交通运输公路之营运隧道检测与评价

1、交通运输公路之营运隧道检测与评价,交通运输部公路科学研究所 2017.05,王陶,一、隧道工程概况 二、隧道工程试验检测内容与分类 三、隧道土建结构检查与养护,一、隧道工程概况,一、隧道工程概况,一）、公路隧道组成 1、主体建筑物： 衬砌（洞身）、洞门、路面 2、附属设备 横洞、斜 ( 竖)井、防排水设施、检修道、通风和照明设备。 二）、公路隧道特点 1、断面积大、形状扁平 2、防、排水要求高 3、运营需通风和照明,一、隧道工程概况,三）、 隧道分类 1、按地质条件： 土质隧道、石质隧道 2、按埋置深度： 深埋隧道 埋深h3D 浅埋隧道 0.5D 埋深h3D 3、按长度分： 特长隧道 L300

2、0m 长隧道 1000mL3000m 中隧道 500mL1000m 短隧道 L500m 4、按地理位置： 山岭隧道、 城市隧道 、 水下隧道,一、隧道工程概况,三）、 隧道分类 5、按隧道的横断大小： 小断面隧道（50）。 6、按照用途分： 交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。 7、设计类型 分离式、小净距、连拱 8、施工方法分类 山岭隧道：矿山法（钻爆法/新奥法）和掘进机法（TBM）。 浅埋及软土隧道：明挖法，盖挖法，浅埋暗挖法和盾构法。 水底隧道：盾构、沉管、悬浮,四）、公路隧道基本结构 1、隧道断面 行车道宽； 侧向宽； 检修道/人行道； 车道数。 2、隧道洞身结构 复合式衬砌： 初

3、支（锚杆+喷射混凝土）； 防水（防水卷材）； 二衬（混凝土）,一、隧道工程概况,四）、公路隧道基本结构 3、隧道洞口结构形式 洞口主要作用： 稳定洞口山体； 阻挡落石； 汇集排水。 洞口主要结构形式： 端墙式； 削竹式； 环框式。,一、隧道工程概况,一、隧道工程概况,五）、我国公路隧道建设、运营管理现状 1、建设阶段 大规模新建时期； 新建和维修改造并重时期； 对隧道的现代化改造和维修加固为重点的时期。 2、当前面临主要问题 部分隧道在竣工和运营之初出现病害：我国公路隧道在勘测、设计和施工等方面有待完善。 隧道诊断和维修加固困难：岩土介质中，属于半隐蔽工程 通过对病害的全面调查，研究隧道病害产

4、生的原因和规律，有利于科学评估病害规律，以期延长隧道使用寿命。,一、隧道工程概况 二、隧道工程试验检测内容与分类,二、隧道工程试验检测内容与分类,1、隧道结构原材料检测 围岩、衬砌、支护材料（砂.石.水泥.钢筋） ； 配合比试验（理论与施工） 防排水材料（高分子卷材、片材） 2、隧道工程质量控制检测 隧道监控量测与地质预报 隧道工程质量检测 3、隧道养护检测 隧道结构评价 运营环境检测,一、隧道工程概况 二、隧道工程试验检测内容与分类 三、隧道土建结构检查与养护,三、隧道土建结构检查与养护,一）、公路隧道养护技术规范JTG H12-2015变化重点 1、隧道养护原则 明确提出“预防为主、防治结

5、合”的工作原则，要求加强预防性养护。 新规范主要是通过养护检查、清洁维护、结构技术状况评定、保养维修、运营监测等方面规定达到预防性养护的目的。 1）从检查内容、检查频率出发，将日常巡查从日常检查中分离出来，将日常检查调整为经常检查； 2）增加了清洁维护的覆盖范围，如考虑到诱导灯、轮廓标等设施对运营安全和节能的影响，增加了对其清洁的要求； 3）强化了定期检查的要求，明确了定期检查应进行结构技术状况评定的规定并给出了方法。,三、隧道土建结构检查与养护,一）、公路隧道养护技术规范JTG H12-2015变化重点 2、提出养护分级概念 根据公路等级、隧道长度、交通量大小，公路隧道养护等级可分为三个等级

