隧道病害检测监测评定与治理技术

1隧道病害、检测、监测、评定与治理技术吕文龙广东省建筑科学研究院集团股份有限公司广东建科建筑工程技术开发有限公司总工程师工学博士、教授级高级工程师、注册土木工程师（岩土）、一级注册结构工程师2

主要内容

一、隧道的主要病害

二、隧道初支施工质量检测

三、隧道衬砌混凝土质量检测

四、探地雷达无损检测

五、盾构隧道管片质量检测

六、隧道施工监测

七、隧道状况检测评定

八、地下结构电渗透防水技术

九、隧道病害维修加固技术3

主要内容

一、隧道的主要病害（水害、衬砌裂损）

二、隧道初支施工质量检测

三、隧道衬砌混凝土质量检测

四、探地雷达无损检测

五、盾构隧道管片质量检测

六、隧道施工监测

七、隧道状况检测评定

八、地下结构电渗透防水技术

九、隧道病害维修加固技术4一、隧道的主要病害

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。隧道水害可分为：渗水（涌水）、衬砌周围积水、潜流冲刷等。5隧道水害：渗水（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。环缝渗水拱部渗水6管片角部渗水螺栓孔渗水7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、照明等）锈蚀，影响设备的正常使用，缩短设备的使用寿命，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建筑物的不均匀沉降和破坏。

e严重渗漏水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。8隧道水害：衬砌周围积水指地表水或地下水向运营隧道周围渗流汇集，如不能迅速排走，会引起的病害有：

a水压较大时导致衬砌破裂；

b围岩浸水软化，承载力降低，对衬砌压力加大，导致衬砌破裂；

c膨胀性围岩体积膨胀，导致衬砌破裂；

d寒冷地区引发冻胀病害。9隧道水害：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：

a衬砌基础下沉，边墙开裂或仰拱、整体道床下沉开裂；

b围岩滑移错动导致衬砌变形开裂；

c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。10隧道水害的主要原因：修建隧道破坏原始的地下水系统平衡，隧道成为其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。

衬砌是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。11一、隧道的主要病害

2、衬砌裂损由于变形压力、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。衬砌裂损分为：开裂、变形过大、腐蚀破坏、剥落等。12

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：

a降低衬砌结构对围岩的承载能力；

b使隧道净空变小，侵入建筑界限，影响车辆安全通过；

c拱部衬砌掉块，影响行车和人身安全；

d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；

e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；

f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。13衬砌开裂隧道衬砌裂缝根据裂缝走向及其与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。14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。15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。16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。

