论文隧道施工质量控制技术

1、八隧道施工质量控制技术耙 叭 叭【拜摘唉 爸要】隧道施工凹质量控制是一俺个过程，即从板质量活动前直半至质量活动结耙束对工程质量蔼的全部监控，版质量活动过程案中监控能力越暗强、越严格，伴实现工程质量熬预期目标的可柏能性越大矮。岸 鞍【关键词跋】隧道；质量袄控制技昂术扒 癌扮熬1伴.隘各阶段质量控稗制澳 绊质量活动哎前编制切实可翱行的质量计划奥，为现场施工昂质量控制做好俺准备。施工过芭程中，有现场拌施工管理人员挨、技术管理人败员的指导、严啊格要求以及其盎他参建各方对爱质量活动过程艾的监督控制，拜确保施工质量埃处于受控状态颁，各工傲序翱“傲一次成芭功哀”霸。把 拜邦癌2扒.芭隧道施工质量隘控制技癌术

2、败 败施工质量吧过程控制。提懊到隧道质量控翱，大多是重视斑二次衬砌的施瓣工，轻视初期敖支护施工，实绊际上隧道初期氨支护是隧道的肮主要承力结构摆，对整个隧道蔼的耐久性起着跋相当重要的作俺用，所以说隧白道施工质量控拔制中，对初期矮支护各工序的澳施工质量都需案进行必要控制佰。主要包括开百挖断面、锚杆隘质量（长度及按砂浆饱和度）俺、钢架或格栅隘钢架、喷射混摆凝土质量（强跋度、厚度及背霸后缺陷）、防哀水层施工、二熬次衬砌混凝土罢质量（强度、安厚度及背后缺岸陷）、隧道衬靶砌裂纹等的实暗时控制般。佰 稗按版2.1搬 爸原材斑料艾 艾隧道施工爱过程中所有材耙料，如水泥、八砂、石、钢材扳、防水板、外拜加剂等，施

3、工拜前均需按设计及验标要求进版行试验，试验笆合格后才允许稗进场使用盎。班 办对于施工巴过程中喷射混澳凝土的配合比败、二次衬砌混班凝土的配合比班及砂浆配合比办，均要以工程爸中将要使用的案各种材料为基蔼础进行各种配碍合比设计，以敖确保各类混凝吧土及砂浆强度艾满足设计要求啊。埃 暗懊瓣2.2盎 岸隧道开挖超坝欠耙 癌把氨2.2.1安 懊一般规氨定敖 奥高速铁摆路隧道工程施翱工质量验收标八准埃（柏TB1075拔3-201白0瓣）规定：隧道半开挖不应欠挖瓣，当围岩完整肮石质坚硬时，班允许岩石个别拜突出部分侵入靶衬砌（俺每颁1?敖O拌不大鞍于搬0.2?鞍O巴，高度最大不矮超摆过背5c翱m蔼）。拱脚及墙扒脚

4、以蔼上百1澳m碍范围内严禁欠霸挖，（如下矮表摆1敖隧道允许超欠岸挖）稗。按 肮扒表熬1版 肮隧道允许超挖懊值氨（巴c鞍m芭）肮 斑围岩级别笆开挖部板位板 翱蔼 蔼奥傲敖 伴班啊爸 败拱鞍部绊 柏线性超巴挖班 10 15鞍 10 佰最大超吧挖斑 15 25般 15 案边墙线性搬超坝挖搬 10 10百 10 瓣仰拱、隧岸底耙 般线性超奥挖扮 10 凹最大超罢挖拌 25 啊在控制隧柏道超欠挖技术叭的改进中，首耙先必须改变长柏期以懊来唉“疤宁超勿啊欠百”八的不理想观念爱，树坝立阿“挨少欠少矮超挨”败的观念。即可按以允许一定程捌度的欠挖，但哀要符合高速盎铁路隧道工程敖施工质量验收拌标准拌（胺TB1075

5、吧3-201伴0阿）规定：隧道懊开挖不应欠挖叭，当围岩完整般石质坚硬时，昂允许岩石个别斑突出部分侵入把衬砌（霸每爱1?胺O安不大般于巴0.2?案O奥，高度最大不隘超拜过霸5c啊m斑）。拱脚及墙爸脚以把上芭1埃m靶范围内严禁欠岸挖的要求癌。耙 败现场施工佰中根据围岩情岸况、监控量测稗数据及时调整跋预留量，避免埃开挖轮廓线无疤谓扩大，尽量拜减少了超挖绊。昂 俺扒靶2.2.2哀 氨合理爆破控制哀超欠扳挖板 艾在实际施鞍工中，尤其是半软弱围岩隧道皑钻爆开挖时，把极易造成超挖拜大使得混凝土芭回填量增大。搬如下图所示周碍边周边眼开孔奥位置有皑（芭A翱）、安（般B背）、凹（半C扮）三种情况，白其出现的几率懊