6、。 高速公路达不到预期交通量，二级以下公路养护资金压力大。差异化分级、养护是合理配置养护资源的客观现实需求。,三、隧道土建结构检查与养护,一）、公路隧道养护技术规范 JTG H12-2015变化重点 3、提出隧道技术状况评定方法 包括土建、机电、其他设施和总体评定。 公路隧道总体技术状况评定由S、B、A，改为1类、2类、3类、4类和5类,三、隧道土建结构检查与养护,一）、公路隧道养护技术规范 JTG H12-2015变化重点 4、增加日常巡查，按照养护等级调整清洁频率和结构检查。 1）日常巡查频率宜不少于1次/天且可与路段日常巡查一起进行 2）定期检查宜安排在春或秋，宜每年1次，最长不超过3年

7、。 3）日常检查（旧）对应经常检查（新）。,三、隧道土建结构检查与养护,一）、公路隧道养护技术规范 JTG H12-2015变化重点 5、补充隧道土建结构的保养维修和病害处治要求。 6、补充机电设施养护工作内容。 7、应急安全管理章节。 8、技术管理章节。,三、隧道土建结构检查与养护,二）、隧道结构常见病害 1、隧道衬砌裂缝、破损 主要有衬砌开裂、衬砌变形、拱脚下沉等病害。 2、衬砌冻害 隧道挂冰、衬砌冻胀等影响结构安全的病害,三、隧道土建结构检查与养护,二）、隧道结构常见病害 3、隧道渗漏水 土体围岩潜水，部分地表水，沿衬砌破损，进入隧道内部。,三、隧道土建结构检查与养护,二）、隧道结构常见

8、病害 4、路面破损 主要指隧道路面开裂、拱起、错台、坑槽、滑溜等。 5、盖板、装饰、涂层病害 主要有盖板破损、装饰脱落、涂层脱落等病害。,三、隧道土建结构检查与养护,三）、土建结构的养护工作内容 1、公路隧道养护技术规范 JTG H12-2015土建结构养护工作内容 1）日常巡查。 2）清洁 3）结构检查与技术状况评价 4）保养维修 5）病害处治,三、隧道土建结构检查与养护,三）、土建结构的养护工作内容 2、日常巡查 与经常检查相比： 1）深度广度稍弱； 2）检测频率远高于（ 1次/天）。,三、隧道土建结构检查与养护,三）、土建结构的养护工作内容 3）清洁 经常性、周期性进行，频率根据隧道状况

9、、交通量、脏污程度、清洁方式、环境条件等确定。 （1）、路面清洁： 高速公路 1次/日，其他公路 1次/月； 机械作业为主，以人工作业为辅； 必要时采用特殊方法。 （ 2）、顶板和内装： 顶板 1次/2年；内装 1次/季度，高速公路内装1次/月； 机械作业为主，以人工作业为辅； 湿法、干法清洁的选择。 （ 3）、排水设施清理和疏通： 1次/半年，雨季应加强； 对纵坡较小的隧道或隧道的洞口区段应加强。 （ 4）、标志、标线： 1次/月,三、隧道土建结构检查与养护,三）、土建结构的养护工作内容 3）清洁,三、隧道土建结构检查与养护,三）、土建结构的养护工作内容 4）结构检查 经常检查 定期检查 应

10、急检查 专项检查,三、隧道土建结构检查与养护,三）、土建结构的养护工作内容 4）结构检查 经常检查 法与工具：人工与信息化手段结合，配合以简单的检查工具 分析判定：以定性判断为主，情况正常、一般异常、严重异常。 检查结果：一般异常，应进行监视、观测、进一步检测；严重异常，进行处治；原因不明时，定期或专项检测。,经常检查内容,经常检查流程,三、隧道土建结构检查与养护,三）、土建结构的养护工作内容 4）结构检查 定期检查 频率：根据隧道技术状况决定，宜1次/年，最长不超过1次/3年，3、4级立即展开，新建隧道交付1年后进行首次定期检查； 检查记录：详实记述检查项目的破损类型 方法与工具：目测，配以

