隧道质量检测病害分析.ppt

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3040mm，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0.31.5m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,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、形状等特征参数。,三、探地雷达无损检测,雷达信号发射与数据采集,三、探地雷达无损检测,隧道衬砌与围岩的相对介电常数的对比决定分层是否“可见”。当存在缺陷时，由于缺陷与良好衬砌或围岩间的介电常数的对比差异，也使得缺陷“可见”，见上图右。,三、探地雷达无损检测,4.2检测设备以美国GSSI公司SIR-20型探地雷达为例，地质雷达系统主要由以下几部分组成：1）控制单元：控制单元是整个雷达系统的管理器，计算机（32位处理器）对如何测量给出详细的指令。系统由控制单元控制着发射机和接收机，同时跟踪当前的位置和时间。,三、探地雷达无损检测,2）发射机：发射机根据控制单元的指令，产生相应频率的电信号并由发射天线将一定频率的电信号转换为电磁波信号向地下发射，其中电磁信号主要能量集中于被研究的介质方向传播。3）接收机：接收机把接收天线接收到的电磁波信号转换成电信号并以数字信息方式进行存贮。4）电源、光缆、通讯电缆、触发盒、测量轮等辅助元件。,三、探地雷达无损检测,探地雷达数据采集主机,三、探地雷达无损检测,探地雷达的高频天线可发射高频雷达波，其分辨率高，但穿透深度小。低频天线发射的雷达波频率低，分辨率低，但是穿透深度大。,三、探地雷达无损检测,三、探地雷达无损检测,900MH天线,1600MHz天线,三、探地雷达无损检测,探地雷达地面耦合天线,400MHz天线,三、探地雷达无损检测,四、探地雷达无损检测,4.3测线布置,根据铁路隧道衬砌质量无损检测规程测线布置应符合下列规定：1、隧道施工过程中质量检测应以纵向布线为主，横向布线为辅。纵向布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰、左右边墙和隧底各布1条;横向布线可按检测内容和要求布设线距，一般情况线距8-12m;采用点测时每断面不少于6个点。检测中发现不合格地段应加密测线或测点。,三、探地雷达无损检测,四、探地雷达无损检测,2、隧道竣工验收时质量检测应纵向布线，必要时可横向布。纵向布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰和左右边墙各布1条;横向布线线距8-12m;采用点测时每断面不少于5个点。需确定回填空洞规模和范围时，应加密测线或测点。3、三线隧道应在隧道拱顶部位增加2条测线。4、测线每510m应有一里程标记。,三、探地雷达无损检测,四、探地雷达无损检测,图4雷达测线纵断面布置图,三、探地雷达无损检测,四、探地雷达无损检测,图5雷达测线横断面布置图,图6检测方式图,三、探地雷达无损检测,三、探地雷达无损检测,四、探地雷达无损检测,三、探地雷达无损检测,4.4探地雷达检测的现场操作测线布置隧道施工过程中质量检测应以纵向布线为主，横向布线为辅。纵向布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰、左右边墙和隧底各布条；横向布线可按检测内容和要求布设线距，一般情况线距812m；采用点测时每断面不少于6个点。