轨道交通运营隧道结构安全评估技术规范

广东省标准备案号J15444-2020广东省住房和城乡建设厅发布轨道交通运营隧道结构安全评估技术规范Technicalcodeforsafetytunnelstructuresinrail批准部门：广东省住房和城乡建设厅轨道交通运营隧道结构安全评估技术规范tunnelstructuresinrailtr求求3粤建公告〔2020〕80号全评估技术规范》为广东省地方标准，编号为DBJ/T15-205-2020。本标准自2021年2月1日起实施。2020年12月2日4根据《广东省住房和城乡建设厅关于发布<2013年广东省工程建设标准制订和修订计划〉的通知》(粤建科函〔2013〕1029号)的要求，规范编制组经广泛调查研究，积累了大量的技术资料，同时认真总结轨道交通隧道结构检测及评估实践经验，参考有关国内外先进标准，并在广泛征本规范共7章2个附录，主要技术内容包括：总则、术语、东省建设工程质量安全检测总站有限公司(地址：广州市天河区先烈东路121号路桥所；邮编：510500)。本规范主编单位：广东省建设工程质量安全检测总站有本规范参编单位：深圳市地铁集团有限公司本规范主要起草人员：陈久照谭文陈乔松罗凤霞钟长平朱建峰李宏山6 1 23基本规定 43.1一般规定 43.2安全等级评定 53.3报告要求 6 74.1一般规定 74.2隧道水害 74.3材质劣化 84.4结构缺损 94.5结构变形 5.1一般规定 5.2隧道水害评定 5.3材质劣化评定 5.4结构缺损评定 5.5结构变形评定 5.6分项安全等级评定 5.7总体安全等级评定 226安全复核计算 24 24 24 25 77.1一般规定 26 28 29B.1隧道水害 29B.2材质劣化 30B.3结构缺损 30B.4结构变形 31本规范用词说明 33引用标准名录 358 1 2 4 4 5 6 7 7 7 8 9 22 25 269 26 26 29 ExplanationofWordinginThis 3511.0.1为保障轨道交通运营隧道结构的安全使用，规范轨道交道、矿山法隧道、盾构法(顶管法)隧道和沉管法隧道。1.0.3轨道交通运营隧道结构安全评估除应遵守本规范外，尚22.0.1轨道交通运营隧道结构operationtunnelstructuresin保障轨道交通列车安全运营和结构体系稳定的主要受力结构，包括明挖法、矿山法、盾构法(顶管法)和沉管法隧道运营中能够使危险、故障等发生的概率小到可以忽略的程度，以及它们所造成的对人与物的损失能够状态.基于隧道结构现状，通过历史资料分析、试验、现场测试、构进行全面检查和安全技术状况评定，必要时，采用理论分析、343.1.1轨道交通运营隧道结构安全评估包括综合评估和保护评1)新建隧道应在交付运营满8年，进行首次综合评估；之后应每5年进行1次综合评估。3)遭受重大洪灾、地震等(可能对隧道结构安全有影响的)自然灾害。2在轨道交通运营隧道控制保护区内进行的有重大影响的省标准《城市轨道交通既有结构保护技术规范》DBJ/T15-1203.1.2安全评估应对运营隧道结构安全等级进行评定，必要时，应进行结构安全复核计算。隧道结构安全评估工作按图3.1.2的1应包括工程地质勘察报告，隧道结构设计资料，隧道控2宜包括隧道施工与验收资料，日常检查记录，养护维修3.1.4隧道结构现场查勘应采用目测、摄制影像等方法对隧道5图3.1.2隧道结构安全评估工作流程劣化、结构缺损、结构变形等。3.2.2轨道交通运营隧道结构安全等级分为：1级、2级、3表3.2.2隧道结构安全等级评定标准及措施1级安全、运营安全尚无影响宜对结构病害位置重点中等病害，病害发展较慢，将来影响结6响结构安全、运营安全响结构安全、运营安全1工程概况，包括工程名称、结构类型、评估区间、建造2隧道结构工程概况，包括隧道结构类型、评估区间、建5隧道结构安全复核计算。