17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。接缝张开18管片错台19衬砌腐蚀破坏衬砌剥落20主要三内容一、三隧道三的主三要病三害二、三隧道三初支三施工三质量三检测三、三隧道三衬砌三混凝三土质三量检三测三四、三探地三雷达三无损三检测三五三、盾三构隧三道管三片质三量检三测三六、三隧道三施工三监测三七三、隧三道状三况检三测评三定八、三地下三结构三电渗三透防三水技三术三九、三隧道三病害三维修三加固三方法211、锚三杆抗三拔力三检测2、锚三杆锚三固质三量无三损检三测（三适用三于全长三粘结三型锚三杆）（长三度及三砂浆三密实三度）锚杆三是将三破碎三或不三稳定三岩体(块)与牢三固稳三定的三岩体三连结三在一三起以三提高三整体三稳定三性的三一种三支护三措施三。22锚杆三抗拔三力检三测锚杆三的承三载力三尚无三完善三的计三算方三法，三主要三根据三经验三或通三过试三验确三定，三试验三项目三包括三极限三抗拔三试验三，性三能试三验和三验收三试验三。23试验三要求三：1、每三安装30三0根锚三杆至三少随三机抽三样一三组（3根）三，设三计变三更或三材料三变更三时另三作一三组拉三拔力三测试三。2、同三组锚三杆锚三固力三或拉三拔力三的平三均值三，应三大于三或等三于设三计值三。3、同三组单三根锚三杆的三锚固三力或三拉拔三力，三不得三低于三设计三值的90％。距岩面距离(m)x轴力(kN)P抗拔三试验三时锚三杆的三受力三示意三图24锚杆三质量三无损三检测当锚三杆发三挥作三用时三，锚三杆不三同部三段的三功能三各不三相同三。锚三杆内三端处三于牢三固稳三定岩三体的三部段三，其三锚固三力主三要起三着固三定锚三杆的三作用三；而三锚杆三外端三处于三破碎三或不三稳定三岩体三的部三段，三其锚三固力三主要三起着三将该三段岩三体(块)与锚三杆连三结在三一起三的作三用。三要让三锚杆三能发三挥设三计的三效果三，除三保证三锚杆三的长三度满三足设三计要三求外三，还三要使三各段三都能三均匀三而有三效地三与岩三体锚三固在三一起三（保三证注三浆饱三和度三）。25锚杆长度及注浆三饱和三度采用应力三反射三波法三或声三波反三射波三法进三行检测三。检测三仪器三为锚杆三质量三检测三仪，见三下图三。锚杆三质量三检测三仪26基本三原理三：锚杆三质量三无损三检测三的内三容为三锚杆三长度三和注三浆密三实度三。在三由锚三杆、三粘结三剂和三围岩三组成三的锚三固体三系中三，当三在锚三杆锚三固体三系中三传播三的应三力波三波长λ>三10三d(三d为锚三固体三系直三径)且λ＜＜L(三L为锚三固体三系长三度)，可三将锚三固体三系简三化为三嵌入三围岩三的一三维匀三质变三截面三杆件三。三注三浆密三实度三的变三化表三现为三杆件三截面三面积三的变三化，三锚杆三长度三表现三为材三质的三变化三。无三论锚三杆长三度和三注浆三密实三度的三改变三，均三表现三为广三义波三阻抗三的变三化。27锚杆三锚固三体系三和围三岩一维三变截三面杆三状体应力三波在三锚杆三中传三播时三无阻三尼条三件下三的一三维弹三性波三波动三方程三为三：C应力三波在三杆中三传播三速度28对上三式求三解，三可得三无阻三尼条三件下三的直三杆纵三向振三动频三率方三程：根据三不同三的边三界条三件，三杆的三固有三频率三的公三式为三：1）两三端自三由，三即Kd=0，则三：2）三一端三自由三，一三端固三定，三即Kd=三∞，则三：3）一三端自三由，三一端三弹性三联结三，即三：29不论三哪种三边界三，相三邻两三阶频三率的三差△f为：也就三是说三，对三于一三维弹三性直三杆，三从理三论上三分析三，它三的相三邻频三差仅三与应三力波三的波三速、三杆件三长度三有关三。上三式是三锚杆三锚固三体系三应力三波频三域分三析的三重要三依据三。30波在三具有三一个三阻抗三变化三截面三的自三由杆三体中三的特三征线三传播三图示3132333435锚杆三长度三检测三：在锚三杆顶三部激三发弹三性应三力波三或声三波，三当弹三性应三力波三或声三波传三播到三锚杆三底部三时由三于锚三杆和三锚杆三底部三的岩三石存三在波三阻抗三差异三，将三产生三反射三波回三到锚三杆顶三。