公路工程隧道检测基础知识

      首先一节公路地道修建
　　一、公路地道的分类

　　1、按地道所在地理位置分：山岭地道——越岭地道和傍山地道;城市地道——立体交叉和快速通道;水下地道——江底地道和海底地道。

　　2、按地道所在地层介质分：岩石地道——硬岩地道和软岩地道;土质地道——软土地道和老黄土地道。

　　3、按地道施工办法分：明挖地道——挖筑法、沉管法、盖挖法;暗挖地道——矿山法、新奥法、盾构法、顶进法。

　　4、按地道埋置深度分：浅埋地道和深埋地道。

　　5、按地道开挖断面面积分：特断面地道(>100m2);大断面地道(>50m2 <100m2);中断面地道(>20m2 <50m2);小断面地道(<20m2)。

　　6、按地道内车流方向分：单向交通地道;双向交通地道。

　　7、按地道熟行车道数分：双车道、三车道、四车道地道。

　　二、公路地道的修建组成

　　1、公路地道修建物包含：

　　主体修建物——为供给安稳的、满足交通需求的地下空间而构筑的修建物。包含洞身结构和洞门结构。

　　隶属修建物——为改善洞内交通条件和交通安全而设置的地下通道与设备间。如车行人行横洞、通风斜竖井、水泵房和风机房等。

　　2、洞身结构类型

　　裸洞结构——围岩不需支护就能获得安稳的地下空间。

　　整体式衬砌——现浇混凝土或钢筋混凝土衬砌承当围岩压力。

　　预制管片段——将预制的管段或管片拼接成衬砌承当围岩压力。

　　锚喷支护——用锚杆、喷发混凝土、钢架等件，对围岩进行加固。

　　复合衬砌——锚喷构件作为初期支护、浇筑混凝土作为二次衬砌，两者之间铺设防水层。

　　3、洞门结构类型

　　墙式洞门——为安稳洞口边仰坡而构筑端墙、翼墙所构成的地道洞门。端墙、翼墙可选用圬工砌筑，也可选用现浇混凝土构筑。

　　拱式洞门——利用拱形明洞回填土构成缓坡反压仰坡使之安稳的地道洞门。明洞端面可为不同的仰俯角，所谓削竹式洞门即为仰角45°的拱式洞门。

　　棚式洞门——利用棚洞安稳洞口一侧边坡、避免坡面落石的地道洞门。多用于洞口斜交的地道。

　　4、地道拱形断面各部的名称

　　拱部——起拱线以上的部分，包含拱顶、拱腰、拱脚;

　　边墙——起拱线以下到墙脚的部分，包含墙顶、墙脚;

　　仰拱——墙脚以下构筑的反拱，能与拱部、边墙结构构成闭合的结构环。

　　第二节公路地道围岩

　　一、相关地道理论

　　1、围岩的定义——开挖坑道其周围被扰动的地层介质。与原始状况相比，其内部应力应变均发生改动。

　　2、松懈荷载理论——安稳的岩体不发生荷载;不安稳岩体需求支护结构予以支承。视围岩为散体介质，选用土力学核算不安稳岩体效果在结构上的荷载大小和散布。

　　3、岩承理论——围岩安稳是岩体本身具有承载自稳才能;不安稳围岩丧失安稳是有一个进程，如在此期间供给协助仍能进入安稳状况。视围岩为应力岩体，剖析应力—应变状况的改动进程和支护效果。树立围岩—支护力学系统。

　　4、地道特性曲线解释

　　安稳的围岩承当首要地层压力;不安稳的围岩压力由结构承当。如整体式衬砌承当松动压力，锚喷支护承当变形压力。

　　5、空间效应——随掌子面的推进，地层荷载逐步开释，导致调查断面的围岩自稳才能发生改动。

　　6、时间效应——随时间的推移，地层荷载逐步开释，导致调查断面的围岩自稳才能发生改动。

　　二、围岩分级和工程特性

　　1、围岩分级属直接工程类比法。是在总结大量地道工程经验和教训的基础上，编制契合工程规划施工需求的围岩工程地质等级，定量地给出各级围岩的支护型式和衬砌厚度以及施工办法。

　　2、影响围岩安稳的人为要素包含规划和施工两个方面。如：

　　地道规划的标准和形状、结构类型;选用的开挖办法、支护机遇等。在公路地道规划中，地道标准和形状、结构类型改动不显著，通常对应围岩分级给出相应的支护参数;

　　实施开挖、支护工序的水平各施工单位差异较大，除在施工标准中列有相应的要求外，很难在围岩分级中明确。

　　3、影响围岩安稳的天然要素首要指地道所在地层的工程地质条件和水文地质条件。

　　前者从岩石强度、岩体完整性调查围岩的工程特性，如岩石的单轴饱满极限抗压强度Rb和风化程度;岩体受地质构造影响程度、节理发育程度等。

　　后者从地下水对岩石和岩体结构面填充物的软化效果考虑划分。所以对软岩有遇水降级之说。

　　4、影响围岩安稳的工程特性首要指岩体的变形性质、强度特性、开挖性、透水性以及所在的应力环境等;也包含岩体脆弱结构面的组合办法及填充物的力学性质，在地下水的软化效果和动、静推力效果下，可使岩体安稳性进一步降低。

