公路运营之隧道知识培训

1、公路运营之隧道知识培训第一页，共51页。隧道定义及分类隧道定义：以任何方式修建，最终使用于地表以下的条形建筑物，其空洞内部净空断面在2m2以上者均为隧道。按长度隧道分类特长隧道：L3000m长隧道： 3000m L1000m中隧道： 1000m L500m短隧道： 500m L唐家山隧道3505m马鞍山2648m；漩坪1098m黄皮沟833m；十里碑885m大马桩220m；小马桩315m按位置山岭隧道：任禹路(K686+500K703+300)七座隧道均为山岭隧道水底隧道城市隧道按截面特大断面隧道：L100m2大断面隧道：100m2 L50m2中等断面隧道：50m2 L10m2：本项目隧道均为

2、中等断面隧道小断面隧道： 10m2 L3m2极小断面隧道： 3m2 L2m2隧道其他常见分类：按隧道埋置的深度分(浅埋隧道和深埋隧道)；按隧道所处地质条件分(土质隧道和石质隧道)；按隧道的用途分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。第二页，共51页。围岩级别围岩或土体主要定性特征围岩基本质量指标（MPa）坚硬岩，岩体完整，巨整体状或巨厚层状结构。550坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构； 较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构。550451坚硬岩，岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构； 较坚硬岩或较软硬岩层，岩体较完整，块状体或中厚层结构。450351坚硬岩，岩体破碎，碎裂结构； 较坚硬岩

3、，岩体较破碎破碎，镶嵌碎裂结构； 较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主， 岩体较完整较破碎，中薄层状结构。350251土体：1.压密或成岩作用的黏土及砂性土； 2.黄土（Q1、Q2）； 3.一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石。较软岩，岩体破碎； 软岩，岩体较破碎破碎； 极破碎各类岩体，碎、裂状，松散结构； 一般第四系的半干硬至硬塑的黏土及稍湿至潮湿的碎石土，卵石土、网砾、角砾土及黄土（Q3、Q4）。非黏土呈松散结构，黏土及黄土呈松软结构。250软塑状黏土及潮湿、饱和粉细砂层、软士等隧道围岩级别分类第三页，共51页。设计速度(Km/h)1201008060403020圆曲线最小半径(m)一般

4、值10007004002001006530极限值650400250125603015圆曲线最小半径隧道设计纵坡知识注：“一般值”为正常情况下的采用值；“极限值”为条件受限时可采用的值。设计速度(Km/h)1201008060403020最大纵坡(%)3456789隧道最大纵坡 摘自公路路线设计规范（JTJ D20-2006）第四页，共51页。隧道结构洞门隧道洞身附属构造物端墙式：适用于岩质稳定且地形开阔的条件翼墙式：适用于地质较差且需设路堑的条件，翼墙的作 用在 于用在于增加端墙稳定性和支撑路堑边坡。削竹式：适用于地形相对平缓的条件。环框式、遮光式(一级建造师考试内容)作用：为了保护岩(土)体

5、的稳定和使车辆不受崩塌、落石威胁。见隧道洞身示意图洞顶截水沟：避免排水不畅、积水等情况的发生洞口坡面防护：适用于岩质稳定且地形开阔的条件通风风机房、风道隧道内消防设施（消防水管、消火箱、消火门、消火栓）隧道供电照明设施隧道通讯、监控设施第五页，共51页。片石填充边墙边墙拱部拱腰中心排水沟(检查井或沉沙井)仰拱路面电缆沟钢筋网工字钢钢架喷射砼(一衬)环纵向透水管无纺布EVA防水板二衬钢筋二衬砼边沟隧道洞身结构示意图横向排水管纵向排水管第六页，共51页。第七页，共51页。隧道排水及防护施工隧道明洞施工隧道施工准备施工放样洞身的爆破开挖隧道的超前支护隧道施工流程照片第八页，共51页。隧道初期支护锚杆

6、施工及注浆锚杆模型隧道洞身爆破、开挖、出渣仰拱施工格栅拱架施工隧道施工流程照片第九页，共51页。防水板，环、纵、横排水管施工隧道台车施工二砌隧道路面施工隧道交安设施及附属施工隧道施工流程照片第十页，共51页。运营养护前工作1、隧道养护管理机构应参与结构物及设施的交工和竣工验收，隧道设计文件和竣工资料是制定隧道养护方案的重要依据，要求收集齐全。2、应获取技术的文件:竣工系统图、安装图、技术说明书、电缆清册、软件备份等资料;设备制造厂提供的产品说明书、故障检测手册、合格证明和出厂试验报告等技术文件;检验报告和验收报告。3、根据天气、结构物、设备设施特点等制订（按月）养护计划。4、人员持证上岗。隧道