根三据反射三波的三走时和锚三杆中三的应力三波传三播速三度就可三以用三公式求出三锚杆三长度L，锚三杆中三的应三力波三传播三速度三可在三现场三已知三长度三的锚三杆上三进行三标定三。36注浆三饱和三度检三测：注浆三饱和三度检三测通三过测三定锚三杆不三同方三位、三不同三距离三应力三波的三阻尼三情况三，即三锚杆三与围三岩的三耦合三情况三来判三断注三浆饱三和度三。由三应力三波在三介质三中的三传播三特性三可知三：应三力波三在坚三硬完三整的三介质三中传三播速三度大三，衰三减速三度快三，而三在松三散及三不完三整介三质中三应力三波的三传播三速度三小，三衰减三速度三慢。37全锚三锚杆三实测三波形三与锚三固质三量结三果38部分三锚固三状态三实测三波形三及锚三固状三态分三析结三果39检测三数量（1）锚三杆锚三固质三量无三损检三测内三容应三包括三锚杆三杆体三长度三检测三和锚三固密三实度三检测三。（2）单三项或三单元三工程三的整三体锚三杆检三测抽三样率三应不三低于三总锚三杆数三的10三%，且三每批三宜不三少于20根。三重要三部位三或重三要功三能的三锚杆三宜全三部检三测。（3）单三项或三单元三工程三抽检三锚杆三的不三合格三率大三于10三%时，三应对三未检三测的三锚杆三进行三加倍三抽检三。40单根三锚杆三锚固三质量现场三检测三结束三后应三对每三根被三检测三锚杆三的锚三固质三量进三行评三定。单根三锚杆三锚固三质量三包括三长度三和注三浆密三实度三。41A等级三锚杆时域三信号三频三域信三号42B等级三锚杆时域三信号三频三域信三号43C等级三锚杆时域三信号三频三域信三号44D等级三锚杆时域三信号三频三域信三号45单根三锚杆三合格三标准三：(1三)锚杆三杆体三长度三不小三于设三计长三度的95三%，且三不足三长度三不超三过0.三5m，可三评定三锚杆三长度三合格三；(2三)当锚三杆空三浆部三位集三中在三底部三或浅三部时三，应三降低三一个三等级三；(3三)锚固三密实三度达三到C级以三上，三且符三合工三程设三计要三求时三，评三定锚三固密三实度三合格三。46单元三和单三项合三格判三定：单元三或单三项工三程锚三杆锚三固质三量全三部达三到Ⅲ级及三以上三的应三评定三为合三格，三否则三应评三定为三不合三格。47主要三内容一、三隧道三的主三要病三害二、三隧道三初支三施工三质量三检测三、三隧道三衬砌三混凝三土质三量检三测四、三探地三雷达三无损三检测三五三、盾三构隧三道管三片质三量检三测三六、三隧道三施工三监测三七三、隧三道状三况检三测评三定八、三地下三结构三电渗三透防三水技三术三九、三隧道三病害三维修三加固三方法48混凝三土衬三砌质三量检三测回弹三法检三验混三凝土三强度超声三回弹三法检三验混三凝土三强度(针对三二次三衬砌)49主要三内容一、三隧道三的主三要病三害二、三隧道三初支三施工三质量三检测三三三、隧三道衬三砌混三凝土三质量三检测四、三探地三雷达三无损三检测五、三盾构三隧道三管片三质量三检测三六三、隧三道施三工监三测三七、三隧道三状况三检测三评定八、三地下三结构三电渗三透防三水技三术三九、三隧道三病害三维修三加固三方法50混凝三土厚度三及背三后衬三砌缺三陷均采三用地质三雷达进行三检测三。地三质雷三达检三测原三理是三：利三用雷三达波三通过三结构三、构三造物三反射三回来三的波三形差三异进三行分三析处三理检三测对三象。三一般三运用三于检三测区域三较大、检三测对象三复杂，要三求检三测精度三适中，且三检测速度三较快的情三况。检测三原理51地质三雷达三应用三脉冲三电磁三波探三测隐三蔽介三质的三分布三。地三质雷三达的三发射三天线三向混三凝土三内发三射高三频宽三带短三脉冲三电磁三波，三电磁三波遇三到具三有不三同介三电特三性的三混凝三土与三围岩三界面三时有三部分三返回三，接三收天三线接三收反三射波三并记三录反三射波三的旅三行时三间。三当发三射和三接收三天线三沿物三体表三面逐三点同三步移三动时三，就三能得三到其三内部三介质三的剖三面图三像。三根据三接收三到波三的旅三行时三间(双程三走时)、幅三度频三率与三波形三变化三资料三，可三以推三断介三质的三内部三结构三以及三目标三体的三深度三、形三状等三特征三参数三。52入射波发射天线接收天线Reflectedpulses第二层第一层第三层散射发射波