检测中发现不合格地段应加密测线或测点。,三、探地雷达无损检测,（1）介电常数的标定探地雷达电磁波在介质中传播的速度主要取决于介质材料的介电常数，材料不同其参数也不同。选择适当的介电常数对于获取目标体准确的深度信息非常重要。因此探地雷达检测前应对衬砌混凝土的介电常数或电磁波速做现场标定。,三、探地雷达无损检测,2.95ns,13.82ns,三、探地雷达无损检测,（2）介电常数标定方法）在已知厚度部位或材料与隧道相同的其他预制件上测量；）在洞口或洞内避车洞处使用双天线直达波法测量；）钻孔实测。,三、探地雷达无损检测,（3）检测要求可以采用人工抬举和车载升降台等方法将天线紧贴衬砌混凝土表面，沿测线均匀、慢速移动，进行连续检测。如果数据有问题，应该重新采集，保证其有效性。检测时，为减少外界对雷达数据的干扰，可关闭隧道内的所有动力电源，只开少量照明电灯，关闭隧道内移动通讯中转站等措施，最大限度地提高雷达记录的信噪比。具体要求：1）测量前应检查主机、天线以及运行设备，使之均处于正常状态；2）测量时应确保天线与衬砌表面密贴（空气藕合天线除外）；,三、探地雷达无损检测,3）检测天线应移动平稳、速度均匀，移动速度宜为35km/；4）记录应包括记录测线号、方向、标记间隔以及天线类型等；5）当需要分段测量时，相邻测量段接头重复长度不应小于1m；6）应随时记录可能对测量产生电磁影响的物体（如渗水、电缆、铁架等）及其位置；7）应准确标记测量位置。原始数据处理前应回放检验，数据记录应完整、信号清晰，里程标记准确。不合格的原始数据不得进行处理与解释。,三、探地雷达无损检测,4.5雷达图像的识别（1）衬砌厚度的识别衬砌与围岩间界面为正的反射波相，与表面反射波反向。对于拱顶测线，因为衬砌与围岩间往往有空隙或钢支撑裸露，会形成一个强反射波组，特征明显，易于追踪。对于边墙，由于衬砌与围岩接触一般较紧密，雷达波反射很弱，追踪困难；但可以根据波谱特征分辨衬砌与围岩的界线，衬砌混凝土回波较弱，以低频为主，围岩回波多，以高频为主。,三、探地雷达无损检测,四、探地雷达无损检测,地质雷达发射天线向隧道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部分会由反射返回，接收天线接收反射波并记录反射波的旅行时间。根据接收到波的旅行时间(双程走时)、标定的地质雷达在混凝土中的波速值，可求出混凝土厚度。,三、探地雷达无损检测,四、探地雷达无损检测,衬砌与围岩间会存在明显的反射层，从而利用此反射层来探明二次衬砌混凝土的厚度，见下图。,衬砌与围岩间存在的明显反射层及层位追踪图,三、探地雷达无损检测,三、探地雷达无损检测,（2）衬砌内部钢架、钢筋位置分布的主要判定特征应符合下列要求：1钢架：分散的月牙形强反射信号；2钢筋：连续的小双曲线形强反射信号。,三、探地雷达无损检测,（3）空洞位置与形态识别衬砌中空洞的界面反射波特别强，而且为正负相间的多次波，能够清楚地呈现在雷达图像上，可以据此确定空洞的位置和剖面形态。衬砌界面反射信号强，三振相明显，在其下部仍有强反射界面信号，两组信号时程差较大。,四隧道结构评定,四隧道状况评定,5.1隧道结构检测分为日常检查、定期检查、特别检查和专项检查四类。当日常检查的判定结果为B时，应进行监视、观测或做特别检查；当特别检查或定期检查的判定结果为B时，应做专项检查。,表1日常、定期和特别检查结果的判定,四隧道状况评定,表2专项检查结果的判定,四隧道状况评定,（1）日常检查日常检查是对隧道结构的外观状况进行的日常巡视检查。