74.1.2隧道健康检查应采用目测、检测、人工监测与信息化等4.1.3隧道健康检查应优先选用无损检测技术。当选用局部取4.2.1隧道水害检查内容应包括渗漏水和析出物的物理检测、4.2.2渗漏水的物理检测内容宜包括渗漏水的位置、渗漏量大4.2.3渗漏水化学成分分析应对其侵蚀性进行分析，应符合下1在隧道滴漏、涌水处采集水样，若隧道多处存在滴漏、涌水病害，每一区段可采取2个~3个样品。2水质采样宜采用专用玻璃瓶取样并进行密封，送至实验3混凝土衬砌水侵蚀分析宜考虑pH值、侵蚀性CO₂含量，84钢结构衬砌水侵蚀分析宜考虑pH值、氯离子和酸根离1对衬砌析出物进行取样，宜取不大于1000m为一测区，每个测区根据现场情况采集1个样品进行测定。2应检测析出物的主要化学成分，分析析出物成因，判断4.3.1材质劣化包括衬砌材质劣化、钢筋锈蚀、防排水设施劣4.3.3衬砌材质劣化检查包括衬砌表观病害检查、混凝土强度2混凝土强度和碳化深度检测每20m～50m布置一断面，断面测区数量按现行国家标准《混凝土结构现场检测技术标准》2钢筋的实际锈蚀状况宜采用直接法进行验证，评判钢筋1混凝土防排水设施按本规范第4.3.3条进行检测。94.4.1结构缺损包括衬砌裂缝、钢结构焊缝缺陷、钢筋有效保4.4.2结构缺损检查内容应包括病害位置、大小、分布及发展4.4.3衬砌裂缝表观检查宜对存在裂缝的部位进行全数检查，1记录裂缝的长度、走向和位置，宜采用示意图的方式画2对于较宽的裂缝，应检测裂缝宽度，必要时可检测裂缝2对外观质量有疑问的焊缝，应进行无损检测，主要焊缝抽样比例不应少于10%,一般焊缝抽样比例不应少于5%,且均不应少于3处。1应每20m～50m抽测一个断面，每个断面不少于5个2发生钢筋锈蚀胀裂的部位和布置混凝土碳化测区的部位3宜采用无损检测方法，必要时采用混凝土凿除法校验，1宜沿隧道纵向布置不少于3条测线进行连续检测。2衬砌厚度严重不足或背后空洞严重处，应沿隧道断面布4.5.2结构变形检查应包括受运营和外部作业影响的隧道衬砌4.5.3结构变形监测点的布置应反映检查对象的变化规律，具体按现行国家标准《城市轨道交通工程测量规范》GB/T50308和行业标准《城市轨道交通结构安全保护技术规范》CJJ/T2024.5.4结构变形主要有纵向不均匀沉降、横向位移、横向收敛、变形缝张开与错台等，相应的检查项目和控制参数宜按表4.5.4执行.检查项目沉降速率、沉降曲变形缝张开与错台I5.1.1隧道安全等级评定应根据隧道健康检查结果，对各项病2明挖法、矿山法、盾构法(顶管法)隧道宜以同一结构5.2隧道水害评定2渗漏水pH值、侵蚀性CO₂含量对混凝土衬砌的腐蚀性3酸根、镁盐、铵盐等离子含量对混凝土衬砌的腐蚀性评4渗漏水pH值、氯离子和酸根离子含量对钢结构衬砌的腐蚀性评定标准见表5.2.1-4。01有湿迹、渗水现象，但对列车运行及旅客安全无威胁的使用功能2拱部或顶板有滴漏，侧墙有小股涌流，道床面有浸3拱部或顶板涌流，侧墙有喷射水流，洞内局部漏4拱部或顶板喷射水流，隧底涌水，洞内严重漏泥沙表5.2.1-2渗漏水pH值、侵蚀性CO₂含量侵蚀性CO₂(mg/L)ABAB1234镁盐Mg²+123412345.2.2析出物评定标准见表5.2.2。012隧道有析出物，主要成分为铁或钙质化合物，对衬砌耐久性有影响3隧道多处有析出物，主要成分为铁或钙质化合物，且含有氧化物、氯离4隧道多处有大量析出物，含有大量的铁和钙质化合物、氧化物、氯离子5.3材质劣化评定5.3.1混凝土衬砌材质劣化评定标准：1混凝土衬砌材质劣化表观病害评定标准见表5.3.1-1。