7、土建结构常见病害与检查第十一页，共51页。清洁维护结构物检查保养维护病害处治公路结构养护隧道运营及土建结构养护a.扫除隧道内垃圾b.清除结构物脏污c.清理排水设施d.保持结构物外观整洁a.发现结构异常情况b.掌握结构技术状况c.判定结构物功能状态d.确定相应的养护对策a.对结构物进行维护b.修复结构物轻微破损c.保持结构物完好状态a.修复破损结构b.消除结构病害c.恢复结构设计标准d.维持良好的功能状态第十二页，共51页。清洁维护 扫除隧道内垃圾清除结构物脏污清理排水设施保持结构物外观整洁保持结构物外观整洁第十三页，共51页。人工清扫 清洁维护 机械清扫 隧道排水设施：清洁宜不少于1次/半年；

8、雨季应加强排水的疏通与检查。 隧道的标志、标线：清洁宜不少于1次/月。 隧道路面：隧道内路面应定期清洁；高速路隧道不少于1次/日；其他公路隧道因情况而定，但不少与1次/月。排水沟清理隧道标志、标线清扫第十四页，共51页。隧道施工缝股状漏水常见病害病害导致的问题：1、结构安全性、耐久性降低；2、运营维护成本的提高、收入减少；3、运营通车水平的降低和不安全因素增加（病害整治施工影响）预埋电气盒渗水边墙纵向裂缝渗漏水 施工中初支受围岩挤压冬季洞顶挂冰第十五页，共51页。松弛压力偏压地层滑坡膨胀性土压承载力不足静水压力冻胀力衬砌背面空隙衬砌厚度不足无仰拱病害原因病害原因外荷载引起的变化其他渗漏水材料劣

9、化处理方法衬砌背面注浆防护网锚杆加固排水止水套拱滑坡整治围岩压浆灌浆锚固增设仰拱更换衬砌第十六页，共51页。采用衬砌背面注浆处理病害的要求：）应根据专项检查结果，确定空隙部位，合理布置注浆孔。）注浆压力应小于0.5MPa，在注浆过程中应加强监测。）注浆效果检查可采取钻孔取芯、超声波或者雷达检测等方法。衬砌背面注浆 衬砌背面注浆过程图1 衬砌背面注浆过程图2 衬砌背面注浆过程图3第十七页，共51页。1 )防护网必须选用耐 火的材料。2) 施工前应凿除衬砌剥离劣化部分。3 )防护网可用锚栓固定在衬砌表面上，应固定牢固。防护网施工注意事项：防护网控制裂缝成型图1防护网控制裂缝成型图2防护网控制裂缝第

10、十八页，共51页。采用锚杆加固方法处治病害，应符合下列要求：锚杆的长度和间距应根据病害原因和地质情况确定。 采用水泥砂浆锚杆时，注浆时应注意是否堵塞或是否需要补注。 采用自进式锚杆时，安装前应检查锚杆中孔是否畅通。 做锚杆拔力试验检查锚杆的质量。锚杆加固锚杆成口图锚杆加固衬砌图第十九页，共51页。 若遇暴雨天气，隧道排水受阻，隧道局部出现涌水病害时，宜采用外置排水管和开槽埋管的排水处治。排水止水隧道局部渗水严重 当地下水特别发育并有稳定来源时，可采取在隧道内设置排水孔、水平钻孔、加深排水沟和深井降水等措施。隧道地下水极其发达第二十页，共51页。 当漏水量小且呈表面渗透状时，可设置防水板进行处治

11、。排水止水隧道局部少量渗水 当地下水沿衬砌裂纹、施工缝以滴水形式漏出时，宜采用向衬砌内注浆的止水法。衬砌微裂纹少量渗水第二十一页，共51页。采用套拱加固方法处治病害，应符合下列要求：)套拱设计不得侵入建筑限界。)当套拱厚度较大时，可在套拱与衬砌之间设置防水层。 套拱加固隧道套拱加固施工过程图第二十二页，共51页。 洞口段边仰坡出现裂缝，可用粘土等填实，必要时可采用锚杆加固。滑坡整治隧道洞口第二十三页，共51页。 围岩注浆是处理裂缝渗水的主要方法之一。围岩注浆结束后，应将注浆孔及检查孔封填密实。围岩注浆 围岩过注浆程图2围岩注浆过程图1第二十四页，共51页。更换衬砌处治应符合下列要求：)衬砌内轮

12、廓线必须与原衬砌内轮廓线一致。)施工前应收集衬砌背面空洞和围岩垮塌资料。)拆除衬砌时，应根据围岩地质情况及时进行支撑。更换衬砌 隧道更换衬砌前资料收搜图第二十五页，共51页。日常检查特别检查专项检查土建结构物的检查定期检查检查结果分类S-Safe，情况正常。无异常情况，或虽有异常情况但很轻微。B-Back，返回、需进一步检查或观测。存在异常情况，但不明确，应作进一步检查或观测以确定对策A-Alert，警报/异常情况。异常情况显著，危及行人、行车安全，应采取处治措施或特别对策检查结果分类B，结构存在轻微破损，现阶段对行人、行车不会有影响，但应进行监视或观测。1A，结构存在破坏，可能会危及行人、行