6、和差值主要决拌定于钻孔水平拜。胺A巴种情况不影响阿超前挖氨；扒B笆种情况是会出稗现超挖；昂而罢C傲种情况会出现胺欠挖。因而先跋定位后钻孔，哀并在掌子面醒般目的标出周边扒眼位置，把超奥欠挖控制在最班小范围内（肮约碍3c碍m跋）把。挨 蔼拔图懊1拜 碍周边眼开孔位芭置芭 岸般昂1叭）起爆顺氨序岸 奥光面爆破伴时，从掏槽眼隘开始，一层一摆层地从截面中安心往外进行，邦最后是周边眼败爆破。预裂爆巴破时，先周边敖预裂后掏槽，芭然后依次为扩奥槽眼、辅助眼芭、二层眼、底阿眼，布置雷管摆段号时应注意把：必须具有合伴理的段间隔时拔间，并且同一办段炮眼的装药伴量应小于最大敖单段的允许装暗药量，同时前板一段的起爆要艾

7、尽量为后段爆叭破创造良好的伴临面坝。摆 跋稗邦2爱）炮眼办深百L 吧以循环进疤尺为眼深，掏斑槽眼加半深唉10 %绊 蔼颁20 般%哀。拌 隘傲拜3笆）岸 邦周边眼间埃距班E扳、抵抗癌线颁W扳、装药集中板度靶r 懊依据围岩昂情况并参照文翱献昂 2 搬 半，合理相对距熬离矮：把拔级围皑岩盎E/ W =矮 0. 6摆 奥邦0. 8坝 胺，叭 肮把级围隘岩霸E/ W =摆0.72昂 班背0. 8败3奥。选取参数见疤表澳2俺。肮 癌疤表班2笆 搬熬、袄坝级围岩周边眼摆爆破参数搬表罢 哎围岩类熬别胺 办周边眼间距版（艾E/c背m哎）柏 盎周边眼抵抗距巴（霸W/c白m八）叭 氨相对距瓣离氨 耙靶（俺E?W-

8、罢1斑）叭 办装药集中度拜（昂r/kgm-盎1） 扮瓣白敖围背岩斑 45 60盎 0.75 鞍0.15 扳把败围般岩爸 50 65蔼 0.77 袄0.21 班捌懊4哀）炮眼布置及芭单眼装药拜量跋 安先布置掏按槽眼、周边眼疤，然后是底板佰眼、扩槽眼、隘二层眼，最后吧布置辅助眼，斑二层眼比辅助拌眼密一些，比氨周边眼稀一些白，其间距为周凹边眼间距阿的昂1.吧5盎倍左右，抵抗版线为间距罢的叭0. 熬7暗倍左右，考虑吧到扩槽眼、底碍板眼爆破时负鞍荷较大，其布摆置稀密应与二叭层眼相似，辅百助眼间距为抵绊抗奥线埃1拜 岸1.2爱5拌倍稗。疤 办周边眼单摆眼装药量可参氨照暗表奥 2耙 拌进行计算，其按它各部炮

9、眼装胺药量版：按 q = 皑k坝扮W罢L笆捌 挨式中半：绊 k隘 稗八单位炸药消耗芭量霸，艾kg/ 巴m昂；瓣 艾（取值参见文跋献暗3 氨瓣）搬 芭斑埃a坝 哀斑炮眼间距埃，耙m百；佰 扮邦挨W耙 瓣按炮眼爆破方向斑的抵抗线拔，霸m斑；哎 奥把办哀巴炮眼所在部位佰系熬 氨扒爸5摆）断面炮眼布捌置拜 颁断面炮眼办布置根据开挖哎断面大小、设背计及验标要求敖合理布置。周碍边眼应沿隧道邦开挖轮廓线布伴置，保证开挖巴断面符合设计板要求；辅助炮案眼交错均匀布爸置在周边眼与唉掏槽眼之间，吧力求爆破出的稗石块块度适合暗装碴的需要；捌周边炮眼与辅熬助炮眼的眼底疤应在同一垂直耙面上，掏槽炮蔼眼应加矮深斑20c昂m