11、必要的检查工具、设备； 尺寸测量 卷尺、钢卷尺、游标卡尺等; 裂缝检查 带刻度的放大镜、宽度测定尺、测针、标线等; 材料劣化检查 锤子等; 漏水检查 pH试验纸、温度计等; 路面检查 摩擦系数测定仪、平整度仪等。 分析判定：分析病害的成因，给出判定结论。 检查结果： 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。,三、隧道土建结构检查与养护,三）、土建结构的养护工作内容 4）结构检查 应急检查 频率：由异常事件决定（灾害、事故）； 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； 检查结果： 对结构的技术状况

12、和功能状态的评价，与定期检查相同; 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。,三、隧道土建结构检查与养护,三）、土建结构的养护工作内容 4）结构检查 专项检查 频率：根据定期检查和应急检查的结果，或者通过其他途径决定； 专门机构完成 检查项目、内容及其要求： 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。 原因分析、判定：寻找土建结构发展变化的 原因，探索其规律； 检查结果： 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; 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

13、对破损结构的技术评价等; 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。,三、隧道土建结构检查与养护,三）、土建结构的养护工作内容 4）结构检查,三、隧道土建结构检查与养护,四）、土建结构技术状况评定 1、技术状况评定体系 采用分层综合评定 + 单项指标控制相结合方法。,四）、土建结构技术状况评定 2、技术状况评定类别 公路隧道总体技术状况评定应分为1类、2类、3类、4类和5类。,公路隧道总体技术状况评定类别,三、隧道土建结构检查与养护,四）、土建结构技术状况评定 3、技术状况评定单项控制指标 在公路隧道技术状况评价中，有下列情况之一时，整座隧道应评为五类：

14、 1）隧道洞口边坡仰坡不稳定，出现严重的边坡滑到、落石等现象； 2）隧道洞门结构大范围开裂、砌体断裂、脱落现象严重； 3）隧道衬砌结构大范围开裂、深度大于衬砌混凝土厚度，或地下水大规模的涌流、喷射； 4）隧道衬砌结构发生明显的永久变形； 5）地下水大规模涌流、喷射，路面涌泥沙或大面积积水威胁交通安全。 6）隧道路面发生严重隆起，路面板严重错台、断裂，出现涌泥砂等现象； 7）隧道洞顶预埋件严重锈蚀、断裂，各种桥架和挂件出现严重变形脱落等。,三、隧道土建结构检查与养护,四）、土建结构技术状况评定 4、技术状况评定方法 评定应先逐洞、逐段对隧道土建结构各分项技术状况进行状况值评定，在此基础上确定各分

15、项技术状况，再进行土建结构技术状况评定。 式中： wi 为分项权重； JGCI 为分项状况指，值域为04,三、隧道土建结构检查与养护,四）、土建结构技术状况评定 4、技术状况评定方法,三、隧道土建结构检查与养护,四）、土建结构技术状况评定 4、技术状况评定方法,三、隧道土建结构检查与养护,四）、土建结构技术状况评定 4、技术状况评定方法,三、隧道土建结构检查与养护,四）、土建结构技术状况评定 4、技术状况评定方法,三、隧道土建结构检查与养护,四）、土建结构技术状况评定 4、技术状况评定方法,三、隧道土建结构检查与养护,三、隧道土建结构检查与养护,43,四）、土建结构技术状况评定 4、技术状况评

16、定方法 土建结构技术状况评定分为1类、2类、3类、4类、5类。,土建结构技术状况分类界限,四）、土建结构技术状况评定 4、技术状况评定方法,三、隧道土建结构检查与养护,三、隧道土建结构检查与养护,五）、隧道技术状况评定 1、技术状况评定 隧道技术状况评定包括：隧道土建结构、机电设施、其他工程设施和全隧评定，采用先分部再综合的办法对隧道进行技术状况评定。,隧道总体技术状况评分权重值,隧道总体技术状况评分权重值,三、隧道土建结构检查与养护,五）、隧道技术状况评定 2、技术状况等级,三、隧道土建结构检查与养护,六）、保养维修 1、工作内容 经常性或预防性的保养； 轻微破损部分的维修等。 2、目的 恢复和保持结构的正常使用状况。 3、时机 经常检查：一般异常； 定期检查：技术状况2以下。,三、隧道土建结构检查与养护,七）、病害处治 1、工作内容 包括修复破损结构、消除隧道病害、恢复结构物设计标准、维持良好的技术功能状态。 2、处治要求 原则上不降低原有技术标准。 按照