通过日常检查，应及时发现早期破损、显著病害或其他异常情况，并确定对策措施。检查的频度应不少于1次/月，高速公路隧道应不少于1次/周。在雨季或冰冻季节，应加强日常检查工作。,四隧道状况评定,隧道状况评定,隧道状况评定,（2）定期检查定期检查是按规定周期对隧道结构的基本技术状况进行全面检查。通过定期检查，应系统掌握结构基本技术状况，评定结构物功能状态，为制订养护工作计划提供依据。基本技术状况是指隧道结构物的完好程度、破损或病害情况、功能状态等。检查的周期宜1次/年，高速公路隧道应不少于1次/年。检查宜安排在春季或秋季进行。新建隧道应在交付使用1年时进行首次定期检查。,隧道状况评定,表4定期检查内容及判定表,隧道状况评定,隧道状况评定,隧道状况评定,隧道状况评定,（3）特别检查特别检查是在隧道遭遇自然灾害、发生交通事故或出现其他异常事件后，对遭受影响的结构立即进行的详细检查。通过特别检查，应及时掌握结构受损情况，为采取对策措施提供依据。特别检查的方法与定期检查基本相同，采用步行方式，携带必要的仪器和设备，检查内容比定期检查有所侧重，主要针对异常事件的影响而展开，检查的目的是为了解异常事件对结构的影响，掌握结构受损情况，确保人员安全、车辆、结构和设施的安全，是特别情况下的检查，需尽快实施。,隧道状况评定,（4）专项检测专项检查是根据定期检查和特别检查的结果，或者通过其他途径，判断需要进一步查明某些破损或病害的详细情况而进行的更深人的专门检测。通过专项检查，应完整掌握破损或病害的详细资料，为其是否实施处治以及采取何种处治措施等提供技术依据。此外，当一次检查不足以提供详细资料时，还需要进行连续的或长期的检查。专项检查的项目通常由定期检查或特别检查报告提出，并由此确定专项检查的内容和要求等。,隧道状况评定,表2.1-5专项检查项目表,五隧道状况评定,五隧道状况评定,专项检查主要根据结构的破损程度、发展变化趋势和对交通安全、结构设施安全的影响因素进行判定，见表所示。,五隧道状况评定,检查的结果可按外荷载作用、材料劣化和渗漏水三种主要情况分别考虑，进行判定分类。1）由外荷载作用而导致的结构破损，以衬砌变形、移动、沉降、裂缝、起层、剥落以及突发性的坍塌等为主要表现形态，其判定可按表执行。,五隧道状况评定,五隧道状况评定,2）由材料劣化而导致的结构破损，一般出现衬砌强度降低、起层剥落、钢材腐蚀等形态，其判定可按表2.1-8执行。,五隧道状况评定,3）对于渗漏水、结冰、砂土流出等形态的破损，其判定可按表2.1-9执行。,五隧道状况评定,检查完成后，应提交专项检查报告。报告的内容应包括：1）检查的主要经过，包括检查的组织实施、时间和主要工作过程等；2）所检查结构的技术状况，包括检查方法、试验与检测项目及内容、检测数据与结果分析以及破损结构的技术评价等；3）对病害的成因、范围、程度等情况的分析，及其维修处治对策、技术以及所需要资金等建议。,五隧道状况评定,5.2隧道专项检查方法主要检查内容包括：（1）结构变形检查道路变形、高程检查；隧道横断面检查；净空变化检查（2）裂缝检查裂缝简易检查、裂缝变化检测（3）漏水检查检查漏水的位置、数量、浑浊、冻结以及原有防（排）水设施的状况,五隧道状况评定,（4）隧道结构材质检查结构材质的检查主要是对衬砌混凝土强度进行检测，目的在于掌握衬砌混凝土材质的劣化和强度变化。衬砌混凝土材质的状况，可通过目测或铁锤敲击等方法进行诊断，能在一定程度上了解其劣化的状况。要准确掌握衬砌材料劣化状况，可取其试件进行检测试验，检测项目可参考表2.2-2所示的内容进行。