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隧道克水害陵：渗水喊（涌鼠水）隧道僚渗漏垃，按搁其发轿生的捡部位斗和流参量可烦分为膛：拱苦部渗顽水、侵滴水晒、漏叼水成愤线和昏成股杏射流冰四种可，边妻墙有淡渗水袍、淌纪水两削种，荡少数摇隧道哲有隧盗道涌农水病也害。环夺缝晃渗芳水拱晒部盒渗剥水6管炎片诞角始部昨渗鸦水螺盏栓婆孔样渗陆水7隧迅道竖渗添漏避水碑的套危广害然：a渗漏挂水促先使混逐凝土天衬砌嗽风化欲、剥拦蚀，恶造成阴衬砌遗结构窜破坏疤；渗获漏水希还会名软化棍围岩宫，引葛起围鱼岩变窜形；索有些乌隧道株渗水祝中含矿有侵功蚀性丢介质摔，造寺成一慎般的肝衬砌派混凝责土和斗砌筑沿砂浆菠腐蚀冷损坏艰，降我低衬守砌的枝承载岭能力撒。b渗漏蔑水加菠快内拢部设垫备（衫通讯裳、照矩明等菠）锈荣蚀，敌影响灶设备丙的正摇常使咸用，么缩短顿设备该的使谷用寿孟命，床增加冤维修摄费用纵。c水沈害港引朽发甜路伍基鹊下豪沉睛、卸基虹底饶裂衔损樱、堂翻立浆改冒慈泥东等清病捞害甲。d严重他渗漏惜水引宗发地肆面建们筑物出的不键均匀酿沉降念和破收坏。e严案重浮渗裁漏访水即造闯成房诚地个表冠水炕和孔含奔水六层虫水垒大裤量雁流万失翠，渔破研坏汤周披围桐水预环宵境誉，慎造类成欲环朝境曲灾苏害帐。8隧惊道屠水详害取：衬砌若周围棚积水指地登表水率或地烤下水姿向运疮营隧腔道周疫围渗删流汇伙集，典如不爸能迅丸速排狗走，制会引奏起的扑病害醒有：a水逝压购较防大愤时梁导炼致捏衬芒砌叛破悲裂夹；b围岩每浸水冬软化昼，承杜载力虏降低推，对登衬砌裁压力残加大国，导需致衬肢砌破栗裂；c膨胀朋性围级岩体废积膨般胀，摸导致倦衬砌走破裂愉；d寒冷普地区士引发谋冻胀这病害。9隧道仁水害汁：潜流唐冲刷指档由范于重地巩下惨水帖渗岸流符和栗流即动害而赢产疯生喝的览冲飘刷村和您溶澡蚀堂作锣用呀，泰其鸭危就害弊有岂：a衬额砌担基倘础饥下忙沉做，俱边流墙灶开砖裂睡或侮仰湾拱仍、亿整爸体秩道贤床寨下梨沉胳开酸裂故；b围岩稠滑移铃错动惑导致肤衬砌仆变形吵开裂票；c超挖缎围岩珠回填酬不实糖或未跟全部搜回填纤者，拐引起芳围岩莲坍塌骄，导箩致衬许砌破探坏。10隧腰道生水冻害廊的斜主轻要傍原孔因萄：修建轧隧道做破坏隔原始有的地泪下水稀系统瓶平衡策，隧类道成程为其笑附近沉地下职水集些聚的赛通道掏。当划隧道烘围岩片与含丽水层慎连通篮，而才衬砌娇的防皇水及都排水感设施唇、方旦法不觉完善泡时，泳就必筛然要马发生混隧道刺水害谢。衬尘砌畏是烦隧徐道孩防吴水裳的什最丝式后健一烛层满保因护药，扒因帮此肺在沈水早害披检杏测敌中嚼重谎点刃是瓜对队隧蹲道考衬茫砌惠质搏量扮的叼检茎测阵。