10、啊。捌 艾瓣图稗2癌 懊双肮线袄败级围岩上台阶肮光面爆破炮眼胺布置安图扒 捌拜图疤3澳 肮双案线岸啊级围岩上台阶凹光面爆破炮眼凹布置半图扒 蔼挨吧6稗）装药结碍构耙 半周边眼装胺药结构一般采隘用肮2罢 佰种形式：比较破碎软弱袄的班坝级围岩采用双跋导爆线、小直柏径药卷连续装扳药捌；办傲级软岩类岩层霸，采用导爆索稗、小直径药卷百空气间隔装药敖。为克服眼底扳岩石的夹制力坝，可在眼底放背置半卷标准药哀卷，以适当加百强底部药量，熬其它炮眼一般拌均采用连续装邦药结构，炮眼唉均采用黄泥填捌塞封堵炮眼版。佰 哎 暗傲霸2.3案 般锚岸杆埃 跋熬般2.3.1奥 八锚杆质办量哀 拜俺图扮4斑 哀理想锚杆受力伴示意

11、皑图板 碍锚杆是将隘破碎或不稳定翱岩体与牢固的拔岩体连接在一霸起以提高整体稳定性的一种跋支护措施。当案锚杆发挥作用蔼时，锚杆不同碍部段的功能各奥不相同。锚杆俺内端处于牢固爱稳定岩体的部瓣段，其锚固力颁主要起着固定吧锚杆的作用；斑而锚杆外端处摆于破碎或不稳把定岩体的部段敖，其锚固力主埃要起着将该段搬岩体与锚杆连凹结在一起的作隘用。要让锚杆傲能发挥设计的佰效果，除保证柏锚杆的长度满柏足设计要求外拌，还要使各段傲都能均匀而有摆效的与岩体锚碍固在一起。除邦此之外，对锚白杆质量影响较白大的因素还有按砂浆强度，得碍有足够的握力熬才能保证锚杆澳的质量。办图百4拌为锚杆受力示鞍意图吧。昂 皑隘吧2.3.2熬

12、百锚杆长把度白 凹锚杆总长板度应为锚固段翱、自由段和外碍锚段的长度之艾和，并应满足凹下列要求叭：隘 搬颁皑1百）锚杆自由段癌长度按外锚头把到潜在滑裂面胺的长度计算；拔预应力锚杆自败由段长度应不败小笆于稗5傲m霸，且应超过潜跋在滑裂面摆；凹 唉颁爱2挨）锚杆锚固段版长度应按规定爱进行计算，并疤取其中大值。拔同时，土层锚捌杆的锚固段长板度不应小颁于埃4霸m昂，且不宜大肮于熬10懊m跋；岩石锚杆的吧锚固段长度不佰应小于盎3吧m傲，且不宜大扒于背45跋D安和搬6.5绊m板，爱或翱55斑D佰和8半m罢（对预应力锚按索）；位于软懊质岩中的预应败力锚索，可根据地区经验确岸定最大锚固长扮度。当计算锚爸固段长度

13、超过佰上述数值时，拜应采取改善锚昂固段岩体质量胺、改变锚头构敖造或扩大锚固伴段直径等技术拜措施，提高锚敖固力罢。爱 稗锚杆长度败及注浆饱和度哎均采用应力反疤射波法检测，办现已有专用的拌锚杆质量检测隘仪岸。袄 瓣阿啊2.3.3半 熬注浆饱和岸度暗 柏注浆饱和盎度检测通过测芭定锚杆不同方把位，不同距离岸应力波的阻尼罢情况，即锚杆按与围岩的耦合懊情况来判断注蔼浆饱和度。由奥应力波在介质白中的传播特性俺可知：应力波扒在坚硬完整的啊介质中传播速昂度大，衰减速敖度快，而在松矮散及不完整介奥质中应力波的柏传播速度小，巴衰减速度慢安。罢 跋斑版2.3.4跋 按砂浆强扳度叭 百在砂浆锚埃杆的长度及灌扳浆饱和度均

14、达罢到要求后，并盎不能说明锚杆翱的质量完全达肮到了要求。从芭锚杆的支护性拌能可知，它是板受砂浆的裹握瓣并通过砂浆与暗围岩这发生作罢用的，若砂浆碍的强度达不到把要求，为了全般面评价锚杆的氨质量，有必要按对砂浆（抗压八、抗剪）强度拔进行检测八。扒 笆败拔1暗）抗压强度。颁采用传统的试澳验方法，在施佰作锚杆时同期佰制作试件，对邦试件进行抗压靶试验，得出砂巴浆的抗压强度傲。爸 霸笆熬2蔼）剪切强度。凹由锚杆的支护啊机理可知，在搬联结锚杆与岩百体中砂浆主要版受剪力的作用皑。从而，砂浆按的剪切直接影霸响到锚杆的质邦量。由于围岩爱存在差异，在版不同的联结体稗上，砂浆与围疤岩间的剪切力邦有所不同。为安了真实反

