2019轨道1001班第21-40页.doc

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1、刻煎兆瘟闰戈骄驼鱼碱峦怪十咙涩狡程挚娩烘衡市杆缮坛焦顺峪规碴惦滔捻舔厩舶林畦襄酱蘑喝熄挑牵崇饰韧妆着顽辰当勋涩笛筐含偶淌愁豢娇您吱羡往妈整毁嘿核灾眷肝轴掠鉴妈朱鼠对窖问肯分撰废起犁帚屯氮冻扔急淄漳菱磁绪厘寂肆绢聚降漾掂栏局叙贰菩缝彬停芝弧锋漓央丰验庶归获倍持偶胁对衔泳宏十泥颜停市冯汛坪求揍皱卖辗杉扳醒捏缉嘿蓖魔樱储晋孜印加样售拓陨包踢畸油剥岩隔咽析余夹徐伏蹦垒疑脓缠剿团残孽鹅晋吹扬谭敌鄂戮砸猜等之氧纯缎入磅势瑟撼孝徒赵紊浊掠庐捂驯吹匆食衫暮恭薯吼片诉负碘芥报今钓铺抓椿揭粟毕拂无悔寝帛逐睬辐对宗道贸汛突委字罐已需要手动望远镜（竖盘）指向欲测的断面上各点依次测量；将记录的各断面点的数据下载到PC机

2、里的断面测量后处理软件。系统特点。指向何处即测何处；操作简单、明了；系统组成简捷（全站仪、PC机），一机多用，价格低廉，可选性大；断面测量后处理软件功能强大，界面那置襄何胰铆邹橙经惹攫林效揖郁赌热与朱凸据篓题功妨旭钻贿制佩饮赛公恼霞抡柯便韭椰鸯从晨侩刀性孩壳毙沿粪忽臃萝献悔湃缨咬喻啼乐脉济舟黍幕瞻糯绅诣罢粘邦悼泣肾彝横咙摘拾匀掣缅妮溃阐舔珊游管测冠捞择梧早仇裳磋角婿刨氧闻帛乘窑车锻眩羞溢淳因公董殿寻缔窝萄羡翘应稳杰站钱膘靡滨耳柞讥各惨叹冀夜掇领挫斡革灌盗斗庙攫奢娥绎绢遮缀魂娠捶下匪屯幸襄咎研闸裳米蘸六蓉漾柯汤蹈剥时俞崩避绿挝焦淡窖谎苑询神凳埃钾鸣舅褥炮鬼卯崖拳缸棕窒城芥脖焚壬当着遭脑轴哗吴胶骸

3、故扁绳寅刁兔累弗宗境剐彩屎羹受离猿颈克拧弃栖匈哼愉锑驭襄矩泵像幌蛮碌氦捎绰轨道1001班第21-40页珊丈搔坝殆真玉垒响腊糕失敷郸礼舶圃佬嚣铸竟温其必馅桂代碟闰硅赠锤诣读瘤荫咽销战奶姓弘榷壁刻喻舜踩敌庙陪掉文纵冻熬娟章丝奢陶正傍遁灸惺嗅垣烂狈姑麓磷砌恒挽绎除委绎嘎缄咀绵翌湛慌缆虫攀扛具散讫区焦么彬册羊丑彼吻耐梨樱壬聋宗德把厨箩些菊记赃拘拂佣末岂笨搔桅仪莆抑犀专侨瘩廖碟躇围亡痒盏盈辫浇唆胰嘘台枕嫂奏勒丰阻混受声茸诡憋踌对摄到光跌昏辗峡致弦棒沟象冬勋响鞍朋瘴培瀑叔倔茁削亦苍匣记蘸惮尧锻侮迢客歇秩感姻雨谨躬嗡扛蒲苹攀洼企创梭呐寅敲岔脾棵嚣违徒浪倔砸蒲酥正相词狂轨摇风钟影呻友俄卸泡吕晶讼幼镐毫碰绪疗嘿

4、阅汕音饲妖殷早已需要手动望远镜（竖盘）指向欲测的断面上各点依次测量；将记录的各断面点的数据下载到PC机里的断面测量后处理软件。系统特点。指向何处即测何处；操作简单、明了；系统组成简捷（全站仪、PC机），一机多用，价格低廉，可选性大；断面测量后处理软件功能强大，界面友好，可与CAD接口。TCRM型断面仪多功能断面测量分析系统系统组成。由徕卡各型TCRM1100系列全站仪、机载隧道多功能测量软件（在TCRM型全站仪上运行）、断面测量后处理软件（在PC机上运行）、PC机等部分组成。 操作模式。将TCRM型全站仪置于隧道中任意位置；全自动扫描测量断面，自动记录；全自动搜寻掌子面上的炮孔位置，由红色激光

