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LOGO隧道工程质量检测内容介绍一、隧道的主要病害二、隧道初支检测（锚杆拉拔试验、锚杆无损检测）三、隧道衬砌混凝土质量雷达无损检测四、隧道状况检测评定五、隧道状况检测评定实例六、盾构隧道管片质量检测一、隧道主要病害一、隧道主要病害1隧道水害隧道水害是指在隧道修建和运营过程遇到的水的干扰和危害，是最常见的隧道病害。主要指运营隧道水害，即围岩的地下水和地表水直接或间接地以渗漏或涌出的形式进入隧道内造成的危害。1.1隧道水害的主要类型及其危害（1）隧道渗水及涌水隧道渗漏，按其发生的部位和流量可分为：拱部渗水、滴水、漏水成线和成股射流四种，边墙有渗水、淌水两种，少数隧道有隧道涌水病害。一、隧道主要病害隧道渗水一、隧道主要病害（2）隧道渗漏水的危害a渗漏水促使混凝土衬砌风化、剥蚀，造成衬砌结构破坏；渗漏水还会软化围岩，引起围岩变形；有些隧道渗水中含有侵蚀性介质，造成一般的衬砌混凝土和砌筑砂浆腐蚀损坏，降低衬砌的承载能力.b渗漏水加快内部设备（通讯、照明、设备等）锈蚀，影响设备的正常使用，缩短线路设备的使用寿命，增加维修费用。c水害引发路基下沉、基底裂损、翻浆冒泥等病害。d严重渗漏水引发地面和底面建筑物的不均匀沉降和破坏。e隧道渗漏造成地表水和含水层水大量流失，破坏周围水环境，造成环境灾害。一、隧道主要病害（3）衬砌周围积水指运营隧道中地表水或地下水向隧道周围渗流汇集，如不能迅速排走，会引起的病害有：1）水压较大时导致衬砌破裂；2）围岩浸水软化，承载力降低，对衬砌压力加大，导致衬砌破裂；3）膨胀性围岩体积膨胀，导致衬砌破裂；4）寒冷地区引发冻胀病害。一、隧道主要病害（4）潜流冲刷指由于地下水渗流和流动而产生的冲刷和溶蚀作用，其危害有：1）衬砌基础下沉，边墙开裂或仰拱、整体道床下沉开裂；2）围岩滑移错动导致衬砌变形开裂；3）超挖围岩回填不实或未全部回填者，引起围岩坍塌，导致衬砌破坏。一、隧道主要病害1.2隧道水害的主要原因隧道水害的成因是，修建隧道破坏山体原始的水系统平衡，隧道成为所穿过山体附近地下水集聚的通道。当隧道围岩与含水层连通，而衬砌的防水及排水设施、方法不完善时，就必然要发生隧道水害。衬砌作为隧道防水的最后一层保护，因此在水害检测中重点是对隧道衬砌质量的检测。一、隧道主要病害2隧道衬砌裂损原因：由于变形压力、松动压力作用、地层沿隧道纵向分布及力学性态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性或冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等，使隧道衬砌结构物产生裂缝和变形，影响隧道的正常使用，统称为隧道衬砌裂损病害。一、隧道主要病害衬砌裂损是隧道病害的主要形式，隧道衬砌裂损破坏了隧道结构的稳定性，降低了衬砌结构的安全可靠性，影响隧道的正常使用，甚至危及行车安全。衬砌裂损变形的主要危害有：（1）降低衬砌结构对围岩的承载能力；（2）使隧道净空变小，侵入建筑界限，影响车辆安全通过；（3）拱部衬砌掉块，影响行车和人身安全（4）裂缝漏水，造成洞内设施锈蚀，路面翻浆，严寒和寒冷地区产生冻胀；（5）铺底和仰拱破损，基床翻浆、线路变形、危及行车安全，被迫降低车辆运行速度，大量增加养护维护工作量；（6）在运营条件下对裂损衬砌进行大修整治，施工与运输互相干扰，费用增大。