主机2745631雷达三信号三发射三与数三据采三集53检测三设备以美三国GS三SI公司SI三R-三20型探三地雷三达为三例，三地质三雷达三系统三主要三由以三下几三部分三组成三：控制三单元三：控三制单三元是三整个三雷达三系统三的管三理器三，计三算机三（32位处三理器三）对三如何三测量三给出三详细三的指三令。三系统三由控三制单三元控三制着三发射三机和三接收三机，三同时三跟踪三当前三的位三置和三时间三。探地三雷达三数据三采集三主机54发射三机：三发射三机根三据控三制单三元的三指令三，产三生相三应频三率的三电信三号并三由发三射天三线将三一定三频率三的电三信号三转换三为电三磁波三信号三向地三下发三射，三其中三电磁三信号三主要三能量三集中三于被三研究三的介三质方三向传三播。接收三机：三接收三机把三接收三天线三接收三到的三电磁三波信三号转三换成三电信三号并三以数三字信三息方三式进三行存三贮。电源三、光三缆、三通讯三电缆三、触三发盒三、测三量轮三等辅三助元三件。探地三雷达三地面三耦合三天线55隧道三衬砌三与围三岩的相对三介电三常数的对比决定三分层三是否三“可三见”三。当三存在三缺陷三时，三由于三缺陷三与良三好衬三砌或三围岩三间的三介电三常数三的对三比差三异，三也使三得缺三陷“三可见三”，三见上三图右三。56采用三地质三雷达三对混三凝土三厚度三进行三检测三前要三解决三的问三题：天线三频率的选三择、三雷达三波在三喷混三凝土三中的波速三标定。地质三雷达三各频三率天三线均三有各三自适三宜的三探测三深度三及分三辨率三，根据混凝三土的厚度，宜三选用50三0M三Hz天线三；对三于波速标定三，建三议采三用激三光断三面仪三通过三断面三检测三得出三混凝三土厚三度来三实现三。57测线三布置三：根据《铁路三隧道三衬砌三质量三无损三检测三规程》测线三布置三应符三合下三列规三定：1、隧三道施工三过程三中质量三检测三应以纵向三布线为主三，横三向布三线为三辅。三纵向三布线三的位三置应三在隧三道拱顶三、左三右拱三腰、三左右三边墙三和隧三底各布1条；三横向三布线三可按三检测三内容三和要三求布三设线三距，三一般三情况三线距8-三12三m；采三用点三测时三每断三面不三少于6个点三。检三测中三发现三不合三格地三段应三加密三测线三或测三点。582、隧三道竣三工验三收时三质量三检测三应纵三向布三线，三必要三时可三横向三布。三纵向三布线三的位三置应三在隧三道拱三顶、三左右三拱腰三和左三右边三墙各三布1条;横向三布线三线距8-三12三m；采三用点三测时三每断三面不三少于5个点三。需三确定三回填三空洞三规模三和范三围时三，应三加密三测线三或测三点。3、三三线隧三道应三在隧三道拱三顶部三位增三加2条测三线。4、测三线每5~三10三m应有三一里三程标三记。59雷达三测线三纵断三面布三置图60雷达三测线三横断三面布三置图检测三方式三图61探地三雷达三的高三频天三线可三发射三高频三雷达三波，三其分三辨率三高，三但穿三透深三度小三。低三频天三线发三射的三雷达三波频三率低三，分三辨率三低，三但是三穿透三深度三大。6263介电三常数三的标三定探地三雷达三电磁三波在三介质三中传三播的三速度三主要三取决三于介三质材三料的三介电三常数三，材三料不三同其三参数三也不三同。三选择三适当三的介三电常三数对三于获三取目三标体三准确三的深三度信三息非三常重三要。三因此三探地三雷达三检测三前应三对衬三砌混三凝土三的介三电常三数或三电磁三波速三做现三场标三定。C为光三速。6465介电三常数三标定三方法在已三知厚三度部三位或三材料三与隧三道相三同的三其他三预制三件上三测量三；在洞三口或三洞内三避车三洞处三使用三双天三线直三达波三法测三量；钻孔三实测三。66检测三要求可以三采用三人工三抬举三和车三载升三降台三等方三法将三天线三紧贴三衬砌三混凝三土表三面，三沿测三线均三匀、三慢速三移动三，进三行连三续检三测。三如果三数据三有问三题，三应该三重新三采集三，保三证其三有效三性。三检测三时，三为减三少外三界对三雷达三数据三的干三扰，三可关三闭隧三道内三的所三有动三力电三源，三只开三少量三照明三电灯三，关三闭隧三道内三移动三通讯三中转三站等三措施三，最三大限三度地三提高三雷达三记录三的信三噪比三。67具体三要求三：a测量三时应三确保三天线三与衬三砌表三面密三贴（三空气三藕合三天线三除外三）；b检测三天线三应移三动平三稳、三速度三均匀三，移三动速三度宜三为3~三5k三m/ｈ；c记录三应包三括记三录测三线号三、方三向、三标记三间隔三以及三天线三类型三等；d当需三要分三段测三量时三，相三邻测三量段三接头三重复三长度三不应三小于1m；e应随三时记三录可三能对三测量三产生三电磁三影响三的物三体（三如渗三水、三电缆三、铁三架等三）及三其位三置；f应准三确标三记测三量位三置。68雷达三图像三的识三别衬砌三厚度三的识三别衬砌三与围三岩间三界面三为正三的反三射波三相，三与表三面反三射波三反向三。对三于拱三顶测三线，三因为三衬砌三与围三岩间三往往三有空三隙或三钢支三撑裸三露，三会形三成一三个强三反射三波组三，特三征明三显，三易于三追踪三。对三于边三墙，三由于三衬砌三与围三岩接三触一三般较三紧密三，雷三达波三反射三很弱三，追三踪困三难；三但可三以根三据波三谱特三征分三辨衬三砌与三围岩三的界三线，三衬砌三混凝三土回三波较三弱，三以低三频为三主，三围岩三回波三多，三以高三频为三主。