1漫1一、例隧道羡的主窜要病从害2、衬经砌裂崭损由胀于缴变全形汇压从力赛、拆松筒动肃压树力警作强用度、滴地青层杨沿避隧泡道紧纵事向谨分粥布往及膛力惑学圾性继态情的俭不散均保匀较作奸用盈、虾温录度读和汽收彼缩际应肤力的作义用钉、歉围咬岩果膨径胀愧性羊或方冻婚胀继性慰压坝力恨作贿用妈、规腐裳蚀佛性埋介拔质旁作稿用闸、烧施稻工厚中腿人捞为副因巨素诊、题运剃营渣车芒辆车的妨循超环局荷静载拔作鸽用族等慕，严使厕隧漆道策衬残砌慰结相构仁物稀产允生佳裂穷缝恢和湖变变形蔑，撒影秘响味隧猫道乳的已正掀常眯使咱用旬，夕统迁称僵为窄隧亏道榨衬把砌炭裂居损倒病美害叶。衬砌群裂损缓分为浴：开头裂、钞变形绝过大柜、腐迟蚀破赔坏、打剥落盆等。12衬激砌依裂释损技破圾坏牲了剖隧溉道栏结抽构瞎的形稳志定见性宇，叼降贴低算了姐衬狂砌毯结理构让的粒安趴全烛可休靠动性举，贞影闪响慎隧债道偿的座正室常莲使碍用汽，受甚腹至房诚危刮及付行拾车哲安临全稻。傲衬态砌沃裂顿损予变等形主的阿主龟要只危廊害哑有杯：a降院低痛衬秆砌摔结奇构王对崇围尿岩音的碧承曲载己能格力延；b使隧绢道净糠空变衔小，偷侵入存建筑轨界限松，影叛响车口辆安驾全通锐过；c拱部屠衬砌块掉块删，影馅响行赶车和映人身咳安全训；d裂社缝今漏见水含，丽造妙成狼洞冤内籍设布施字锈槽蚀利，断路负面堵翻扫浆否，秀严算寒小和蓬寒李冷佣地考区械产叹生向冻突胀疼；e铺底型和仰咸拱破灭损，垮基床也翻浆悟、线镇路变雨形、著危及敞行车贼安全失，被轨迫降骄低车恐辆运当行速询度，榜大量素增加举养护脂维护秃工作轧量；f在绳运锦营称条疲件壳下像对娘裂病损殃衬犯砌贞进域行依大冶修嚷整牢治愧，窑施柿工虹与孕运沿输默互凤相稀干伍扰际，券费趋用岸增虎大您。1送3衬永砌藏开俘裂隧楚道焦衬膏砌摆裂阶缝飘根鹊据冰裂检缝丽走患向礼及档其暑与马隧犁道备长蜜度禽方耀向婶的酿相袍互饿关换系涂，剩分搁为纵向四裂缝骨、环亮向裂瞎缝和嫂斜向静裂缝三宁种巾。马环烤向负工塞作劫裂婶纹警，此一系般箱对游于纠衬幻玉砌逐结槽构似正幸常没承取载描影害响显不岛大埋，钢拱塞部崭和轨边纷墙阵的然纵喜向阴及饭斜姜向复裂境纹获，良破收坏摆结揭构鼠的管整寻体关性繁，赤危董害桐较舱大阔。1险4纵桐向无裂戴缝纵向量裂缝庆平行省于隧飞道轴白线，瓜其危仓害性盐最大毙，发泉展可愤引起尾隧道浴掉拱葬、边吉墙断刺裂甚丑至整壁个隧底道塌君方。纵的向良裂订缝魔分京布到具鹊有河拱镇腰道部秩分扫比薪拱锯顶饲多仆，再双骂线验隧芽道网主增要缴产廊生费在颈拱凯腰垦，挤单闸线距隧耽道竿主伟要纹产璃生油在唯边妹墙颂的营规耕律织。15环向浩裂缝环向字裂缝隐，主喝要由早纵向怕不均预匀荷念载、驼围岩基地质蜂变化祝、沉乓降缝位等处泡理不帆当所鞠引起烤，多般发生信在洞凑口或某不良喉地质手地带逃与完塌整岩提石地安层的前交接红处。16斜侮向单裂刻缝斜逃向挎裂双缝帮一鼓般四和原隧悲道参纵腾轴搅呈45籍°左右验，也咱常因墓混凝当土衬会砌的仓环向殿应力缺和纵额向受娇力组现合而倍成的碧拉应覆力造侨成的卡，其万危害锣性仅脉次于充纵向荷裂缝铃，也虑需认逃真加货固。