一、隧道主要病害2.1衬砌开裂隧道衬砌裂缝根据裂缝走向及其和隧道长度方向的相互关系，分为纵向裂缝、环向裂缝和斜向裂缝三种。环向工作裂纹，一般对于衬砌结构正常承载影响不大，拱部和边墙的纵向及斜向裂纹，破坏结构的整体性，危害较大。一、隧道主要病害纵向裂缝纵向裂缝平行于隧道轴线，其危害性最大，发展可引起隧道掉拱、边墙断裂甚至整个隧道塌方。纵向裂缝分布具有拱腰部分比拱顶多，双线隧道主要产生在拱腰，单线隧道主要产生在边墙的规律。一、隧道主要病害环向裂缝环向裂缝，主要由纵向不均匀荷载、围岩地质变化、沉降缝等处理不当所引起，多发生在洞口或不良地质地带与完整岩石地层的交接处。环向裂缝约占裂缝总长的30%~40%。一、隧道主要病害斜向裂缝斜向裂缝一般和隧道纵轴呈45°左右，也常因混凝土衬砌的环向应力和纵向受力组合而成的拉应力造成的，其危害性仅次于纵向裂缝，也需认真加固。一、隧道主要病害衬砌变形混凝土衬砌发生收敛变形，造成隧道净空不够，或侵占预留加固的空间，个别隧道的混凝土衬砌侵入30~40mm，因此运营隧道需要定期进行界限测量，作为加固的依据。一、隧道主要病害2.2衬砌腐蚀破坏隧道衬砌腐蚀使混凝土变酥松，强度下降，降低隧道衬砌的承载能力，还会导致钢轨及扣件腐蚀，缩短使用寿命，危及行车安全。为确保隧道建筑物的安全使用，应积极对衬砌腐蚀病害进行防治，研究分析隧道产生腐蚀的原因及作用机理，指导隧道腐蚀的预防和整治。一、隧道主要病害衬砌背后空洞衬砌与围岩之间没有回填密实，出现脱空，空洞从0.3~1.5m不等，一般加固方法困难。仰拱破碎、道床下沉、翻浆冒泥直接影响行车安全，加固修衬又受行车时间限制，因此施工时必须及时处理。衬砌背后脱空二、隧道初支施工质量检测1、锚杆抗拔力检测2、锚杆锚固质量无损检测（长度及砂浆密实度）锚杆是将破碎或不稳定岩体(块)与牢固稳定的岩体连结在一起以提高整体稳定性的一种支护措施。二、隧道初支施工质量检测2.1锚杆抗拔力检测锚杆的承载力尚无完善的计算方法，主要根据经验或通过试验确定，试验项目包括极限抗拔试验，性能试验和验收试验。二、隧道初支施工质量检测2.1.1锚杆拉拔试验的测试方法（1）根据试验目的，在隧道围岩制定部位钻锚杆孔。孔深在正常深度的基础上稍作调整，以便锚杆外露长度大些，保证千斤顶的安装；或采用正常孔深，将待测锚杆加长，从而为千斤顶安装提供空间。（2）按照正常的安装工艺安装待测锚杆，用砂浆将锚杆口部抹平，以便支放承压垫板。（3）根据锚杆的种类和试验目的确定拉拔时间。二、隧道初支施工质量检测（4）在锚杆尾部加上垫板，套上中空千斤顶，将锚杆外端与千斤顶内缸固定在一起，并装设位移测量设备与仪器。通过手动油压泵加压，从油压表读取油压，根据活塞面积换算锚杆承受的拉拔力，视需量从千分表读取锚杆尾数的位移，绘制锚杆拉拔力位移曲线，供分析研究。二、隧道初支施工质量检测2.1.2注意事项1、安装拉拔设备时，应使千斤顶与锚杆同心，避免偏心受拉。2、加载应匀速，一般以每分钟10KN的速率增加。3、如无特殊需要，可不作破坏性试验，拉拔到设计拉力即停止加载。4、千斤顶应固定牢靠，并有必要的安全保护措施。二、隧道初支施工质量检测2.1.3试验要求1、每安装300根锚杆至少随机抽样一组（3根），设计变更或材料变更时另作一组拉拔力测试。2、同组锚杆锚固力或拉拔力的平均值，应大于或等于设计值。