加固斷面如圖7-1所示，圖中僅示意加固斷面情況，并不是限定采用環(huán)向鋪設(shè)方向。不平整修復(fù)材料具有相應(yīng)的黏度及黏結(jié)強(qiáng)度，是為使襯砌表面的凹凸部位平順而設(shè)圖7-1纖維復(fù)合材料粘貼斷面圖1纖維復(fù)合材料的纖維經(jīng)向具有良好的受力能力，為充分發(fā)揮材料性能而作此規(guī)定。2、3研究表明，接頭的搭接長度如在100mm以上，接頭強(qiáng)度大致可以達(dá)到纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度；搭接長度在100mm以下，接頭強(qiáng)度隨接頭長度的減小而急劇下降。為了獲得足夠的強(qiáng)度，本款對最小搭接長度進(jìn)行規(guī)定。單層及多層纖維復(fù)合材料的接頭構(gòu)造如圖7-2、圖7-3所示。圖7-2單層纖維復(fù)合材料接頭構(gòu)造圖7-3多層纖維復(fù)合材料接頭構(gòu)造7.2.5纖維復(fù)合材料表面應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施，耐火等級應(yīng)滿足隧道原設(shè)計(jì)防火要求。條文說明纖維復(fù)合材料及膠黏劑一般是可燃的材料，故要求在有防火需要的隧道采用時需對其進(jìn)行耐火性防護(hù)。7.3粘貼鋼板(帶)加固設(shè)計(jì)7.3.1本方法適用于襯砌局部脫落或強(qiáng)度、厚度不足，隧道凈空富余量較小，原襯砌混凝土強(qiáng)度等級不低于C20的襯砌加固。7.3.2應(yīng)根據(jù)病害情況，計(jì)算確定鋼板(帶)厚度、寬度、間距及加固范圍，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1宜采用全斷面條帶狀設(shè)置，布設(shè)范圍宜延伸至加固段落外1～2m。2鋼板寬度宜為200～400mm,W鋼帶寬度宜為200～300mm。3鋼板厚度宜為5～10mm,W鋼帶厚度宜為3～5mm。鋼板粘貼方法如圖7-4所示。圖7-4鋼板粘貼斷面圖1結(jié)合公路隧道襯砌受力特點(diǎn)及常見病害情況，通常將鋼板環(huán)向設(shè)置。在特殊情況下，局部設(shè)置時也允許改變設(shè)置方向，但需設(shè)置成鋼板沿主要軸向力作用方向。2采用鋼板(帶)加固時，理論上較寬的鋼板(帶)加固效果較好。但其寬度過大，會導(dǎo)致鋼材單位長度質(zhì)量大，施工時要增加鋼板(帶)的分割段數(shù)，同時由于幅寬較大，膠黏劑注射質(zhì)量也不易保證，故本款給出了鋼板(帶)的寬度范圍。3本款要求加固用鋼板的厚度適中，主要原因是若鋼板較薄，加固效果不明顯且施工時會因壓注而產(chǎn)生較大的撓度，從而影響施工精度；若鋼板過厚，不易進(jìn)行成型加工，同時鋼板質(zhì)量大，施工時要增加鋼板的分割段數(shù)，加固效果不易保證。W鋼帶的厚度一般較薄，過厚的鋼帶加工困難。7.3.3用于固定鋼板(帶)、粘貼加壓的錨栓中心間距宜為300～500mm,錨固深度不應(yīng)小于10倍錨栓直徑。一般襯砌上粘貼鋼板(帶)所設(shè)置的錨栓主要用于鋼板固定與粘貼加壓，按不參與后期受力考慮。7.3.4宜為3～5mm。W鋼帶與襯砌宜采用壓力注膠或涂膠的方法進(jìn)行粘貼。1相鄰兩環(huán)鋼板(帶)的接頭應(yīng)環(huán)向錯開，距離不小于500mm。2鋼板(帶)接頭處宜進(jìn)行焊接。3鋼板(帶)接頭位置上應(yīng)設(shè)置鋼壓板，相鄰兩環(huán)鋼板可采用鋼壓板進(jìn)行縱向連接。4鋼壓板厚度、寬度宜與鋼板(帶)一致，并經(jīng)錨栓固定后采用膠黏劑黏結(jié)。條文說明鋼板不連續(xù)處是鋼板的薄弱部位，因此對鋼板接頭構(gòu)造提出要求，如圖7-5所示。7.3.6錨固件應(yīng)采用膠黏型錨栓或后擴(kuò)底錨栓，不得采用膨脹型錨栓作為連接件。