1灭7衬妇砌碎变描形混余凝镜土链衬求砌选发般生谁收屿敛搏变蓄形份，盖造盾成换隧辽道隐净美空常不析够胜，庆或鱼侵哲占们预曾留吩加怠固态的尽空晨间问，遣个贱别永隧饰道恢的记混揭凝职土龙衬洒砌偶侵馋入30备~4委0m按m，因零此运泛营隧稻道需乎要定炼期进圆行界馅限测淘量，责作为况加固馅的依绿据。接售缝桨张她开18管雪片略错墨台19衬砌集腐蚀郑破坏衬以砌叼剥讨落20主要破内容一、狭隧道盯的主拖要病驳害二、街隧道过初支堤施工洪质量施检测三、开隧道置衬砌验混凝太土质币量检脑测础四、勒探地未雷达坑无损腾检测汇五启、盾耍构隧互道管射片质戚量检践测坛六、凡隧道卧施工久监测状七就、隧照道状肆况检壤测评货定八扮、延地沸下嗽结读构低电丹渗流透擦防丛水曾技劣术续九葱、滥隧陈道艘病好害胶维附修筋加犹固按方掠法211、锚壶杆抗豆拔力瓶检测2、效锚调杆热锚恶固王质刻量闻无兵损洞检辆测刊（衬适盟用田于全锣长后粘射结换型鉴锚洒杆）（长立度及驳砂浆蚕密实柔度）锚拆杆爬是蠢将博破监碎索或选不承稳淹定手岩纯体(块)与廊牢村固彩稳推定被的捞岩污体蚂连铲结址在静一蛇起男以词提体高穷整皱体岔稳士定鲜性知的艇一闲种遗支殖护抢措塌施阴。2取2锚杆秧抗拔着力检纤测锚尺杆绕的批承忍载股力寸尚断无估完肠善撕的掀计设算满方辰法笔，脂主盖要哥根燃据迟经坛验衔或放通外过丑试引验护确女定套，临试有验蛾项胳目妹包乱括倍极店限难抗朵拔棵试督验哪，膏性费能谈试耍验瓦和考验滑收打试扣验胳。2浪3试验染要求瞎：1、夏每搜安洲装30旧0根锚外杆至毁少随戏机抽芝样一艘组（3根描）严，赞设勒计蜜变遇更掘或舅材少料猾变睬更消时贸另恼作套一怎组撒拉耍拔锁力副测贼试废。2、俩同发组拐锚坦杆巴锚栋固填力衔或荷拉珍拔冶力离的退平欺均劫值狼，两应匹大音于扭或许等阴于虾设贿计侮值针。3、或同希组移单掉根狭锚宗杆桂的尝锚藏固号力柳或张拉雨拔派力更，嘱不甚得佳低枣于水设屈计获值岂的9召0％独。距岩面距离(m)x轴力(kN)P抗拔撕试验抽时锚估杆的摸受力波示意份图2歌4锚杆秀质量天无损皮检测当锚盘杆发债挥作诉用时余，锚城杆不平同部记段的刊功能历各不梢相同提。锚第杆内傅端处愚于牢副固稳炭定岩摸体的戴部段营，其罗锚固喂力主芹要起既着固读定锚齿杆的存作用启；而铜锚杆鼻外端目处于再破碎转或不仰稳定狂岩体耗的部复段，委其锚迹固力色主要揭起着吸将该嘱段岩叹体(块)与锚雪杆连养结在放一起绢的作昂用。誓要让堆锚杆寄能发打挥设悦计的控效果艇，除塘保证播锚杆差的长川度满晶足设呀计要散求外依，还痒要使蜜各段豪都能耐均匀飞而有万效地坡与岩消体锚洁固在滥一起伸（保嫁证注锅浆饱赴和度榴）。25锚杆长离度及注浆少饱和倘度采锄用应力站反射玩波法产或声丧波反识射波伸法进信行检测室。检浸测遵仪衡器身为锚舱杆琴质祝量酱检次测卵仪，见聪下图课。锚杆符质量刷检测品仪26基本源原理全：锚城杆焦质记量烂无犯损名检茂测薯的诊内隙容扒为纤锚游杆希长腾度薯和宾注绑浆锡密句实纸度号。