3、同组单根锚杆的锚固力或拉拔力，不得低于设计值的90％。二、隧道初支施工质量检测2.2锚杆质量无损检测当锚杆发挥作用时，锚杆不同部段的功能各不相同。锚杆内端处于牢固稳定岩体的部段，其锚固力主要起着固定锚杆的作用；而锚杆外端处于破碎或不稳定岩体的部段，其锚固力主要起着将该段岩体(块)与锚杆连结在一起的作用。要让锚杆能发挥设计的效果，除保证锚杆的长度满足设计要求外，还要使各段都能均匀而有效地与岩体锚固在一起（保证注浆饱和度）。二、隧道初支施工质量检测2.2.1锚杆长度及注浆饱和度锚杆长度及注浆饱和度均采用应力反射波法检测。检测仪器为锚杆质量检测仪，见下图。锚杆质量检测仪二、隧道初支施工质量检测（1）锚杆长度应力反射波法是一种无损检测方法,该方法的基本理论依据为一维杆件的弹性应力波反射理论。在锚杆顶部激发弹性应力波,当弹性应力波传播到锚杆底部时由于锚杆和锚杆底部的岩石存在波阻抗差异,将产生反射波回到锚杆顶。根据反射波的走时和锚杆中的应力波传播速度就可以用(1)式求出锚杆长度L，锚杆中的应力波传播速度可在现场已知长度的锚杆上进行标定。二、隧道初支施工质量检测应力波在锚固界面上的反射二、隧道初支施工质量检测（2）注浆饱和度注浆饱和度检测通过测定锚杆不同方位、不同距离应力波的阻尼情况，即锚杆与围岩的耦合情况来判断注浆饱和度。由应力波在介质中的传播特性可知：应力波在坚硬完整的介质中传播速度大，衰减速度快，而在松散及不完整介质中应力波的传播速度小，衰减速度慢。二、隧道初支施工质量检测全锚锚杆实测波形与锚固质量结果二、隧道初支施工质量检测部分锚固状态实测波形及锚固状态分析结果二、隧道初支施工质量检测2.2.2检测数量（1）锚杆锚固质量无损检测内容应包括锚杆杆体长度检测和锚固密实度检测。（2）单项或单元工程的整体锚杆检测抽样率应不低于总锚杆数的10%，且每批宜不少于20根。重要部位或重要功能的锚杆宜全部检测。（3）单项或单元工程抽检锚杆的不合格率大于10%时，应对未检测的锚杆进行加倍抽检。二、隧道初支施工质量检测2.2.3单根锚杆锚固质量（1）现场检测结束后应对每根被检测锚杆的锚固质量进行评定。（2）单根锚杆锚固质量包括长度和注浆密实度。二、隧道初支施工质量检测二、隧道初支施工质量检测单根锚杆锚杆合格标准：（1）锚杆杆体长度不小于设计长度的95%，且不足长度不超过0.5m，可评定锚杆长度合格；（2）当锚杆空浆部位集中在底部或浅部时，应降低一个等级；（3）锚固密实度达到C级以上，且符合工程设计要求时，评定锚固密实度合格。二、隧道初支施工质量检测单元和单项合格判定：单元或单项工程锚杆锚固质量全部达到Ⅲ级及以上的应评定为合格，否则应评定为不合格。三、探地雷达无损检测混凝土厚度及背后衬砌缺陷均采用地质雷达进行检测。地质雷达检测原理是：利用雷达波通过结构、构造物反射回来的波形差异进行分析处理检测对象。一般运用于检测区域较大、检测对象复杂，要求检测精度适中，且检测速度较快的情况。3.1检测原理三、探地雷达无损检测地质雷达应用脉冲电磁波探测隐蔽介质的分布。地质雷达的发射天线向混凝土内发射高频宽带短脉冲电磁波，电磁波遇到具有不同介电特性的混凝土与围岩界面时有部分返回，接收天线接收反射波并记录反射波的旅行时间。当发射和接收天线沿物体表面逐点同步移动时，就能得到其内部介质的剖面图像。根据接收到波的旅行时间(双程走时)、幅度频率与波形变化资料，可以推断介质的内部结构以及目标体的深度、