承重構(gòu)件的錨栓應(yīng)進(jìn)行承載力驗(yàn)算。條文說明本規(guī)范與現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50367)保持一致，采用了膠黏型錨栓的叫法，市場上通常叫化學(xué)錨栓。后擴(kuò)底錨栓通常采用自擴(kuò)底錨栓和模擴(kuò)底錨栓兩種形式，這兩種錨栓嵌入基材混凝土后能起到機(jī)械鎖鍵作用，并產(chǎn)生類似預(yù)埋的效應(yīng)。7.3.7鋼板(帶)表面應(yīng)采取防腐蝕、防銹蝕處理措施，處理材料不應(yīng)與膠黏劑發(fā)生不良反應(yīng)。條文說明(帶)一般較薄，容易因銹蝕而顯著削弱截面，甚至引起應(yīng)力集中，其后果必然影響使用壽命。7.3.8結(jié)構(gòu)有防火要求時，應(yīng)按現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016)火等級及耐火極限要求，對膠黏劑和鋼板(帶)進(jìn)行防護(hù)。7.4噴射混凝土加固設(shè)計(jì)7.4.1本方法適用于襯砌局部裂損或強(qiáng)度、厚度不足時的襯砌加固。噴射混凝土應(yīng)與鋼筋網(wǎng)、植筋(錨桿)等配合使用，植筋設(shè)計(jì)可按本規(guī)范附錄B執(zhí)行。噴射混凝土能使裂縫表面封閉，增強(qiáng)原襯砌的整體性和截面厚度，從而提高裂損襯砌的承載能力。在噴射混凝土中加入鋼筋網(wǎng)能防止收縮裂縫，提高新增結(jié)構(gòu)的整體性和抗震、抗剪切能力。植筋能強(qiáng)化新增結(jié)構(gòu)與原襯砌的銜接。植筋、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土三者優(yōu)勢互補(bǔ)，對增加裂損襯砌的剛度、穩(wěn)定性以及提高結(jié)構(gòu)承載能力的效果較顯著。7.4.2應(yīng)根據(jù)病害情況、凈空富余量，結(jié)合噴射混凝土的類型計(jì)算確定噴射混凝土厚度、強(qiáng)度。7.4.3噴射混凝土加固宜全斷面實(shí)施，縱向宜延伸至加固段落外1～2m。7.4.4采用噴射混凝土加固時，應(yīng)符合下列規(guī)定：1噴射混凝土厚度不應(yīng)小于50mm,不宜大于200mm。2應(yīng)對原襯砌表面進(jìn)行鑿毛處理，粗糙面凹凸差不應(yīng)小于6mm。3噴射混凝土與原襯砌采用植筋連接時，植筋間距不應(yīng)大于0.75m,錨固長度不應(yīng)小于10d(d為鋼筋直徑),鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm,植筋位置應(yīng)避開裂4可采用抗裂性能較高的纖維混凝土。1噴射混凝土具有一定的收縮性，若其厚度小于50mm,噴層中粗集料的含量甚少，容易引起收縮開裂，同時噴層過薄常出現(xiàn)局部開裂和剝落現(xiàn)象。噴射混凝土厚度超過200mm時不經(jīng)濟(jì)，一般采用模筑混凝土，故本款規(guī)定了噴射凝土加固的厚度4噴射混凝土摻入鋼纖維合成纖維后，其抗拉強(qiáng)度、韌度、抗裂性能有顯著提高。7.5嵌入鋼架加固設(shè)計(jì)7.5.1本方法適用于隧道襯砌裂損嚴(yán)重、承載力不足、凈空富余量較小的素混凝土襯砌加固。條文說明鋼筋混凝土襯砌嵌入鋼架時，需破壞原襯砌的縱向受力鋼筋，故規(guī)定該方法僅適用于素混凝土襯砌。同時采用該方法也需查清原襯砌厚度，襯砌欠厚嚴(yán)重時嵌槽往往會穿透襯砌。7.5.2應(yīng)根據(jù)病害情況，計(jì)算確定鋼架型號、間距、設(shè)置范圍，加固范圍宜延伸至加固段落外1～2m7.5.3鋼架宜采用H型鋼、工字鋼，間距宜為0.75～1.5m,鋼架的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mmc條文說明H型鋼與其他型鋼相比較具有良好的力學(xué)性能，相同剛度條件下型鋼截面高度小，相應(yīng)的開槽深度也小，故建議優(yōu)先采用。