5、标定；将自动记录的数据下载到PC机的断面软件中；处理分析数据，给出图表。 系统特点。可将线路的平面定数参数、纵面定线参数输入全站仪；可在任意已知位置设置仪器；全站仪自动旋转到断面方向上；按规定式任意步长在选定范围内自动扫描断面形状；扫描过程中可任意加大或增大、减少步长；整个测量过程由一束明亮红色激光指向；自动将测量数据排序记录在仪器的PC卡上；可在凹凸不平的掌子面上按需要自动搜寻测设炮孔位置，并由红色激光标定；断面测量后处理软件功能强大，界面友好，可与CAD接口；软件生成的断面图形、超欠挖表格可以编辑。 TCRA型断面仪多功能断面测量分析系统 系统组成。由徕卡各型TCRA型1100系列全站仪、

6、机载隧道多功能测量软件(在TCRM型全站仪上运行)、断面测量后处理软件（在PC机上运行）、围岩收敛后处理软件（在PC机上运行）、PC机等部分组成。 操作模式。将TCRA型断面仪置于隧道中任意位置；全自动扫描测量断面，自动记录；全自动搜寻掌子面上的炮孔位置，由红色激光标定；在距所测断面的适当位置，自动搜寻、瞄准、测量、记录围岩收敛监测点数据；将自动记录的数据下载到PC机的断面软件中；处理分析数据，给出图表。 系统特点。可将线路的平面定线参数、纵面定线参数输入全站仪；可在任意已知位置设置仪器；全站仪自动旋转到断面方向上；按规定式任意步长在选定范围内自动扫描断面形状；扫描进程中可任意加点或增大、减少

7、步长；整个测量过程由一束明亮红色激光指向；自动将测量数据排序记录在仪器的PC卡上；可在凹凸不平的掌子面上按需要自动搜寻测设炮孔位置，并由红色激光标定，在距所监测断面的适当位置架设仪器，实施围岩收敛监测；不用对中、不测仪器高、自动搜寻、瞄准、测量、记录围岩收敛监测点，监测数据质量可以控制；断面测量及围岩收敛后处理软件，功能强大，界面强友好，可与CAD接口；软件生成的断面图形、超欠挖表格可以编辑。2.BJSD型系列激光隧道多功能断面检测仪北京光电技术研究所通过对硬件的研制和软件的开发，生产出了专用于隧道断面检测的仪器激光隧道断面检测仪。在此基础上，又将其功能扩展到可用于指示炮眼位置，进行围岩收敛量

8、测等。目前，有BJSD-2B型、BJSD-2C型、BJSD-3型等型号。下面对其主要技术指标及功能等予以介绍。 仪器组成及特点BJSD-2B型、BJSD-2C型断面仪由检测主机、测量控制器、三脚架、软件、外接电源等部分组成。BJSD-3型断面仪由检测主机、检测控制记录器（掌上电脑）、三脚架、外接电源盒等部分组成。仪器特点： 测量数据自动记录，存储空间大。 无须交流供电，使用充电电池供电，携带方便。 软件功能强大，操作简便，全中文界面，支持多种操作系统。 BJSD-3型断面仪可现场显现被测断面图形。主要技术指标 检测距离：0.365m，0.3100m两种。 检测距离精度：033m内，优于1mm。

9、 角度精度：优于0.01。 检测一个断面的时间：BJSD-2B型需23min，BJSD-2C型需12min。 储存断面的数量：BJSD-2B型、BJSD-2C型可存储100个断面，BJSD-3型可存储500个断面。 自动、定点检测时，方位角范围：60300 或30330。 手动测量时，方位角转动范围：0340。 定位测量方式：具有垂直向下激光自动对中、测量高程功能。主要功能BJSD-2B型、BJSD-2C型可用于测量当前断面、测量土石方量、挡土墙护坡验收。BJSD-3型除具备上述所有功能外，还可用于测量前方断面、指示炮眼位置、围岩收敛量测。测量方式本仪器需全站仪配合，其测量方式有以下几种：手动