69地质三雷达三发射三天线三向隧三道混三凝土三内发三射高三频宽三带短三脉冲三电磁三波，三电磁三波遇三到具三有不三同介三电特三性的三混凝三土与三围岩三界面三时部三分会三由反三射返三回，三接收三天线三接收三反射三波并三记录三反射三波的三旅行三时间三。根据三接收三到波三的旅行三时间(双程三走时)、标三定的三地质三雷达三在混三凝土三中的波速三值，可三求出混凝三土厚三度。70衬砌三与围三岩间三会存三在明三显的反射三层，从三而利三用此三反射三层来三探明三二次三衬砌三混凝三土的厚度，见三下图三。衬砌三与围三岩间三存在三的明三显反三射层三及层三位追三踪图7172空洞三位置三与形三态识三别衬砌三中空三洞的三界面三反射三波特三别强三，而三且为三正负三相间三的多三次波三，能三够清三楚地三呈现三在雷三达图三像上三，可三以据三此确三定空三洞的三位置三和剖三面形三态。三衬砌三界面三反射三信号三强，三三振三相明三显，三在其三下部三仍有三强反三射界三面信三号，三两组三信号三时程三差较三大。73混凝三土背三后缺三陷地质三雷达三图像74地质三雷达三图像75主要三内容一、三隧道三的主三要病三害二、三隧道三初支三施工三质量三检测三三三、隧三道衬三砌混三凝土三质量三检测四、三探地三雷达三无损三检测五、三盾构三隧道三管片三质量三检测六、三隧道三施工三监测三七三、隧三道状三况检三测评三定八、三地下三结构三电渗三透防三水技三术三九、三隧道三病害三维修三加固三方法76混凝三土管三片检三测内三容：强度三、外三观、三尺寸三、水三平拼三装、三检漏三、抗三弯、三螺栓三孔抗三拔。钢管三片检三测内三容：钢材三质、三外观三、尺三寸、三水平三拼装三、焊三缝、三涂层77管片三强度三检测三方法a混凝三土管三片的三混凝三土强三度检三验应三以检三查生三产过三程的三试件三强度三试验三报告三为依三据，三且应三采用三回弹三法或三钻芯三法对三混凝三土管三片的三混凝三土强三度进三行抽三样检三验。b钢管三片材三质强三度检三验应三检查三生产三过程三的检三验报三告或三生产三厂家三出具三的产三品质三量证三明文三件，三并应三符合三设计三要求三。78外观三检测三方法目测三：混三凝土三管片三的裂三缝、三露筋三、表三面孔三洞、三疏松三、夹三渣、三蜂窝三、麻三面、三缺棱三掉角三等，三钢管三片表三面锈三蚀等三。直接三测量三：管三片宽三度、三管片三厚度三。拼装三测量三：管三片成三环后三内径三和成三环后三外径三、管三片的三环向三缝间三隙和三纵向三缝间三隙。79渗漏三检测三方法（1）混三凝土三管片三在检三验台三上应三安放三平稳三，密三封橡三胶垫三应紧三贴在三管片三外弧三面上三，管三片内三弧面三与横三压件三间应三垫放三橡皮三条。三管片三内弧三面宽三度方三向上三的横三压件三应采三用紧三固螺三栓与三下支三承座三上的三横压三件连三接，三用扭三矩扳三手从三中间三开始三向两三边逐三级对三称拧三紧。（2）渗三漏检三验前三，应三首先三安装三连接三好渗三漏检三验装三置，三打开三泄压三排水三孔，三接通三进水三阀门三，注三入自三来水三，当三泄压三排水三孔中三排水三时关三闭泄三压排三水孔三，启三动加三压水三泵，三分级三施加三水压三。管片三抗渗三试验三装置三示意三图1-钢构三件；2-紧固三螺杆三；3-螺帽三；4-管片三；5-钢板三；6-钢支三架；7-进水三口；8-出水三口80渗漏三检测三方法试验三结果三评价：在三设计三抗渗三性能三试验三压力三的条三件下三，恒三压2h，管三片不三得出三现漏三水现三象，三渗水三深度三不超三过50三mm则判三定管三片抗三渗性三能合三格。811-加载三反力三架；2-活动三小车三；3-油压三千斤三顶；4-荷载三分配三梁；5-加压三棒；6-橡胶三垫；7-管片三；D1三~D三7—位移三测点抗弯三检测三方法82混凝三土管三片抗三弯性三能检三验应三采用三分级三加载三方式三，每三级恒三载时三间不三应少三于5m三in，应三记录三每级三荷载三值作三用下三的各三测点三位移三，并三施加三下一三级荷三载。当混三凝土三管片三出现三裂缝三后，三应持三续荷三载10三mi三n，观三察混三凝土三管片三裂缝三的开三展，三并应三取本三级荷三载值三为开三裂荷三载实三测值三。当加三载至三设计三荷载三时，三应持三续荷三载30三mi三n，观三察混三凝土三管片三裂缝三开展三，记三录最三大裂三缝宽三度，三随后三卸载三，终三止检三验。当加三荷达三到设三计荷三载时三，受三检管三片裂三缝宽三度不三大于0.三2m三m，则三判定三管片三抗弯三性能三符合三设计三要求。抗弯三检测三方法8384螺栓三孔抗三拔检三测方三法：混凝三土管三片应三采用三穿心三式张三拉千三斤顶三进行三管片三吊装三孔的三预埋三受力三构件三抗拔三性能三检验三。混凝三土管三片抗三拔性三能检三验应三采用三分级三加载三方式三，每三级持三荷时三间不三应少三于5m三in，应三记录三每级三荷载三作用三下螺三栓的三位移三量。当抗三拔性三能检三验加三载达三到设三计荷三载时三，应三持续三荷载30三mi三n，每5m三in测量三一次三位移三，记三录荷三载和三位移三，终三止试三验并三观察三混凝三土管三片裂三缝开三展情三况。当试三验荷三载达三到设三计荷三载，三管片三未出三现裂三缝，三测力三传感三器读三数没三有突三然增三大，三管片三预埋三受力三构件三位移三未发三生突三变，三则判三定管三片预三埋受三力构三件抗三拔性三能符三合设三计要三求。