交通運(yùn)輸公路之營運(yùn)隧道檢測與評價

1、交通運(yùn)輸公路之營運(yùn)隧道檢測與評價,交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所 2017.05,王陶,一、隧道工程概況 二、隧道工程試驗(yàn)檢測內(nèi)容與分類 三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),一、隧道工程概況,一、隧道工程概況,一）、公路隧道組成 1、主體建筑物： 襯砌（洞身）、洞門、路面 2、附屬設(shè)備 橫洞、斜 ( 豎)井、防排水設(shè)施、檢修道、通風(fēng)和照明設(shè)備。 二）、公路隧道特點(diǎn) 1、斷面積大、形狀扁平 2、防、排水要求高 3、運(yùn)營需通風(fēng)和照明,一、隧道工程概況,三）、 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 3、按長度分： 特長隧道 L300

2、0m 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,一、隧道工程概況,三）、 隧道分類 5、按隧道的橫斷大小： 小斷面隧道（50）。 6、按照用途分： 交通隧道、水工隧道、市政隧道和礦山隧道。 7、設(shè)計(jì)類型 分離式、小凈距、連拱 8、施工方法分類 山嶺隧道：礦山法（鉆爆法/新奧法）和掘進(jìn)機(jī)法（TBM）。 淺埋及軟土隧道：明挖法，蓋挖法，淺埋暗挖法和盾構(gòu)法。 水底隧道：盾構(gòu)、沉管、懸浮,四）、公路隧道基本結(jié)構(gòu) 1、隧道斷面 行車道寬； 側(cè)向?qū)挘?檢修道/人行道； 車道數(shù)。 2、隧道洞身結(jié)構(gòu) 復(fù)合式襯砌： 初

3、支（錨桿+噴射混凝土）； 防水（防水卷材）； 二襯（混凝土）,一、隧道工程概況,四）、公路隧道基本結(jié)構(gòu) 3、隧道洞口結(jié)構(gòu)形式 洞口主要作用： 穩(wěn)定洞口山體； 阻擋落石； 匯集排水。 洞口主要結(jié)構(gòu)形式： 端墻式； 削竹式； 環(huán)框式。,一、隧道工程概況,一、隧道工程概況,五）、我國公路隧道建設(shè)、運(yùn)營管理現(xiàn)狀 1、建設(shè)階段 大規(guī)模新建時期； 新建和維修改造并重時期； 對隧道的現(xiàn)代化改造和維修加固為重點(diǎn)的時期。 2、當(dāng)前面臨主要問題 部分隧道在竣工和運(yùn)營之初出現(xiàn)病害：我國公路隧道在勘測、設(shè)計(jì)和施工等方面有待完善。 隧道診斷和維修加固困難：巖土介質(zhì)中，屬于半隱蔽工程 通過對病害的全面調(diào)查，研究隧道病害產(chǎn)

4、生的原因和規(guī)律，有利于科學(xué)評估病害規(guī)律，以期延長隧道使用壽命。,一、隧道工程概況 二、隧道工程試驗(yàn)檢測內(nèi)容與分類,二、隧道工程試驗(yàn)檢測內(nèi)容與分類,1、隧道結(jié)構(gòu)原材料檢測 圍巖、襯砌、支護(hù)材料（砂.石.水泥.鋼筋） ； 配合比試驗(yàn)（理論與施工） 防排水材料（高分子卷材、片材） 2、隧道工程質(zhì)量控制檢測 隧道監(jiān)控量測與地質(zhì)預(yù)報 隧道工程質(zhì)量檢測 3、隧道養(yǎng)護(hù)檢測 隧道結(jié)構(gòu)評價 運(yùn)營環(huán)境檢測,一、隧道工程概況 二、隧道工程試驗(yàn)檢測內(nèi)容與分類 三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),一）、公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范JTG H12-2015變化重點(diǎn) 1、隧道養(yǎng)護(hù)原則 明確提出“預(yù)防為主、防治結(jié)