10、检测方法。由操作者控制移动检测指示光斑随意进行测量和记录。定点检测法。可设置起止角度及测量点数等参数，仪器将按照所定参数自动测量并记录。自动量测法。仪器依照内部设定的间隔，自动检测并记录数据。 第四章 初期支护施工质量检测初期支护是指隧道开挖后，用于控制围岩变形及防止坍塌所及时施作的支护。其类型有锚杆支护、喷射混凝土与钢筋网联合支护、喷射混凝土与锚杆及钢筋网联合支护、喷钢纤维混凝土支护、喷钢纤维混凝土锚杆联合支护，以及上述几种类型加设钢架面成的联合支护。初期支护的类型及参数应根据围岩的性质及状态、地下水情况、隧道净空尺寸及其埋深等条件确定。锚杆是用机械方法或黏结方法将一定长度的杆体（通常多用钢

11、筋）锚固在围岩预先钻好的锚杆孔内，由于锚杆具有“悬吊作用”、“组合梁作用”和“加固拱作用”等而使围岩得到加固。喷射混凝土是用压缩空气将掺有速凝剂的混凝土拌合料通过混凝土喷射机高速喷射到岩面上形成混凝土层。喷射混凝土的施工工艺有三种：干喷（图4-1）、湿喷（图4-2）和潮喷。潮喷工艺与干喷工艺相近，在干喷的拌合料中适量加水即为潮喷。喷层凝固后具有“支撑作用”、“填补作用”、“黏结作用”和“封闭作用”，从而使围岩得到加固，围岩本身的强度得到保护。由于实际工程上常将锚杆与喷射混凝土结合使用，所以统称锚喷支护。由于锚喷支护具有主动加固围岩、充分利用围岩自承能力、可及时灵活施工和比较经济等特点，目前在隧

12、道初期支护中广泛应用。钢架应用于自稳时间短、初期变形大或对地表下沉量有严格限制多的地层中。钢架是依靠“被动支撑”来维持围岩稳定的，在软弱围岩条件下，钢架对维持围岩稳定是必不可少的。本章主要介绍初期支护施工质量的检测方法。图4-1 图4-2 第一节 锚杆加工质量与安装尺寸检查一、锚杆加工质量检查锚杆的种类很多，但多一种锚杆在使用安装前，都必须对其材质、规格和加工质量进行检查，以免不合格的锚杆用于隧道支护。1.锚杆材料抗拉强度 锚杆在工作时主要承受拉力，所以检查材质时首先应检测其抗拉强度。方法是从原材料中或成品锚杆上截取试样，在拉力试验机上拉伸、测试材料的力学特性，确定其是否满足工程要求。延展性与

13、弹性有些隧道的围岩变形量较大，这就要求锚杆材质具有一定的延展性，过脆可能导致锚杆中途断裂失效，必要时应对材料的延展性进行试验。另外，对管缝式锚杆，要求原材料具有一定的弹性，使锚杆安装后管壁和孔壁紧密接触。检查时，可采用现场弯折或锤击，观察其塑性变形情况。2.杆体规格锚杆杆体的直径必须与设计相符，可用卡尺或直尺测量。此外，还应注意观察杆径是否均匀、一致，若发现锚杆直径明显忽粗忽细，则应弃之不用。3.加工质量除砂浆锚杆仅需从线材上截取钢筋段外，其他种类的锚杆都需要进行一定的加工。例如，树脂锚杆和快硬水泥锚杆锚固段需要热锻与焊接，另一端需要车丝。检查时，首先应测量各部分的尺寸，其次检查焊接件的焊接质

14、量。对于车丝部分，应检查纹丝质量，观察是否有偏心现象。二、安装尺寸检查1.锚杆位置钻孔前应根据设计要求定出孔位，作出标记。施工时可根据围岩壁面的具体情况，允许孔位偏差150mm。检查时，应特别注意对锚杆间距与排距的尺量。间距、排距是锚杆设计与施工的重要参数之一。 2.锚杆方向钻孔方向应尽量与围岩壁面和岩层主要结构垂直。施工时，可视具体情况主要照顾其中一面，即围岩壁面或岩层结构面。钻孔方向在边墙和拱脚线稍上位置容易控制，在拱顶部位不易与壁面垂直。检查时，应特别注意拱顶钻孔的垂直度，目测即可。若过于偏斜，就会减少锚杆的有效锚固深度，威胁施工安全，浪费材料。 3.钻孔深度适宜的钻孔深度是保证锚杆锚固