8586钢管三片焊三缝检三测方三法（1）钢三管片三焊缝三缺陷三检验三应采三用目三测或三放大三镜观三察，三当发三现缺三陷后三应采三用游三标卡三尺或三钢尺三测量三缺陷三的长三度，三并应三记录三缺陷三的类三型、三位置三及数三量。三焊缝三几何三尺寸三偏差三检验三应采三用焊三缝量三规测三量。（2）钢三管片三焊缝三内部三缺陷三检验三应采三用超三声波三法进三行探三伤检三测。87混凝三土管三片质三量判三定标三准：当混三凝土三强度三、外三观、三尺寸三、水三平拼三装、三渗漏三、抗三弯性三能、三抗拔三性能三检验三均判三定为三合格三时，三应判三定该三检验三批管三片为三合格三。如果三有一三项性三能指三标不三合格三，应三针对三不合三格性三能指三标取三双倍三数量三管片三进行三扩大三检验三，如三扩大三抽检三合格三，则三去除三抽检三不合三格管三片，三该检三验批三管片三应判三定为三合格三；若三加倍三抽样三检验三仍不三合格三，应三对该三检验三批管三片该三项目三逐一三进行三检验三，合三格者三方可三使用三。88钢管三片质三量判三定标三准：当外三观、三尺寸三、水三平拼三装、三焊缝三、涂三层检三验均三判定三为合三格时三，应三判定三该检三验批三管片三为合三格。如果三有一三项性三能指三标不三合格三，应三针对三不合三格性三能指三标取三双倍三数量三管片三进行三扩大三检验三，如三扩大三抽检三合格三，则三去除三抽检三不合三格管三片，三该检三验批三管片三应判三定为三合格三；若三加倍三抽样三检验三仍有三不合三格，三应对三该检三验批三管片三该项三目逐三一进三行检三验，三合格三者方三可使三用。89主要三内容一、三隧道三的主三要病三害二、三隧道三初支三施工三质量三检测三三三、隧三道衬三砌混三凝土三质量三检测四、三探地三雷达三无损三检测五、三盾构三隧道三管片三质量三检测六、三隧道三施工三监测七、三隧道三状况三检测三评定八、三地下三结构三电渗三透防三水技三术三九、三隧道三病害三维修三加固三方法90序号监测对象监测类型监测项目1隧道结构结构变形隧道结构内部收敛隧道洞室三维位移隧道拱顶下沉隧道纵向变形管片接缝张开度结构内力围岩压力及层间支护压力锚杆轴力及钢拱架内力隧道管片内钢筋应力管片间螺栓锚固力2地层沉降地表沉降土体分层沉降水平位移土体深层水平位移地层内力土压力孔隙水压力91序号监测项目方法和工具1必测项目地质和支护状况观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述周边位移各种类型收敛计拱顶下沉水准仪地表下沉水准仪2选测项目锚杆或锚索内力及抗拔力各类电测锚杆、锚杆测力计围岩体内位移单点、多点位移计围岩压力及两层支护间压力各种类型压力盒钢支撑内力及外力支柱压力计或其他测力计支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测各类应变计、应力计、测缝仪器等围岩弹性波测试各种声波仪及配套探头92地质三和支三护状三况观三察地质三状况三、围三岩稳三定状三况、三松弛三破碎三、涌三水、三喷射三混凝三土裂三隙、三剥落三、剪三切破三坏、三钢拱三架压三曲、三底鼓三等93隧道三周边三位移三监测三：收三敛计94必测三项目三量测三断面三间距三和每三断面三测点三数量围岩类别断面间距（m）每断面测点数量净空变化拱顶下沉Ⅰ～Ⅱ5～101～2条基线1～3点Ⅲ10～301条基线1点Ⅳ30～501条基线1点95隧道三拱顶三下沉三监测96地表三沉降三监测97地表三沉降三监测隧道三上方三地面三沉降三的横三向分三布为三正态三分布沉降三槽的三体积三等于三地层三损失三的体三积（地三层损三失是三盾构三施工三掘进三施工三过程三中，三实际三开挖三土体三体积三和竣三工隧三道体三积（三包括三隧道三外周三包裹三的压三入浆三体体三积）三之差三）98地表三沉降三监测沉降阶段及类型主要原因应力挠动变形机理初期沉降土体受挤压而压实孔隙水压力减少，有效应力增加孔隙比减少，固结开挖面前方变形土仓压力设定：过大导致隆起；过小导致沉降孔隙水压力增加，总应力增加土体压缩产生弹塑性变形盾构通过时沉降施工挠动，盾构与土体间剪切错动应力释放弹塑性变形盾尾空隙沉降土体失去盾构支撑围岩荷载释放弹塑性变形后期沉降土体后效时序变形应力松弛流变固结99地表三沉降三监测10三0地表三沉降三监测挤压三力作三用下三的地三表隆三起盾构三脱尾三后因三地层三损失三造成三的地三表沉三降注浆三后的三地表三回升盾构三施工三过程三完成三之后三的地三表长三期沉三降10三110三2地表三沉降三监测10三3隧道围岩三内部三位移三监测的主三要目三的是三：了解三隧道三围岩三的径三向位三移分三布和三松弛三范围三。判断三开挖三后围三岩的三松动三区、三强度三下降三区以三及弹三性区三的范三围。根据三实测三结果三优化三锚杆三参数三，指三导施三工。10三4两层三支护三间压三力监三测钢弦三式压三力盒三布置三图10三5⑴基本三稳定三区段三：主三要标三志是三变形三速率三不断三下降三，变三形加三速度三小于0，表三示地三层趋三于稳三定，三其支三护结三构是三安全三的；⑵过渡三区段三：变三形速三率较三长时三间保三持不三变，三即变三形加三速度三等于0，为三定常三蠕变三状态三，应三发出三警告三，及三时调三整施三工程三序，三加强三支护三系统三的刚三度和三强度三；⑶破坏三区段三：变三形速三率逐三渐增三加，三即变三形加三速度三大于0，曲三线出三现反三弯点三，表三示地三层已三达到三危险三状态三，必三须立三即停三工加三固。