13、车安全。应准备采取对策措施2A，结构存在较严重的破坏，应尽早采取对策措施。3A-结构存在严重破坏，应准备采取对策措施土建结构物的检查第二十六页，共51页。土建结构检查工作流程图结构检查日常检查特别检查定期检查判定判定SA异常B专项检查判定BASB结构轻微受损1A/2A/3A保养维修或病害处治结构检查不同层次的破坏第二十七页，共51页。概念：日常检查是对土建结构的外观状况进行的日常巡视检查。外观状况是指通过目视观察所及的结构表面情况。简单检查工具是指皮尺、钢卷尺、铁锤、手电筒和粉笔等常用的、易于携带的工具。通过日常检查，应即时发现早期破损、显著病害或其他异常情况，并确定对策措施。土建结构物的日常

14、检查第二十八页，共51页。制定检查计划现场检查填写记录表检查结果分析判定SB建议、措施常规养护计划执行监视、观测特别检查日常检查土建日常检查工作流程图第二十九页，共51页。制定检查计划检查频率： 一般不小于1次/日，高速公路不小于2次/日，雨季或冰冻季应加强方法与工具： 目测为主，配合以简单的检查工具日常检查现场检查、填表写记录第三十页，共51页。结果分析判定分析判定： 以定性判断为主，检查内容及判定标准按表公路养护技术规范执行。日常检查第三十一页，共51页。定期检查是按规定周期对土建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，为制定养护工作

15、计划提供依据。定期检查第三十二页，共51页。定期检查工作流程图现场检查填写记录表检查结果分析制定检查计划病害分类、量化病害原因分析隧道健康状况评价建议常规监测维修加固改造专项检查定期检查第三十三页，共51页。制定检查计划定期检查频率： 一般宜1次/半年，高速公路 不少于1次/季（春、或秋季）方法与工具： 宜采用步行方式，配以必要的检查工具、设备，进行目测或量测检查定期检查现场检查、记录数据和绘图分析判定：以定性判断为主，检查内容及判定标准执行第三十四页，共51页。定期检查的工具和设备尺寸测量 卷尺、钢卷尺、游标卡尺裂缝检查 带刻度的放大镜、宽度测定尺、测针、标线材料劣化检查 锤子漏水检查 pH

16、试验纸、温度计路面检查 摩擦系数测定仪、平整度仪照明器具 卤素灯或目测灯、手电筒记录工具 隧道展示图纸、记录本、照相机升降设备 可移动台架、升降台车定期检查第三十五页，共51页。定期检查完成后，应提出土建结构定期检查报告，内容应包括：对结构的技术状况和功能状态的评价;对结构的养护维修状况的评价及建议;需要实施专项检查的建议;需要采取处治措施的建议。定期检查第三十六页，共51页。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。频率：由异常事件决定；方法与工具：由受影响的结构决定采取的检查 方法、工具和设备；检查记录：同定期检查； 分析判定：同定

17、期检查；检查结果：提交特别检查报告，内容包括：对结构的技术状况和功能状态的评价;对结构的养护维修状况的评价及建议;需要实施专项检查的建议;需要采取处治措施的建议。特别检查第三十七页，共51页。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入的专门检测。专项检查的项目一般有：结构变形检查裂缝检查漏水检查材质检查衬砌及围岩状况检查荷载状况检查专项检查第三十八页，共51页。现场检查填写记录表检查结果分析制定检查计划病害分类、量化病害原因分析建议监测维修加固改造专项检查工作流程图外荷载作用材料劣化渗漏水专项检查第三十九页，共51页。专项

18、检查完成后，应提交专项检查报告。报告的内容应包括：a、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；b、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对破损结构的技术评价等；c、对病害的成因、范围、程度等情况的分析，及其维修处 治对策、技术以及所需资金等建议。专项检查第四十页，共51页。当日常检查的判定结果为A时，应及时对土建结构进行保养和维修。保养维修工作包括：(1) 经常性或预防性的保养；(2) 轻微破损部分的维修等；(3) 恢复和保持结构的良好使用状态。隧道的保养与维修第四十一页，共51页。1 洞门清除洞口边仰坡上的危石、浮土；冬季应清

19、除积雪和挂冰；边沟和边仰坡上截(排)水沟的完好、畅通；修复洞口挡土墙、护坡、排水设施和减光设施等。隧道的保养与维修隧道洞门隧道洞门第四十二页，共51页。2 洞身无衬砌隧道出现的碎裂、松动岩石和危岩，应本着少清除多稳固的原则，加以处理；危岩的渗漏水，应开设泄水孔接引水管，将水导入边沟排出；冬季应及时清除洞顶挂冰。有衬砌隧道出现的衬砌起层或剥离，应及时加以清除和加固；对衬砌的渗漏水，可将水引入边沟排出；冬季应及时清除洞顶挂冰等。 隧道的保养与维修洞顶挂冰第四十三页，共51页。3 路面及时清除隧道内外路面上的塌(散)落物，及时修复、更换损坏的井盖或其他设施的盖板;当路面出现渗漏水时，应及时处理，将水引人边沟排出，防止路面积水或结冰;冬季应及时清除洞口处积雪。隧道的保养与维修隧道路面洞门第四十四页，共51页。4 风道清理送（排）风