　　换句话说，首要指围岩的自承才能和自稳时间及开挖性。

　　第三节公路地道常见质量问题

　　一、结构质量问题

　　1、侵限问题：

　　开挖支护期间，因预留变形量缺乏，或施工放样误差，或支护刚度不行，或施工办法有误等导致初期支护侵入二衬空间;

　　施工二衬期间，因模板刚度缺乏，或台车就位不可靠导致走模而修建限界受侵。

　　2、衬砌开裂：

　　施工要素首要有：

　　衬砌厚度缺乏、混凝土强度不行、墙脚浮渣未铲除、衬砌背面有空泛、二衬施做机遇不妥、塌方段处治欠妥等。

　　规划要素首要有：

　　围岩分级有误、结构办法与围岩压力不协调、对后期荷载估计缺乏等。

　　3、地道渗漏：

　　首要原因为：

　　防水层防水失利(接缝漏焊、铺挂不密贴被撕裂、铺挂时被刺漏)，施工缝止水构件未起效果、排水管沟被堵塞，衬砌混凝土存在蜂窝现象。

　　4、接触面不密实：

　　支护与围岩接触面不密实首要有两种现象：

　　一为施工操作不妥使型钢拱和钢筋网背面喷发混凝土未将其填满;

　　二为有意填塞石块或异物造成支护背面空泛，达到偷工省料的目的 。

　　二衬与支护接触面不密实的首要原因：

　　一为防水板铺挂不密贴兜存地下水，导致泵送混凝土无法填满;

　　二为泵送混凝土的压力缺乏、流动性不好、抽拔泵送管不妥，导致拱顶混凝土不能充满。

　　二、通风照明不良

　　1、规划欠妥——因交通量、车辆组成猜测或天然风压与实际情况偏差过大，致使地道通风才能偏小、有害气体浓度超标;污染空气降低了光线透过率，使洞内照明昏暗。

　　2、器材不合要求——首要指所用风机灯具的型号标准与规划不符，或存在质量问题。

　　3、保护不及时——对风机、灯具的日常清洁和保护以及更换都不及时，使之不能发挥正常成效。

　　4、降低设备敞开强度——营运管理期间不按规划要求，随意改动通风照明水平。

　　第四节公路地道检测内容

　　一、地道检测是施工质量管理的重要手段

　　1、地道施工的下列特点导致检测必须及时：

　　结构隐蔽性——前道工序的质量问题为后道工序所掩盖，成为隐患时补救极为困难。

　　质量传递性——前道工序的施工质量会影响后道工序的施工难度和质量(如开挖质量影响支护施工，支护质量影响防水板铺挂等)。

　　现场加工性——不具备重复加工和批量生产的可能。

　　2、地道施工涉及面广导致检测必须全面：

　　原资料种类多——包含高分子卷材、管材，钢制型材、线材，大宗地材和添加剂。

　　加工办法不同——如混凝土有现浇和喷发两种办法，喷发混凝土又分为干喷与湿喷;钢支撑有弯制的型钢拱和焊接的格栅拱;开挖可用爆炸、机械、人工等办法;

　　施做机遇影响大——支护、衬砌施做时间直接影响到结构受力和安稳。

　　施工环境复杂——施工期间洞内的易爆、易燃、有毒气体对施工安全损害极大;粉尘、高地温、缺氧对施工人员健康影响不容忽视。

　　二、地道检测是保证营运安全前提

　　1、影响地道内车流正常行进的现象：

　　路面缺陷——坑槽、断板、拱起、结冰等。

　　衬砌破损——裂缝、错台、龟裂导致掉块等。

　　衬砌漏水——导致路面湿滑、电器短路、挂冰堆冰等。

　　通风照明不良——导致司机视觉信息缺乏，发生误操作。

　　2、定期进行地道检测，将事故消除在萌发状况。

　　三、地道检测内容的分类

　　1、资料检测——属土建工程的通用原资料，其检测办法可查阅有关规定;属地道工程特有的资料需专项检测，首要对锚喷的终究材质强度、防排水资料各项目标进行检测。

　　2、施工检测——包含施工质量检测和施工监控量测。施工质量检测内容按施工次序分为：

　　超前支护及预加固质量检测——支护构件的材质、标准、标准及装置标准要求;注浆效果。

　　开挖质量检测——开挖面的标准、形状、平坦圆顺程度。

　　初期支护质量检测——锚杆的间距、排距、长度、浆液注满度、抗拔力;喷发混凝土的强度、厚度、平坦度;钢支撑的间距、节间连接、榀间连接;支护背面密实度。

　　防排水系统质量检测——防排水材质、标准;加工安设质量。

　　衬砌质量检测——衬砌的几许标准、混凝土强度、背面密实程度。

　　3、环境检测——分施工环境检测和营运环境检测。