艘在环由限锚绝杆仔、蜂粘商结积剂砍和险围毅岩除组海成巾的奔锚忧固峰体叨系宣中影，罢当担在问锚码杆芬锚溉固赏体熔系孟中吓传首播狗的口应呼力填波最波穴长λ>押10痒d(田d为锚默固体庙系直历径)且λ＜楚＜L戏(今L为锚榴固体谣系长福度)，上可你将言锚循固岸体季系睡简叹化柏为掉嵌扣入节围侍岩恨的奋一本维膜匀螺质浊变典截才面朋杆切件愧。译注青浆留密继实阶度凉的模变庭化敌表掉现闯为推杆史件台截道面退面薄积街的苗变将化慎，察锚帐杆妈长魔度幻玉表遭现诊为颤材渴质扛的倘变杠化玻。叛无仓论盗锚导杆傻长答度堪和蚊注柳浆据密典实家度瞧的筒改乓变避，肿均问表尺现亮为辣广国义示波绍阻捧抗达的得变倍化差。2宫7锚杆吉锚固现体系掌和围他岩一维丽变截艰面杆各状体应力碗波在告锚杆根中传多播时芳无阻寇尼条笑件下召的一沃维弹穿性波棕波动课方程怨为科：C应力毁波在隶杆中真传播扔速度2里8对彻上载式廊求啦解洲，因可客得明无聋阻伤尼野条码件阀下格的哲直示杆吉纵绘向搭振纺动银频核率顿方斤程暗：根据寺不同岸的边谈界条轨件，络杆的把固有势频率岂的公洽式为月：1）两筒端自南由，牙即Kd=0，元则美：2）悦一端送自由辱，一用端固全定，律即Kd=淹∞，则在：3）欣一暑端弱自盾由糖，胀一授端散弹晶性瓦联误结类，品即脊：29不疗论降哪凭种雄边袄界箱，更相多邻响两繁阶蒙频苹率么的床差冰△f为斧：也露就悦是飘说搭，蜻对柏于雾一劝维腿弹馆性乱直从杆课，缘瑞从狐理落论鸡上参分典析孩，按它垒的键相的邻钩频树差遮仅赏与就应娇力艘波竿的价波句速妹、朽杆税件损长缸度闸有狱关变。装上网式雅是种锚段杆偶锚充固剑体脖系想应祸力哲波喘频挺域斯分壶析这的牵重差要业依李据或。3救0波在邀具有偶一个么阻抗纷变化站截面魂的自上由杆铸体中架的特川征线犁传播鼻图示3132333堆43御5锚枪杆届长饶度膛检庙测铅：在锚榨杆顶电部激演发弹携性应押力波泻或声胸波，锐当弹沉性应槐力波照或声辆波传步播到屑锚杆究底部锅时由绝于锚膏杆和董锚杆虽底部呜的岩隐石存腔在波灵阻抗热差异款，将挖产生棍反射太波回拍到锚贵杆顶灶。根总据反射需波的酬走时和泄锚捉杆多中客的应将力愿波许传绕播改速期度就调可轿以初用畏公屿式求乱出软锚许杆愁长鞭度L，锚洁杆中疤的应拍力波进传播熔速度探可在挣现场挠已知蛙长度咐的锚指杆上躺进行唱标定秒。36注葡浆摩饱则和泛度杂检慰测渣：注浆轧饱和钓度检竿测通绩过测籍定锚食杆不伏同方浅位、径不同乐距离固应力赶波的围阻尼从情况棍，即队锚杆割与围杯岩的引耦合既情况泽来判络断注迁浆饱音和度咐。由就应力急波在油介质闻中的建传播卡特性犯可知斗：应酷力波旧在坚需硬完能整的技介质湾中传召播速库度大翁，衰晴减速葱度快写，而王在松李散及麦不完桥整介蚀质中啦应力蜜波的求传播刘速度准小，饶衰减拒速度嘴慢。3堵7全锚术锚杆头实测路波形病与锚探固质逝量结慰果38部严分稠锚值固腔状耀态铃实戏测腊波谅形租及速锚序固浓状甲态率分变析虫结合果3沉9检测幻玉数量（1）锚盐杆锚燥固质员量无蚀损检走测内妈容应币包括暂锚杆熟杆体送长度创检测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