5、合”的工作原則，要求加強(qiáng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。 新規(guī)范主要是通過養(yǎng)護(hù)檢查、清潔維護(hù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定、保養(yǎng)維修、運(yùn)營監(jiān)測等方面規(guī)定達(dá)到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目的。 1）從檢查內(nèi)容、檢查頻率出發(fā)，將日常巡查從日常檢查中分離出來，將日常檢查調(diào)整為經(jīng)常檢查； 2）增加了清潔維護(hù)的覆蓋范圍，如考慮到誘導(dǎo)燈、輪廓標(biāo)等設(shè)施對運(yùn)營安全和節(jié)能的影響，增加了對其清潔的要求； 3）強(qiáng)化了定期檢查的要求，明確了定期檢查應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定的規(guī)定并給出了方法。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),一）、公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范JTG H12-2015變化重點(diǎn) 2、提出養(yǎng)護(hù)分級概念 根據(jù)公路等級、隧道長度、交通量大小，公路隧道養(yǎng)護(hù)等級可分為三個等級

6、。 高速公路達(dá)不到預(yù)期交通量，二級以下公路養(yǎng)護(hù)資金壓力大。差異化分級、養(yǎng)護(hù)是合理配置養(yǎng)護(hù)資源的客觀現(xiàn)實(shí)需求。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),一）、公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范 JTG H12-2015變化重點(diǎn) 3、提出隧道技術(shù)狀況評定方法 包括土建、機(jī)電、其他設(shè)施和總體評定。 公路隧道總體技術(shù)狀況評定由S、B、A，改為1類、2類、3類、4類和5類,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),一）、公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范 JTG H12-2015變化重點(diǎn) 4、增加日常巡查，按照養(yǎng)護(hù)等級調(diào)整清潔頻率和結(jié)構(gòu)檢查。 1）日常巡查頻率宜不少于1次/天且可與路段日常巡查一起進(jìn)行 2）定期檢查宜安排在春或秋，宜每年1次，最長不超過3年

7、。 3）日常檢查（舊）對應(yīng)經(jīng)常檢查（新）。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),一）、公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范 JTG H12-2015變化重點(diǎn) 5、補(bǔ)充隧道土建結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)維修和病害處治要求。 6、補(bǔ)充機(jī)電設(shè)施養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容。 7、應(yīng)急安全管理章節(jié)。 8、技術(shù)管理章節(jié)。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),二）、隧道結(jié)構(gòu)常見病害 1、隧道襯砌裂縫、破損 主要有襯砌開裂、襯砌變形、拱腳下沉等病害。 2、襯砌凍害 隧道掛冰、襯砌凍脹等影響結(jié)構(gòu)安全的病害,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),二）、隧道結(jié)構(gòu)常見病害 3、隧道滲漏水 土體圍巖潛水，部分地表水，沿襯砌破損，進(jìn)入隧道內(nèi)部。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),二）、隧道結(jié)構(gòu)常見

8、病害 4、路面破損 主要指隧道路面開裂、拱起、錯臺、坑槽、滑溜等。 5、蓋板、裝飾、涂層病害 主要有蓋板破損、裝飾脫落、涂層脫落等病害。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三）、土建結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 1、公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范 JTG H12-2015土建結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 1）日常巡查。 2）清潔 3）結(jié)構(gòu)檢查與技術(shù)狀況評價 4）保養(yǎng)維修 5）病害處治,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三）、土建結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 2、日常巡查 與經(jīng)常檢查相比： 1）深度廣度稍弱； 2）檢測頻率遠(yuǎn)高于（ 1次/天）。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三）、土建結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 3）清潔 經(jīng)常性、周期性進(jìn)行，頻率根據(jù)隧道狀況