量测三数据三处理三与应三用10三6管理等级管理位移施工状态ⅢU0＜Un/3可正常施工ⅡUn/3≤U0≤2Un/3表明围岩变形偏大，应密切注意围岩动向，可采取一定的加强措施，并加强监测ⅠU0＞2Un/3表明围岩变形很大，应先停止掘进，并采取特殊的加固措施。位移三量测三数据三三级三管理二次三衬砌三的施三作条三件：1、各三测试三项目三的位三移速三度明三显收三敛，三围岩三基本三稳定三。2、已三产生三的各三项位三移已三达到三预计三总位三移量三的80三%~三90三%。3、周三边位三移速三率小三于0.三1~三0.三2m三m/三d，或三拱顶三下沉三速率三小于0.三07三~0三.1三5m三m/三d。量测三数据三离散三，散三点图三上下三波动三，需三对量三测数三据进三行回三归分三析，三常用三的回三归曲三线方三程有三：对三数函三数、三指数三函数三、双三曲函三数。量测三数据三处理三与应三用10三7主要三内容一、三隧道三的主三要病三害二、三隧道三初支三施工三质量三检测三三三、隧三道衬三砌混三凝土三质量三检测四、三探地三雷达三无损三检测五、三盾构三隧道三管片三质量三检测三六三、隧三道施三工监三测七、三隧道三状况三检测三评定八、三地下三结构三电渗三透防三水技三术三九、三隧道三病害三维修三加固三方法10三8结构三检查分为三经常三检查三、定三期检三查、三应急三检查三和专三项检三查四三类。经常三检查对隧三道结三构的三外观三状况三进行三一般三定性三检查三。通三过日三常检三查，三应及三时发三现早三期破三损、三显著三病害三或其三他异三常情三况，三并确三定对三策措三施。定期三检查按规三定频三率对三隧道三结构三的基三本技三术状三况进三行全三面检三查。三通过三定期三检查三，应三系统三掌握三结构三基本三技术三状况三，评三定结三构物三功能三状态三，为三制订三养护三工作三计划三提供三依据三。基三本技三术状三况是三指隧三道结三构物三的完三好程三度、三破损三或病三害情三况、三功能三状态三等。10三9应急三检查在隧三道遭三遇自三然灾三害、三发生三交通三事故三或出三现其三他异三常事三件后三，对三遭受三影响三的结三构立三即进三行的三详细三检查三。通三过特三别检三查，三应及三时掌三握结三构受三损情三况，三为采三取对三策措三施提三供依三据。特别三检查三的方三法与三定期三检查三基本三相同三，采三用步三行方三式，三携带三必要三的仪三器和三设备三，检三查内三容比三定期三检查三有所三侧重三，主三要针三对异三常事三件的三影响三而展三开，三检查三的目三的是三为了三解异三常事三件对三结构三的影三响，三掌握三结构三受损三情况三，确三保人三员安三全、三车辆三、结三构和三设施三的安三全，三是特三别情三况下三的检三查，三需尽三快实三施。11三0经常三检查判定分类检查结论情况正常情况正常(无异常情况，或虽有异常情况但很轻微)一般异常存在异常情况，但不明确，应作进一步检查或观测以确定对策严重异常异常情况显著，危及行人、行车安全，应采取处治措施或特别对策经常三检查三结果三的判三定当经三常检三查发三现隧三道存三在一三般异三常情三况时三，应三进行三监视三、观三测或三做进三一步三检查三；当三经常三检查三中发三现隧三道存三在严三重异三常情三况时三，应三采取三措施三进行三处治三；当三对其三产生三原因三及详三细情三况不三明时三，应三做定三期检三查或三专项三检查三。11三1定期三检查三、应三急检三查状况值技术状况描述（洞口、洞门、衬砌、渗漏水、路面、检修道、排水设施、吊顶及预埋件、内装饰、交通标志标线）0完好，无破坏现象1轻微破损，趋于稳定，目前对行车安全、结构安全无影响2中等破损，发展较慢，可能影响行车安全、结构安全3较严重破损，发展较快，影响行车安全、结构安全4严重破损，发展迅速，严重影响行车安全、结构安全隧道三技术三状况三评定三标准当定三期检三查中三出现三状况三值为3或4的项三目，三且其三产生三原因三及详三细情三况不三明时三，应三做专三项检三查。三当应三急检三查出三现难三以判三明缺三损的三原因三、程三度等三情况三时，三应做三专项三检查三。11三2专项三检查专项三检查三是根三据经三常检三查、三定期三检查三和应三急检三查的三结果三，对三于需三要进三一步三查明三破损三或病三害的三详细三情况三的隧三道，三进行三的更三深入三的专三门检三测、三分析三等工三作。三通过三专项三检查三，应三完整三掌握三破损三或病三害的三详细三资料三，为三其是三否实三施处三治以三及采三取何三种处三治措三施等三提供三技术三依据三。此三外，三当一三次检三查不三足以三提供三详细三资料三时，三还需三要进三行连三续的三或长三期的三检查三。专项三检查三的项三目通三常由三定期三检查三或应三急检三查报三告提三出，三并由三此确三定专三项检三查的三内容三和要三求等三。三专项三检查三宜委三托具三有相三应检三测资三质的三专业三机构三实施三。11三3评定类别检查结论1类完好状态。无异常情况，或异常情况轻微，对交通安全无影响。应正常养护。2类轻微破损。存在轻微破损，现阶段趋于稳定，对交通安全不会有影响。应保养维修。3类中等破损。存在破坏，发展缓慢，可能会影响行人、行车安全。应对局部实施病害处治。4类严重破损。存在较严重破坏，发展较快，已影响行人、行车安全。应交通管制，尽快实施病害处治。5类危险状态。存在严重破坏，发展迅速，已危及行人、行车安全。及时关闭，实施病害处治。专项三检查三结果三的判三定11三4检查项目检查内容结构变形检查道路线形、高程检查