2混凝土强度评定标准见表5.3.1-2。3混凝土碳化评定标准见表5.3.1-3。012结构表层剥落，材质劣化，衬砌有效厚度减少，混凝土强度有一定的降低3大影响401混凝土强度处于较好状态，混凝土推定强度匀质系数为0.85≤2混凝土强度处于较差状态，结构有缺损现象出现，混凝土推定强度匀3混凝土强度处于很差状态，结构出现严重缺损定强度匀质系数为0.65≤Km<0.754012345.3.2钢结构衬砌材质劣化评定标准见表5.3.2。0l2大部分涂层脱落，部分结构存在浅层锈蚀，3部分断面因锈蚀导致截面减小，或大部分结构4全断面存在锈蚀，断面截面明显减小，腐蚀深度大于5.3.3钢筋锈蚀评定标准见表5.3.3。0钢筋无锈蚀，钢筋锈蚀电位水平为-2001钢筋有轻微锈蚀现象，钢筋锈蚀电位水平为-350mV~-202钢筋有锈蚀现象，钢筋锈蚀电位水平为<-350mV,或钢3钢筋表面有膨胀性锈蚀，钢筋截面损失率25%4钢筋表面剥落，部分屈服或锈断，钢筋截面损失5.3.4结构连接构件和防水材料的评定标准：1混凝土材质劣化评定标准见表5.3.1-1~表5.3.1-3。2钢筋材质劣化评定标准见表5.3.2。3钢板劣化评定标准见表5.3.4-1。4螺栓材质劣化评定标准见表5.3.4-2。5防水材料材质劣化评定标准见表5.3.4-3。01234大量钢板严重锈蚀、断裂，造成隧道结构严重变形0123部分结构断面因锈蚀导致截面减小，截面损失率4全断面存在锈蚀，断面截面明显减小，截面损0防水材料无外露，结构完好12345.4.1裂缝评定标准：1裂缝表观病害评定标准见表5.4.1-1。2明挖法和矿山法隧道混凝土衬砌裂缝评定标准见表3盾构法(顶管法)和沉管法隧道混凝土衬砌裂缝评定标4钢结构焊缝缺陷评定标准见表5.4.1-4。0123无发展状态，焊缝存在非危险4随时可能发生掉落，危及行车安全01234表5.4.1-3盾构法(顶管法)和沉管法隧道混凝土衬砌裂缝评定标准01234表5.4.1-4钢结构焊缝缺陷评定标准01234缺陷指示长度限值超过δ,最小20mm,表5.4.2钢筋有效保护层厚度不足评定标准01钢筋有效保护层厚度比值为0.85<D≤0.95,对钢筋2钢筋有效保护层厚度比值为0.70<D≤0.85,对钢筋3钢筋有效保护层厚度比值为0.55<D≤0.70,对钢筋4钢筋有效保护层厚度比值为D≤0.55,钢筋易失去碱性表5.4.3衬砌厚度不足评定标准0结构完好，衬砌厚度比值为0.90≤h₁<11衬砌厚度比值为0.75≤h₁<0.90,长度为l<5m2衬砌厚度比值为0.75≤h,<0.90,长度为l≥5m;0.60≤h₁<0.75,长度为l<5m3衬砌厚度比值为0.60≤h,<0.75,长度为l≥5m;4衬砌厚度比值为h₁>0.60,长度为l≥5m5.4.4衬砌背后缺陷评定标准见表5.4.4。01空洞连续长度为kLc≤1m;或不密实的2空洞连续长度为1m<kLc≤3m;或不密实的测线连续长度为3m<3空洞连续长度为3m<kLc≤5m;或不密实的测线连续长度为9m<4空洞连续长度为kLc>5m;或不密实的测5.5结构变形评定5.5.1纵向不均匀沉降评定标准见表5.5.1。沉降速率(mm/年)沉降坡度(%)012345.5.2横向位移评定标准见表5.5.2。变形速率(mm/年)横向位移曲率半径(m)0l变形速率(mm/年)2345.5.3横向收敛评定标准见表5.5.3。径向收敛值(mm)直径变化量(%o)012345.5.4变形缝张开、错台评定标准见表5.5.4-1、表5.5.4-2。