其中，试件可由衬砌钻孔取得；在强度试验中，试件的标准尺寸为=100mm，L=200mm，数量宜不少于3个。,五隧道状况评定,（5）衬砌及围岩状况调查此项检查的目的在于查明衬砌混凝土厚度及其背后围岩状况，分析混凝土劣化的原因，并提供处治设计所需的资料。a无损检测：一般通过敲击、超声波、电磁波等方式进行。b钻孔检测：通过钻孔直接观察和测定衬砌厚度、空洞深度和墙背地质状况等，检查方法包括利用内窥镜插人钻孔观察结构内部状况、利用钻孔所取材料进行试验等。,五隧道状况评定,（6）结构荷载状况检查测量衬砌应力，可将应力测定仪安装在混凝土内进行测量。对于已建成的隧道，可将测量仪安装在结构表面进行测量。测量衬砌压力或拱背土压，是为了查明压力的变化及其发展规律。通常，测量仪器的设置方式对检测结果有较大影响，要想得到准确的结果比较困难。需要注意的是，测得数值并非原有应力或压力，而是仪器安装后的应力或压力。此外，压力的大小还因测量支架和衬砌的刚度不同而异。因此，在测量时，需要注意其对测量结果的影响。资料调查和隧道周围地质及地表环境调查是专项检查的重要内容，对确定破损或病害的成因及其发展趋势等，具有重要作用。,五隧道状况评定,5.3隧道结构状况的判定分类隧道是地下工程结构物，异常情况比较复杂，其判定分类需要较丰富的知识和经验。判断时，应根据结构类型与破损或病害的形式、部位、状态以及发展趋势等因素进行综合分析，对比判断。一般情况下，判定分类为B或1A的情况较多，但对新开展的裂缝或原有裂缝的发展变化应给予充分注意，进行周密的检查，防止发生2A或3A分类的情况。由于混凝土剥落掉块，危及行人和车辆的安全，因而不论其规模大小，判定时均往上一档分类靠。,五隧道状况评定,（1）基于衬砌变形的判定衬砌的变形、移动、沉降一般为逐渐变化，在地震、滑坡、暴雨后可能发生明显的变化。在北方寒冷地区，结构由于冻胀而变形，并随季节的循环而反复发生。,五隧道状况评定,（2）基于衬砌开裂状况的判定对衬砌开裂等破损进行判定时，应考虑根据裂缝有无发展情况等因素，可参考表2.3-2、表2.3-3执行。表中的裂缝主要以水平方向的裂缝或剪断裂缝为对象，对于横向裂缝，将判定分类相应地降低1个等级即可。当宽为0.30.5mm以上的裂缝，其分布密度大于200cm/m2时，可升高1个判定等级或者采用判定分类中较高的判定。,五隧道状况评定,表2.3-2当裂缝存在开展时的判定标准,五隧道状况评定,表2.3-3当无法确定裂缝是否存在开展时的判定标准,五隧道状况评定,（3）基于衬砌起层、剥落等破损的判定对于衬砌起层、剥落等破损的判定，可参考表2.3-4执行。对于混凝土衬砌的起层、剥落，如果可能落下，在拱部判为3A，在侧墙判为2A；对于防水砂浆等材料的掉落，由于剥落层较薄，可降低1个判定等级。,五隧道状况评定,（4）基于衬砌坍塌的判定关于突发性坍塌，根据国外资料显示，当拱背存在高30cm以上的空洞且有效衬砌厚度小于30cm时，空腔落石就可能砸坏衬砌结构，国外曾有过类似事例。因此，发现类似情况时，可按2A/3A判定分类。尤其是曾经发生坍方的地方或节理发育、漏水严重的地段，尤其应给予充分的注意。,五隧道状况评定,5.4隧道材料劣化情况的判定对衬砌材质劣化等破损的检查，主要从结构物的功能和行车安全性的角度进行基本判定。因此，以衬砌混凝土的强度要求和混凝土剥落的有无作为判定因素。对于钢筋混凝土结构物等，还应从钢材腐蚀的角度进行附加判定。对于衬砌混凝土的起层、剥落，从确保行车安全的角度看，其判定标准与外荷载作用时的判定标准一致。