路面中线位置、路面高度、缘石高度以及纵、横坡度等测量隧道横断面检查

隧道横断面测量、周壁位移测量（与相邻或完好断面比较）净空变化检查

隧道内壁间距测量（自身变化比较）裂缝检查裂缝调查

裂缝的位置、宽度、长度、开展范围或程度等裂缝检测

裂缝的发展变化趋势及其速度，裂缝的方向及深度等专项三检查三项目三表11三5漏水检查漏水调查

漏水的位置、水量、浑浊、冻结及原有防排水系统的状态等漏水检测

水温、pH值检查、电导度检测、水质化学分析防、排水系统拥堵、破坏情况材质检查衬砌强度检查

强度简易测定，钻孔取芯，各种强度试验等衬砌表面病害起层、剥落、蜂窝、麻面、孔洞、露筋混凝土碳化深度检测

采用酚酞液检查混凝土的碳化深度钢筋锈蚀检测剔凿检测法、电化学测定法、综合分析判定法专项三检查三项目三表（三续）11三6衬砌及围岩状况检查无损检查

无损检测衬砌厚度、空洞、裂缝和渗漏水等，以及配筋位置、保护层厚度、围岩状况、仰拱充填层密实度等。一般通过敲击、超声波、电磁波等方式进行。钻孔检查

钻孔测定衬砌厚度、内窥镜观测衬砌及围岩内部状况荷载状况检查

衬砌应力及拱背压力检查

衬砌不同部位的应力及其变化、拱背压力的分布及其变化水压力检查

地下水丰富的隧道检查衬砌背后水压力大小、分布及变化规律专项三检查三项目三表（三续）11三7隧道三结构三技术三状况三评分三按下三式计三算：11三81、当三洞口三、洞三门、三衬砌三、路三面和三吊顶三及预三埋件三项目三的评三定状三况值三达到3或4时，三隧道三结构三技术三状况三应直三接评三为4类或5类。2、存三在下三列情三况之三一，三隧道三结构三技术三状况三应评三为5类：三洞口三边坡三不稳三定、三洞门三大范三围开三裂、三拱部三衬砌三大范三围开三裂、三衬砌三结构三发生三永久三变形三、地三下水三大规三模涌三流、三路面三发生三严重三隆起三、预三埋件三或悬三吊件三严重三锈蚀三等。11三9隧道三专项三检测三评估三实例某隧三道于19三97年完三工，三全长40三4m，分三为暗三挖段三和明三挖段三。隧三道内三衬砌三多处三存在三渗漏三水的三现象三，而三且多三年来三也没三有对三隧道三的整三体状三况进三行检三测评三定。12三0洞口三、洞三门检三查主要三通过三目测三和必三要的三检查三设备三，对三存在三的病三害进三行量三测和三记录三。隧道三衬砌三劣损三检查现场三隧道三衬砌三质量三病害三检查三主要三以观三察、三摄相三及仪三器测三量为三主。三检查三隧道三衬砌三是否三存在三混凝三土脱三落、三开裂三、错三位、三结构三老化三、风三化、三锈蚀三等病三害。三检查三时，三用钢三卷尺三量测三并记三录病三害的三具体三位置三与范三围，三并用三数码三相机三对病三害进三行拍三摄，三把不三同的三病害三进行三归类三，分三析。三根据三各种三病害三的发三展情三况，三判断三隧道三衬砌三结构三的裂三损对三衬砌三结构三的承三载能三力及三耐久三性产三生的三影响三。检测三内容12三1隧道三衬砌三裂缝三专项三检查砌裂三缝检三查应三达到三能将三裂缝三的三三维形三态在三计算三机上三再现三的深三度。三根据三裂缝三的形三态能三够分三析裂三缝的三成因三以及三不同三成因三的裂三缝的三形态三特征三。由三此，三可为三诊断三隧道三的健三康状三态提三供依三据。检查三时，三用钢三卷尺三量测三并记三录裂三缝在三隧道三处的三位置三和长三度，三用裂三缝宽三度仪三量测三裂缝三宽度三，用三裂缝三深度三仪检三查裂三缝的三深度三并记三录裂三缝的三形态三和渗三漏水三状态三。对三裂缝三较多三或裂三缝形三态较三复杂三的部三位进三行素三描和三用数三码相三机拍三摄照三片。三在拍三照、三摄像三前，三要将三裂缝三编号三写贴三在裂三缝附三近，三以便三日后三分辨三。12三2隧道三衬砌三渗漏三水检三查渗漏三水检三查主三要包三括确三定隧三道衬三砌发三生渗三水的三具体三位置三，数三量以三及发三展范三围、三渗漏三水的三浑浊三情况三。检查三时用三钢卷三尺量三测并三记录三衬砌三发生三渗漏三水的三具体三位置三，判三断渗三水位三置是三否会三妨碍三车辆三的行三驶安三全。三对于三漏水三显著三的情三况下三，可三用秒三表和三计量三容器三测定三渗漏三水的三流量三。检三查渗三水的三混浊三情况三，是三否有三泥土三和漏三水一三起流三出。三为判三断渗三漏水三是否三具有三强酸三性，三对衬三砌混三凝土三及钢三筋具三有严三重的三裂化三危险三，可三用Ph试纸三对渗三漏水三的酸三碱度三进行三简易三测定三。检三查清三楚后三把所三有检三查内三容标三记在三记录三本上三。12三3隧道三衬砌三质量三探地三雷达三检测由于三隧道三工程三是在三复杂三地质三条件三和施三工环三境相三对恶三劣的三条件三下进三行，三隧道三衬砌三厚度三不足三、衬三砌与三围岩三不密三实与三脱空三，衬三砌内三裂缝三、空三洞与三回填三疏松三地段三积水三、衬三砌渗三水、三钢筋三分布三与设三计不三符等三问题三是隧三道工三程的三主要三质量三问题三。因三此对三隧道三衬砌三质量三进行三检测三是很三有必三要。三探地三雷达三在探三测衬三砌厚三度、三衬砌三层背三后回三填密三实情三况以三及衬三砌内三部钢三架、三钢筋三分布三等方三面有三着显三著的三优势三。而三且对三目标三体没三有任三何损三害。衬砌三混凝三土强三度检三测在隧三道内三随机三抽取20个有三代表三性的三部位三采用三回弹三法检三测混三凝土三强度三。12三4检测三结果洞口三、洞三门检三查结三果：三判定三状况三值分三别为2、1序号病害位置病害描述1洞门上方截水沟堵塞，影响排水2前方洞口上方山体山体已发生局部滑坡，导致隧道明洞外部荷载增大3前方洞口前方排水沟排水沟堵塞，杂草丛生4前方洞口两侧挡土墙墙身泄水孔堵塞挡土墙上方存在松散堆石5后方洞口上方山体山体已发生局部滑坡，挡土墙沉陷6后方洞口公路外侧山体山体已发生局部滑坡12三5山体三局部三滑坡洞口三、洞三门检三查结三果12三6隧道三结构三检查三结果离洞门位置距离病害位置劣损检查裂缝检查渗漏水检查长度宽度渗水量浑浊情况pH值5～13m右侧拱腰混凝土纵向开裂8m0.2mm未见渗水7m两侧边墙间混凝土环向开裂，表面释出钙质物约14m0.4mm未见渗水13.5m两侧边墙间混凝土环向开裂、表面混凝土压碎约14m2mm滴水未见浑浊7.517m左拱脚~拱腰混凝土斜向开裂，裂缝处混凝土老化约2m0.2mm未见渗水25m左拱脚~拱腰混凝土表面斜向裂缝，裂缝处混凝土老化2m0.3mm未见渗水30m两侧边墙间混凝土表面环向裂缝，裂缝处混凝土脱落（已修补）约14m0.3mm未见渗水32m~38m两侧边墙间混凝土表面网状裂缝（多条裂缝）6m0.2mm未见渗水39m两侧边墙间衬砌表面环向裂缝，渗水处释出钙质物约14m0.4mm浸润未见浑浊7.512三7衬砌三发生三严重三渗漏三水混凝三土环三向开三裂，三裂缝三处混三凝土三