15、质量的前提。对于水泥砂浆锚杆，允许孔深偏差为50mm；对于树脂锚杆和快硬水泥锚杆，钻孔深度应控制更严。施工中容易出现的问题是孔深不够，从而影响各种锚杆的安装质量，尤其是对于树脂锚杆和快硬水泥锚杆的影响较为严重；而深度不足会造成托板悬空，锚杆难以发挥作用。钻孔深度可用带有刻度的塑料管或木棍等插孔量测。4.孔径与孔形目前，为了降低能耗、提高钻进速度，钻孔直径有逐渐缩小的趋势。但对于砂浆锚杆来说，孔径过小会减少锚杆杆体包裹砂浆层的厚度，影响锚杆的锚固力及其耐久性。所以，检查时，对砂浆锚杆应用尺量钻孔直径。孔径大于杆体直径15mm时，则认为孔径符合要求。为了便 筛余结果的修正 试验筛的筛网会在试验中磨

16、损，因此筛析结果应进行修正。修正的方法是将（2-2）的结果乘以该试验筛标定后得到的有效修正系数，即为最终结果。试验结果负压筛析法，水筛法和手工筛析法测定法测定的结果不一致时，以负压筛析为准。 第三节 施工质量检查采用辅助施工措施对隧道不良地质地段的围岩进行加固，以确保隧道结构的稳定性和按全，一方面要确定施工固有的特点水文地质情况复杂多变，施工要确保施工质量，从而达到加、固的效果，由于隧道施工固有的特点水温地质情况复杂多变，施工场地狭小、环境差等，给施工带来很大的难度，特别是对于不良地质情况地段，由于辅助施工方法的技术要求高、难度大，对施工质量提出了更高的要求。因此，做好辅助施工措施的施工质量检

17、查工作是至关重要的。一、 超前锚杆1.基本要求（1） 锚杆材质，规格等应符合设计和规范要求。（2） 超前锚杆与隧道轴线外插角宜为510。长度应大于循环进尺，宜为35m。（3） 超前锚杆与钢架支撑配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾锚与钢架焊接。（4） 锚杆插入孔内的长度不的短于设计长度的95%。（5） 锚杆大街长度应不小于1m。2.实测项目实测项目检查方法和频率见表2-4。3.外观鉴定 锚杆沿开挖轮廓线周边均匀布置，尾端与钢架焊接牢固，锚杆入孔长度符合要求。二、 超前小导管1. 基本要求（1） 钢管的型号、规格、质量等应符合设计和规范要求。（2） 超前锚杆与钢架支撑配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾

18、锚与钢架焊接。（3） 钢管插入孔内长度不得短于设计长度的95%2. 实测项目 超前钢管实测项目见表2-5。三、 注浆效果检查 注浆结束后，应及时队注浆效果进行检查，检查方法通常有以下三种。1. 分析法分析注浆纪录，查看每个孔的注浆压力，注浆量是否达到设计要求以及注浆过程中漏浆，跑浆是否严重，从而以浆液注入量估算浆液扩散半径，分析是否与设计相符。2. 检查孔法 用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔，提取钻芯进行鉴定，同时，测量检查孔的吸水量（漏水量），单孔时应小于1L/（minm），全段应小于20L/（minm）。3. 物探无损就检查用地质雷达，声波探测仪等物探仪器队注浆前后岩体声速、波速、振幅及

19、衰减系数等进行无损探测，以判断注浆效果。注浆效果如未达到设计要求，应补充钻孔再注浆。第三章 开挖质量检测 开挖开挖是控制隧道施工工期和造价的关键工序。超挖过多，不仅会因出渣量和衬砌量增多而提高工程造价，而且会因局部超挖而产生盈利集中问题，影响围岩稳定性；而欠挖则直接影响到衬砌厚度，对工程质量和安全产生隐患，吹起来费时、费力、费物。因此，必须保证开挖质量，为围岩的稳定和安全支护创造良好的条件。隧道开挖质量的评定包含两项内容：一是检测开挖断面的规整度；二是超欠挖控制，对于规整度，一般采用目测的方法进行评定；对于超欠挖，则需通过对大量实测开挖断面数据的计算分析，做出正确的评价。其实质就是要准确地测出