鋼架間距過小，開槽間距也相應(yīng)減小，對原襯砌整體性影響增大；間距過大，加固作用不明顯，故對鋼架間距作出規(guī)定。7.5.4嵌入鋼架加固宜采用全斷面布置，拱腳基礎(chǔ)應(yīng)牢固，宜采用鎖腳措施與鋼架條文說明嵌入鋼架加固分全斷面嵌拱架和局部嵌拱架兩種方式，全斷面設(shè)置受力效果較好，故推薦采用。嵌入鋼架時，拱墻部位的受力傳遞至拱腳，為保證拱腳部位牢固，要求采取鎖腳措施。7.5.5開槽深度應(yīng)滿足鋼架及保護(hù)層厚度要求，并不宜大于原二次襯砌厚度的2/3。開槽寬度比鋼架寬不應(yīng)小于50mm。7.5.6槽內(nèi)宜采用自密實(shí)補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行填充。條文說明為防止槽內(nèi)填充材料收縮，同時嵌入拱架后槽內(nèi)剩余空間有限，不易振搗，達(dá)不到填充密實(shí)的要求，推薦采用自密實(shí)補(bǔ)償收縮混凝土。混凝土的限制膨脹率通常介于0.025%～0.06%,集料粒徑通常不大于12mm。7.6錨桿加固設(shè)計(jì)7.6.1本方法適用于地質(zhì)條件適宜情況下襯砌開裂、錯臺等病害的加固，宜與噴射混凝土、嵌入鋼架、套拱等措施配合使用。條文說明錨桿加固效果是否理想，地質(zhì)條件很關(guān)鍵，嚴(yán)重濕陷性黃土、嚴(yán)重腐蝕等地段不適宜采用錨桿加固，若要采用通常先進(jìn)行試驗(yàn)。其原因是在嚴(yán)重濕陷性黃土地段錨桿施作后錨固效果較差，嚴(yán)重腐蝕地段將導(dǎo)致桿體腐蝕，防治有一定難度。7.6.2應(yīng)根據(jù)病害情況，結(jié)合地質(zhì)條件、水文條件等確定錨桿類型、長度、間距、布設(shè)范圍、傾角等。條文說明《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》(GB50086)中，錨桿按預(yù)應(yīng)力情況分為預(yù)應(yīng)力錨桿、低預(yù)應(yīng)力錨桿和非預(yù)應(yīng)力錨桿，具體分為以下類型：(1)預(yù)應(yīng)力錨桿包括拉力型錨桿、壓力型錨桿、拉力分散型錨桿、壓力分散型錨桿、后(重復(fù))高壓灌注錨桿、可拆芯式錨桿等。(2)低預(yù)應(yīng)力錨桿包括漲殼式中空注漿錨桿、樹脂卷與快硬水泥卷錨桿、摩擦型錨桿等。(3)非預(yù)應(yīng)力錨桿包括普通水泥砂漿錨桿、自進(jìn)式中空注漿錨桿、普通中空錨桿、纖維增強(qiáng)塑料錨桿等。7.6.3錨桿加固范圍宜延伸至加固段落外3～5m,錨桿長度不宜小于4m。7.6.4全長黏結(jié)型及端頭錨固型錨桿桿體直徑宜為22～32mm。7.6.5加固采用的錨桿應(yīng)設(shè)墊板，墊板尺寸不宜小于150mm×150mm×6mm(長×寬×厚),并應(yīng)施加不小于50kN的錨固力。錨桿外露端頭設(shè)墊板并緊貼襯砌表面，可產(chǎn)生徑向約束力，增大錨桿的作用范圍，使錨桿的作用效果大大提高，本條為充分發(fā)揮錨桿作用進(jìn)行規(guī)定。7.6.6在膨脹性圍巖、高地應(yīng)力軟巖等地壓力較大條件下，錨桿長度不宜小于8m,設(shè)置角度、材料、尺寸、錨固段長度、防腐蝕等應(yīng)符合現(xiàn)行《巖土錨桿與噴射混凝土7.6.7圍巖壓力以垂直地壓為主時錨桿宜布置在拱部，以側(cè)壓為主時錨桿宜布置在側(cè)壁。隧道病害較嚴(yán)重時，錨桿應(yīng)全斷面布置。7.6.8錨桿錨頭應(yīng)采取封錨措施。7.7套拱加固設(shè)計(jì)7.7.1本方法適用于隧道結(jié)構(gòu)裂損嚴(yán)重或襯砌大面積劣化、剝落病害的襯砌加固，也可作為嚴(yán)重滲漏水的處治措施。本條中“大面積”通常指面積在10m2以上。7.7.2套拱加固宜采用鋼筋混凝土套拱、鋼架混