9、、交通量、臟污程度、清潔方式、環(huán)境條件等確定。 （1）、路面清潔： 高速公路 1次/日，其他公路 1次/月； 機(jī)械作業(yè)為主，以人工作業(yè)為輔； 必要時采用特殊方法。 （ 2）、頂板和內(nèi)裝： 頂板 1次/2年；內(nèi)裝 1次/季度，高速公路內(nèi)裝1次/月； 機(jī)械作業(yè)為主，以人工作業(yè)為輔； 濕法、干法清潔的選擇。 （ 3）、排水設(shè)施清理和疏通： 1次/半年，雨季應(yīng)加強(qiáng)； 對縱坡較小的隧道或隧道的洞口區(qū)段應(yīng)加強(qiáng)。 （ 4）、標(biāo)志、標(biāo)線： 1次/月,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三）、土建結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 3）清潔,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三）、土建結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 4）結(jié)構(gòu)檢查 經(jīng)常檢查 定期檢查 應(yīng)

10、急檢查 專項(xiàng)檢查,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三）、土建結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 4）結(jié)構(gòu)檢查 經(jīng)常檢查 法與工具：人工與信息化手段結(jié)合，配合以簡單的檢查工具 分析判定：以定性判斷為主，情況正常、一般異常、嚴(yán)重異常。 檢查結(jié)果：一般異常，應(yīng)進(jìn)行監(jiān)視、觀測、進(jìn)一步檢測；嚴(yán)重異常，進(jìn)行處治；原因不明時，定期或?qū)ｍ?xiàng)檢測。,經(jīng)常檢查內(nèi)容,經(jīng)常檢查流程,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三）、土建結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 4）結(jié)構(gòu)檢查 定期檢查 頻率：根據(jù)隧道技術(shù)狀況決定，宜1次/年，最長不超過1次/3年，3、4級立即展開，新建隧道交付1年后進(jìn)行首次定期檢查； 檢查記錄：詳實(shí)記述檢查項(xiàng)目的破損類型 方法與工具：目測，配以

11、必要的檢查工具、設(shè)備； 尺寸測量 卷尺、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺等; 裂縫檢查 帶刻度的放大鏡、寬度測定尺、測針、標(biāo)線等; 材料劣化檢查 錘子等; 漏水檢查 pH試驗(yàn)紙、溫度計(jì)等; 路面檢查 摩擦系數(shù)測定儀、平整度儀等。 分析判定：分析病害的成因，給出判定結(jié)論。 檢查結(jié)果： 對結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況和功能狀態(tài)的評價; 對結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)維修狀況的評價及建議; 需要實(shí)施專項(xiàng)檢查的建議; 需要采取處治措施的建議。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三）、土建結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 4）結(jié)構(gòu)檢查 應(yīng)急檢查 頻率：由異常事件決定（災(zāi)害、事故）； 方法與工具：由受影響的結(jié)構(gòu)決定采取的檢查方法、工具和設(shè)備； 檢查結(jié)果： 對結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況

12、和功能狀態(tài)的評價，與定期檢查相同; 對結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)維修狀況的評價及建議; 需要實(shí)施專項(xiàng)檢查的建議; 需要采取處治措施的建議。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三）、土建結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 4）結(jié)構(gòu)檢查 專項(xiàng)檢查 頻率：根據(jù)定期檢查和應(yīng)急檢查的結(jié)果，或者通過其他途徑?jīng)Q定； 專門機(jī)構(gòu)完成 檢查項(xiàng)目、內(nèi)容及其要求： 結(jié)構(gòu)變形檢查、裂縫檢查、漏水檢查、材質(zhì)檢查、襯砌及圍巖狀況檢查、荷載狀況檢查。 原因分析、判定：尋找土建結(jié)構(gòu)發(fā)展變化的 原因，探索其規(guī)律； 檢查結(jié)果： 檢查的主要經(jīng)過，包括檢查的組織實(shí)施、時間和主要工作過程等; 所檢查結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況，包括檢查方法、試驗(yàn)與檢測項(xiàng)目及內(nèi)容、檢測數(shù) 據(jù)與結(jié)果分析以及