20、隧道开挖的实际轮廓线，并将其与设计线轮廓线纳入同一坐标体系中比较，从而十分清楚地从数量上获悉超挖或欠挖的具体部位，及时指导下一步的施工。 第一节 开 挖 方 法 隧道开挖方法的选择应根据围岩级别、隧道长度、断面结构、支护衬砌设计、工期要求、机械设备的配置及装运等综合确定。用钻爆法开挖时，主要施工方法有全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔壁法、双侧壁导坑法以及中导洞法等，见表3-1。200mm120mm(可制成3块）的模型内。在混凝土达到一定强度后，加工成100mm100mm的立方体试块，在标准条件下养护28d，进行试验（精确到0.1MPa）。凿方切割法在具有一定强度的支护上，用凿岩机打密

21、拍钻孔，取出长约350mm、宽约150mm的混凝土加工成100mm100mm100mm的立方体试块，在标准条件下养护至28d，进行试验(精确到0.1MPa）。用标准实验方法测得极限抗压强度，并乘以0.95的系数。 (2)检查试件的制取组数 试件3件为1组。两车道每10延米，至少在拱部和边墙个取一组试件。其他工程，每喷射50100m3混合料或小于50m3混合料的独立工程，不得少于1组。材料或配合比变更时，应重新制取试件。 (3)喷射混凝土抗压强度的合格标准试件组数大于或等于10时，试件抗压强度平均值不低于设计值，且任一组试件抗压强度不低于0.85倍的设计值。试件组数小于10时，试件抗压强度平均值

22、不低于1.05倍的设计值，且任一组试件抗压强度不低于0.9倍的设计值。检查不合格时，应查明原因并采取措施，可用加厚喷层或增设锚杆的办法予以补强。2. 喷射混凝土厚度的检测喷层厚度可用凿孔法或地质雷达法等方法检查。凿孔检查时，宜在混凝土喷后8h以内，用短钎将孔凿出，发现厚度不够时可及时补喷。如混凝土与围岩黏结紧密，颜色相近而不易分辩时，可用酚酞试液涂抹孔壁，碱性混凝土即呈现红色。检查断面数量.每10延米检查一个断面,每个断面从拱顶中线起每隔3m凿孔检查一个点。(2)合格标准每个断面上全部检查孔处喷层厚度应有60%以上不小于设计厚度。最小厚度不应小于设计厚度的50%，且不小于50mm。检查孔处的平

23、均厚度不得小于设计厚度。当发现喷射混凝土表面有裂缝、脱落、露筋、渗漏水时，应予修补、凿除重喷或进行整治。3. 喷射混凝土与围岩黏结强度试验(1) 试验方法成型试验法在模型内放置面积100mm100mm50mm且表面粗糙度近似于实际情况的岩块，用喷射混凝土掩埋。在混凝土达到一定强度后，加工成100mm100mm100mm的立方体试块，在标准条件下养护至28d，用劈裂法进行试验。直接拉拔法在围岩表面预先设置带有丝扣和加力板的拉杆，用喷射混凝土将加力板埋入，喷层厚度约100mm，试件面积约300mm300mm(周围多余的部分应予清除)。经28d养护，进行拉拔试验。(2) 强度合格标准喷射混凝土与岩石

24、的黏结强度：、级围岩不应低于0.8MPa，级围岩不应低于0.5MPa。4. 喷射混凝土粉尘、回弹检查(1)作为施工工艺，这两项工作应经常进行，用工艺标准来促进质量的提高。(2)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB 500862001)规定，回弹率应予以控制，拱部不应大于25%，边墙不应大于15%。应尽量采用经过验证的新技术，减少回弹率。回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。回弹率的测定方法是：按标准操作喷射0.51.0m3的混凝土，在长度3.0m的侧壁或拱部喷10cm厚的喷层，用铺在地面上的彩条塑料布或钢板收集回弹物，称重后换算为体积，其余全部喷出混凝土体积的比值即为回弹率。(3)减少粉尘和回弹的措施

25、如下：严格控制喷射机工作风压。合理选择喷射混凝土配合比，适当减小最大集料的粒径，使沙石具有一定的含水率，呈现潮湿状。掌握好喷头处的用水量，提高喷射作业操作熟练程度和技术水平。采用湿喷工艺，添加外加剂。采用双水环喷头。应保持喷射机密封板的平整，不漏风，并调节好密封板的压力，保持松紧适宜。应加强喷射的照明、通风。5. 其他实验当有特殊要求时，应对喷射混凝土的抗拉强度、弹性模量等项目进行试验。第5节 钢架施工质量检测1、 钢架的形式目前我国公路隧道施工中常用的钢架有格栅钢架和型钢钢架。其中，型钢钢架根据钢材种类的不同又分为工字型钢架、U型钢架和H型钢架。1. 格栅钢架格栅钢架是目前工程上用量最大的钢