材质劣化的速度，除火灾等异常情况外，与外荷载作用产生的变化相比，一般比较缓慢，通过采取适当的措施，有可能防止或抑制劣化的发展。判定时可参照表2.3-5、2.3-6执行。,隧道状况评定,表2.3-5衬砌断面强度降低、起层和剥落的判定标准,五隧道状况评定,表2.3-6钢材腐蚀的判定标准,隧道状况评定,5.5隧道渗漏水的判定从裂缝或施工缝的漏水，一般无需采取紧急措施的居多。当漏水与冻害或盐害以及其他结合，可能会促使衬砌材质劣化、混凝土腐蚀等，对此需引起注意。判定时可按表2.3-7执行。漏水范围扩大和漏水量增加可能与拱背岩体松动和降水量增加有关，前者可能由于岩体松动，产生新的水流通路，使漏水范围扩大；后者可能由于降水量增加，渗入地下，使地下水量增大而致。,隧道状况评定,隧道状况评定,六隧道检测评估实例,该隧道于1997年完工，已投入运营11年。隧道全长404m，分为暗挖段和明挖段。隧道内衬砌多处存在渗漏水的现象，而且多年来也没有对隧道的整体状况进行检测评定。1检测内容（1）在本项目中隧道两侧洞口、洞门检查主要通过目测和必要的检查设备，对存在的病害进行量测和记录。,隧道检测评估实例,（2）隧道结构检测通过对衬砌病害情况（衬砌裂缝、开裂，错台，渗漏水等方面）以及隧道衬砌结构的材料性能等方面的检查，能够帮助分析评定隧道的劣损情况、结构的承载能力及耐久性，对于隧道安全等级评定是必不可少的项目。因此，本次专项检查拟从隧道裂损劣化评定、隧道衬砌材料劣化评定、渗漏水劣化评定等几个方面对隧道安全等级进行评定分类，为采取对策措施提供依据。,隧道检测评估实例,隧道衬砌劣损检查现场隧道衬砌质量病害检查主要以观察、摄相及仪器测量为主。检查隧道衬砌是否存在混凝土脱落、开裂、错位、结构老化、风化、锈蚀等病害。检查时，用钢卷尺量测并记录病害的具体位置与范围，并用数码相机对病害进行拍摄，把不同的病害进行归类，分析。根据各种病害的发展情况，判断隧道衬砌结构的裂损对衬砌结构的承载能力及耐久性产生的影响。,隧道检测评估实例,隧道衬砌裂缝专项检查砌裂缝检查应达到能将裂缝的三维形态在计算机上再现的深度。根据裂缝的形态能够分析裂缝的成因以及不同成因的裂缝的形态特征。由此，可为诊断隧道的健康状态提供依据。检查时，用钢卷尺量测并记录裂缝在隧道处的位置和长度，用裂缝宽度仪量测裂缝宽度，用裂缝深度仪检查裂缝的深度并记录裂缝的形态和渗漏水状态。对裂缝较多或裂缝形态较复杂的部位进行素描和用数码相机拍摄照片。在拍照、摄像前，要将裂缝编号写贴在裂缝附近，以便日后分辨。,隧道检测评估实例,隧道衬砌渗漏水检查渗漏水检查主要包括确定隧道衬砌发生渗水的具体位置，数量以及发展范围、渗漏水的浑浊情况。检查时用钢卷尺量测并记录衬砌发生渗漏水的具体位置，判断渗水位置是否会妨碍车辆的行驶安全。对于漏水显著的情况下，可用秒表和计量容器测定渗漏水的流量。检查渗水的混浊情况，是否有泥土和漏水一起流出。为判断渗漏水是否具有强酸性，对衬砌混凝土及钢筋具有严重的裂化危险，可用PH试纸对渗漏水的酸碱度进行简易测定。检查清楚后把所有检查内容标记在记录本上。,隧道检测评估实例,隧道衬砌质量探地雷达检测由于隧道工程是在复杂地质条件和施工环境相对恶劣的条件下进行，隧道衬砌厚度不足、衬砌与围岩不密实与脱空，衬砌内裂缝、空洞与回填疏松地段积水、衬砌渗水、钢筋分布与设计不符等问题是隧道工程的主要质量问题。因此对隧道衬砌质量进行检测是很有必要。探地雷达在探测衬砌厚度、衬砌层背后回填密实情况以及衬砌内部钢架、钢筋分布等方面有着显著的优势。而且对目标体没有任何损害。