15、映锚按杆实际工作时板砂浆与围岩（笆锚杆洞壁）间埃的剪切力，可搬进行原位试验捌。将施作好的疤锚杆与周围的凹围岩一同取出耙，采用特制的吧试验设备对其坝进行抗剪试验把，得出砂浆与伴围岩间的剪切爱力，并对其进艾行评价爸。办 挨氨袄2.3.5氨 败锚杆抗拔试碍验俺 霸锚杆抗拔袄力通过拉拔试哀验进行检测。吧拉拔试验检测绊方法是一种传癌统的锚杆锚固扳质量检测方法拔。进行拉拔试艾验时，将液压拜千斤顶放在托捌板和螺母之间皑，拧紧螺母，坝施加一定的预版应力，然后用吧手动液压泵加懊压，同时记录敖液压表和位移鞍计上的对应读盎数，当压力或搬者位移读数达班到预定值时，稗或者当压力计吧读数下降而位爸移计读数迅速笆增大时，停

16、止爱加压。测试后叭，整理出锚杆哀的位败移氨-把荷载曲线，进挨而分析出试验靶锚杆的抗拔力靶大小。试验时安锚杆的受力状百态见爱图矮5阿。哎 碍澳图坝5伴 败抗拔试验时锚绊杆受力示意安图蔼 摆按傲2.3.6坝 百锚杆检测结果哀评坝定哎 隘试验证明澳：对于高强螺板纹锚杆，当锚伴固长度达到锚翱杆直径摆的碍4案2氨倍时，握裹力凹不再随锚杆长佰度的增加而增矮加。高速铁路翱隧道锚杆的长跋与直径比达到碍几百倍，而且笆从挨图袄4芭、拔5摆可知，锚杆抗唉拔试验与实际搬锚杆的受力状澳态有很大不同澳，得出锚杆抗翱拔力与锚杆质靶量没有必然的白相关性，若仅蔼采用抗拔试验癌，可能导致将靶不合格锚杆依啊其抗拔力评定安成合格锚杆

17、。翱所以，对锚杆暗进行检测时，隘要采用声频应哎力波法对锚固颁质量进行无损跋检测，再配合吧抗拔力试验进绊行综合分析，敖可对锚杆的锚鞍固质量作出较佰全面的评价斑。般 霸佰吧2.4靶 扒喷射混凝土质耙量检颁测稗 拌喷射混凝暗土能及时封闭胺围岩暴露面，哀有效地隔绝水和空气；部分白混凝土浆液渗阿入张开的裂隙疤或节理中起胶班结和加固围岩隘的作用；能向挨围岩提供支护袄抗力，使围岩霸由二向受力变蔼为三向受力状半态，从而提高凹了围岩强度翱。凹 拌评价喷射敖混凝土的质量跋指标：喷混凝疤土强度、厚度、密实度及背扮后缺陷笆。般 伴喷射混凝般土强佰度办 敖喷射混凝稗土强度在一定氨范围内离散分白部，正常情况柏其分部规律符

18、俺合正态分布曲凹线，喷射混凝拜土强度检测准稗则是根据平均吧强度和异变系奥数综合控制，昂大量实验证明癌湿喷混凝土异鞍变系数可控制爸在稗10霸%皑左右，达国标傲优质标准。根翱据混凝土表面败特征，宜采用挨气压射钉枪无半损检测方法进懊行检测啊。芭 百混凝土厚俺度、密实度及拔背后缺稗陷颁 颁混凝土厚伴度、密实度及凹背后缺陷均可绊采用地质雷达败进行检测。根靶据喷射混凝土八厚度，采用地凹质雷达对混凝胺土进行检测安。罢 办暗懊2.5班 安格栅或型钢拱拜架数量检隘测搬 班在隧道中稗使用格栅或型瓣钢拱架数量，澳是隧道初期支癌护质量控制中办所关心的问题版。喷射混凝土颁中存在钢格栅耙或型钢拱架支伴撑时，地质雷柏达剖面图中信爱号会有变化，俺可通过信号变昂化读出所用拱拜架数量。关于白钢材质量可于叭施工前进行抽背检控制爱。翱 拌翱澳2.6奥 扳二次衬砌检拜测般 巴二次衬砌巴混凝土强度检芭测叭 靶对二次衬佰砌混凝土强度白检测采用超声八综合法结合少颁量的钻芯取样坝进行检吧测傲 懊二次衬砌岸混凝土厚度、跋背后空洞及围熬岩状况检氨测靶 隘对隧道二芭次衬砌混凝土跋厚度、背后空爱洞及衬砌背后昂围岩状况等检摆测，采用地质懊雷达检测方法奥进行。测线布埃置位置：拱顶安、左右边墙、癌左右拱脚共五