明挖法错台量(mm)矿山法错台量(mm)01234变形缝张开量(mm)错台量(mm)0变形缝张开量(mm)错台量(mm)12345.6分项安全等级评定5.6.1分项安全等级应按照本规范的规定对健康检查的各病害1隧道结构分项安全技术状况评分应按式(5.6.2-1)n——隧道水害、材料劣化、结构缺损或结构变形的分SCI;——隧道水害、材料劣化、结构缺损或结构变状况值，值域为0~4;状况值，值域为0~100。2各分项病害的状况值应按式(5.6.2-2)计算。隊道水害防排水设施劣化结构缺损变形缝张开、错台5.6.2-2规定执行。1级5级_85,100]5.7总体安全等级评定5.7.1隧道结构总体安全等级评定方法应符合下列规定：1隧道结构总体安全技术状况评分应按式(5.7.1)计算。TCI——隧道总体安全状况值，值域为0~100分。2隧道水害、材质劣化、结构缺损、结构变形等病害权重隧道水害结构缺损3隧道结构总体安全技术状况评分分级界限值宜按表1级2级5.7.2有下列情况之一时，隧道结构安全等级评定等级应为1隧道结构出现大规模涌流、喷射、涌泥沙或大面积积水2隧道衬砌结构严重碳化，拱顶/顶板钢筋、各种结构连接3隧道拱部/顶部混凝土衬砌出现大范围开裂，结构4隧道衬砌变形缝或拼接缝严重张开、错台，危及行车5隧道衬砌结构发生明显的永久变形，且有危及结构安全6.1.1存在下列情况之一时，应对运营隧道结构进行安全复核1总体安全等级评定为3级，且隧道衬砌裂缝存在发展。2总体安全等级评定为4级及以上。6.1.2隧道结构安全复核宜包括隧道衬砌主体结构、结构连接6.1.3隧道结构安全复核应结合隧道勘察设计资料和健康检查6.2.1结构安全复核可依据健康检查结果建立隧道横向断面、6.2.2隧道安全复核计算应根据隧道所处的工程地质及水文条6.2.3隧道结构模型参数应根据隧道结构断面特征和病害类型6.2.4隧道结构的几何尺寸、材料强度等参数应按下列规定2当现场检测数据和原设计值有差异时，应采用实际检测推定的标准值，标准值的推定方法应符合国家现行有关标准的1按破损阶段法验算时，不同结构的强度安全系数按表于1.0.7.1.1保护评估应通过现场查勘、健康检查和安全复核计算等手段，评估轨道交通隧道结构在外部作业实施全过程的安全7.1.2外部作业影响贯穿作业工前、实施过程中和作业工后全响预评估、外部作业实施过程评估和外部作业影响后评估四个7.1.3在结构安全控制保护区内进行外部作业时，作业单位应7.1.4轨道交通隧道沿线的控制保护区内的外部作业影响等级、外部作业净距控制指标、结构安全控制指标应按照现行行业标准《城市轨道交通既有结构保护技术规范》DBJ/T15-120的相关规定执行。7.2.1存在下列情况之一时，应对外部作业进行全过程保护2控制保护区内的轨道交通隧道结构存在分项安全等级评定为4级及以上病害时。7.2.2当外部作业影响等级为二级时，宜进行外部作业全过程7.2.3当外部作业影响预评估结果超过隧道结构安全控制指标低于结构安全控制指标值，并应制定隧道结7.2.4当外部作业实施过程中，出现下列情况之一时，应对隧7.2.5隧道结构的影响后评估应在外部作业完成且监测数据稳7.2.6地下水作业和爆破作业的控制保护要求应按照现行行业标准《城市轨道交通结构安全保护技术规范》CJJ/T202和广东省标准《城市轨道交通既有结构保护技术规范》DBJ/T15-120隧道健康检查记录表B.1.1根据隧道结构渗漏水的渗漏量大小，可分为湿迹、渗目测结构物表面水迹；用干手触摸有潮湿感，但无水分浸反光；用干手触摸，明显沾有目测滴漏程度；采用秒表确目测涌水大小：采用量筒量测涌水量，或采用容积法、投隧道的中央排水沟或侧沟进行量测目测渗出物成分冒泥目测渗出物成分B.1.5析出物的化学成分可采用X荧光光谱半定量物质全分析1蜂窝位置和范围可用钢尺或卷尺量测，