衬砌混凝土强度检测在隧道内随机抽取20个有代表性的部位采用回弹法检测混凝土强度。,隧道检测评估实例,2检测结果（1）洞口洞门、检测结果,表4-1洞口、洞门病害检查结果表,七隧道检测评估实例,山体滑坡,隧道检测评估实例,隧道结构检查结果,七隧道检测评估实例,衬砌发生严重渗漏水,混凝土环向开裂，裂缝处混凝土脱落,七隧道检测评估实例,衬砌环向开裂,衬砌斜向向裂缝，裂缝处混凝土压碎,七隧道检测评估实例,隧道裂损图,七隧道检测评估实例,隧道衬砌质量检测结果,图4-53暗挖段衬砌起伏情况,七隧道检测评估实例,表4-3衬砌厚度检测结果表,七隧道检测评估实例,衬砌背后密实度雷达检测结果,图4-56隧道拱顶位置雷达探测图（168174m）,衬砌与围岩交界面脱空,七隧道检测评估实例,衬砌背后空洞,衬砌背后空洞,七隧道检测评估实例,衬砌内钢筋分布雷达检测结果,图4-74后方明洞（370404m）钢筋分布检测探视图（连续的小双曲线强反射信号）,七隧道检测评估实例,衬砌混凝土强度,七隧道检测评估实例,隧道状况的评定（1）外荷作用所致结构破损的检查评定：隧道修建在山体上地下水丰富，由于隧道衬砌的排水设施不完善，导致隧道内约20%长度的衬砌背后在长期地下水的侵蚀作用下存在脱空、空洞和积水等病害。由于衬砌背后存在的病害情况，导致隧道围岩恶化、作用在隧道衬砌的围岩压力增加，影响隧道的整体稳定性。不排除因地下水的长期影响而导致围岩状况有进一步恶化的现象。根据规范中外荷载作用所致结构破损的判定基准，判定为1A级。,七隧道检测评估实例,（2）材料劣化所致结构破损的检查评定：衬砌表面存在约100多处明显的裂缝，部分裂缝甚至贯通整个衬砌。其中以衬砌环向裂缝及拱腰位置水平、斜向裂缝为主。从裂缝产生机理来看主要是由于混凝土衬砌在不均匀荷载作用下发生开裂、剥落。环向裂缝主要发生在隧道衬砌施工缝位置，环向长度约为614m、宽度主要为0.51.0mm，主要是由于衬砌在纵向不均匀荷载作用下，在衬砌薄弱处（施工缝位置）发生开裂，部分裂缝位置衬砌表面混凝土存在压碎、掉块现象。拱腰位置的水平裂缝及斜向裂缝长度约310m、宽度约为0.20.6mm，对于水平向裂缝其危害最大，发展可引起隧道掉块、衬砌断裂甚至整个隧道塌方。,七隧道检测评估实例,由于地下水的长期侵蚀，部分区域的混凝土强度已明显退化。现场检测20个构件的混凝土强度存在较大的离散性，其中8个构件混凝土强度推定值在1020MPa范围，8个构件强度推定值在2030MPa范围，4个构件强度推定值在3036MPa范围。根据规范中材料劣化作用所致结构破损的判定基准，判定为1A级。,七隧道检测评估实例,（3）渗漏水所致的结构破损的检查评定隧道衬砌多处存在严重的季节性渗漏水现象，衬砌表面多处出现渗水、明显水渍。由于现处于旱季，山体地下水位较低，渗水量较小。现场采用pH试纸简易检查渗漏水pH值为7.08.0，对混凝土表面具有轻微腐蚀作用。多条贯通衬砌的环向裂缝在拱顶及拱腰位置出现滴水现象，已对过往行车产生影响，在雨季情况更为严重。其中在离隧道洞门6080m范围内情况尤为严重。渗漏水的长期浸蚀将会进一步降低混凝土强度，导致裂缝在荷载作用下逐渐发展。根据规范中渗漏水所致结构破损的判定基准，判定为1A级。,七隧道检测评估实例,根据以上各检查项目的检查结果，按规范中的日常、定期和特别检查结果的判定标准，隧道的检测综合评定为1A级。,六、盾构隧道管片质量检测,六、盾构隧道管片质量检测,6.1.1混凝土管片检测内容强度外观尺寸水平拼装检漏抗弯螺栓孔抗拔,六、盾构隧道管片质量检测,6.2.1强度检测方法（