13、對破損結(jié)構(gòu)的技術(shù)評價等; 對病害的成因、范圍、程度等情況的分析，及其維修處治對策、技術(shù)以及 所需資金等建議。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三）、土建結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容 4）結(jié)構(gòu)檢查,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 1、技術(shù)狀況評定體系 采用分層綜合評定 + 單項(xiàng)指標(biāo)控制相結(jié)合方法。,四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 2、技術(shù)狀況評定類別 公路隧道總體技術(shù)狀況評定應(yīng)分為1類、2類、3類、4類和5類。,公路隧道總體技術(shù)狀況評定類別,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 3、技術(shù)狀況評定單項(xiàng)控制指標(biāo) 在公路隧道技術(shù)狀況評價中，有下列情況之一時，整座隧道應(yīng)評為五類：

14、 1）隧道洞口邊坡仰坡不穩(wěn)定，出現(xiàn)嚴(yán)重的邊坡滑到、落石等現(xiàn)象； 2）隧道洞門結(jié)構(gòu)大范圍開裂、砌體斷裂、脫落現(xiàn)象嚴(yán)重； 3）隧道襯砌結(jié)構(gòu)大范圍開裂、深度大于襯砌混凝土厚度，或地下水大規(guī)模的涌流、噴射； 4）隧道襯砌結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的永久變形； 5）地下水大規(guī)模涌流、噴射，路面涌泥沙或大面積積水威脅交通安全。 6）隧道路面發(fā)生嚴(yán)重隆起，路面板嚴(yán)重錯臺、斷裂，出現(xiàn)涌泥砂等現(xiàn)象； 7）隧道洞頂預(yù)埋件嚴(yán)重銹蝕、斷裂，各種橋架和掛件出現(xiàn)嚴(yán)重變形脫落等。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 4、技術(shù)狀況評定方法 評定應(yīng)先逐洞、逐段對隧道土建結(jié)構(gòu)各分項(xiàng)技術(shù)狀況進(jìn)行狀況值評定，在此基礎(chǔ)上確定各分

15、項(xiàng)技術(shù)狀況，再進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定。 式中： wi 為分項(xiàng)權(quán)重； JGCI 為分項(xiàng)狀況指，值域?yàn)?4,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 4、技術(shù)狀況評定方法,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 4、技術(shù)狀況評定方法,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 4、技術(shù)狀況評定方法,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 4、技術(shù)狀況評定方法,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 4、技術(shù)狀況評定方法,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),43,四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 4、技術(shù)狀況評

16、定方法 土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定分為1類、2類、3類、4類、5類。,土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況分類界限,四）、土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 4、技術(shù)狀況評定方法,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),五）、隧道技術(shù)狀況評定 1、技術(shù)狀況評定 隧道技術(shù)狀況評定包括：隧道土建結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)施、其他工程設(shè)施和全隧評定，采用先分部再綜合的辦法對隧道進(jìn)行技術(shù)狀況評定。,隧道總體技術(shù)狀況評分權(quán)重值,隧道總體技術(shù)狀況評分權(quán)重值,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),五）、隧道技術(shù)狀況評定 2、技術(shù)狀況等級,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),六）、保養(yǎng)維修 1、工作內(nèi)容 經(jīng)常性或預(yù)防性的保養(yǎng)； 輕微破損部分的維修等。 2、目的 恢復(fù)和保持結(jié)構(gòu)的正常使用狀況。 3、時機(jī) 經(jīng)常檢查：一般異常； 定期檢查：技術(shù)狀況2以下。,三、隧道土建結(jié)構(gòu)檢查與養(yǎng)護(hù),七）、病害處治 1、工作內(nèi)容 包括修復(fù)破損結(jié)構(gòu)、消除隧道病害、恢復(fù)結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、維持良好的技術(shù)功能狀態(tài)。 2、處治要求 原則上不降低原有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 按照