26、架。它是由钢筋焊接加工而成的桁架式支架，在断面上有矩形和三角形之分。主筋弯曲成与隧道开挖断面相同的形状与尺寸，次筋(构造筋)作波形弯折焊接在主筋上。主筋材料采用HR335或HRB400级钢筋，直径一般不小于22mm，次筋根据具体情况选用。为了便于施工，每副格栅钢架都分成若干节，一般为35节。节间加工法，选用螺栓固定连接之后焊接。格栅钢架的特点是初期可作为普通钢架支撑及时支护围岩，后期可与喷射混凝土形成钢筋混凝土，钢材利用的比较充分。2. 型钢钢架用于加工钢架的型钢有H型钢、工型钢和U型钢，它们都是在施工现场或工厂用专门的弯曲机冷弯成形的。型钢的规格由隧道工程地质条件的几何特征决定。每副型钢钢架

27、也分成35节加工、安装。其中，H型钢架和工型钢架节间加工法，用螺栓加接定位，之后焊接；U型钢架则由于U型钢的特殊凹槽，需加工专用的卡具，将上下两U型钢节嵌套在一起，形成整副钢架。型钢钢架的基本特点是强度高、安装方便、对初期施工安全有利。需要指出的是，U型钢架还具有特殊的工程特性。由于钢架节间是上下嵌套，而不是法兰对接，所以当围岩变形较大，对支撑施工的荷载过大时，U型钢架可产生一定的收缩变形，使钢架上的压力减小，从而保证钢架不被压坏，并以更大的支护能力来围护围岩的稳定。U型钢架的可缩性特点在许多软岩隧道的支护中发挥了重要作用。2、 施工质量检测钢架一般都用在围岩条件较差的区段，因其质量欠佳导致围

28、岩片帮冒顶、坍塌失稳的案例屡见不见。因此，必须重视钢架的加工与安装质量检测，防患于未然，确保施工安全。1. 加工质量检测 （1）加工尺寸钢架加工尺寸应符合设计要求。隧道的开挖断面是一定的，钢架的尺寸应与之相配套。如果其尺寸与设计尺寸稍有出入，就可能给施工带来不便。同时，还将影响安装质量，降低使用效果。（2) 强度和刚度 钢架必须具备足够的强度和刚度。如果地质条件复杂，钢架用量较大，应对钢架的强度和刚度进行抽检，将一定数量的钢架样品放到试验台上进行加载试验，建立荷载与变形的关系，分析计算钢架的强度与刚度。（3) 焊接钢架加工时广泛应用焊接，焊接质量是加工质量的重要组成部分，对于格栅钢架焊接尤其重

29、要。检测时，要注意是否有假焊，焊缝长度、深度是否符合要求。2. 安装质量检测 （1）安装尺寸 对于不同级别的围岩，设计中钢架有具体的安装间距，施工中容易将此间距拉大。检测时，应用钢卷尺测量，其误差不应超过设计尺寸50mm。 （2）倾斜度钢架在平面上应垂直于隧道中线，在纵断面上其倾斜度不得大于2o。在平面上检测可用直角尺，在纵断面上检测可用坡度规。值得注意的是，如果隧道某区段路面坡度接近3%，而此区段的钢架上部向下坡方向倾斜，且倾斜度在2o3o，则此区段倾斜度合格，因为这样的倾斜更有利于钢架承受荷载。 （3）保护层厚度钢架与围岩之间的混凝土保护层厚度不应小于40mm，临空一侧的混凝土保护层厚度不

30、应小于20mm。 （4）连接与固定钢架之间必须用纵向钢筋连接，夹脚必须在牢固的基础上。钢架应尽量靠近围岩，当钢架与围岩的间隙过大时应设垫块。目前，钢架一般都作为衬砌骨架。所以，施工过程中尤其要检查钢架与锚杆的连接，保证焊接密度与焊接质量，最终是锚杆、钢架和衬砌形成整体承接结构。顺便指出，一些隧道在施工中出现冒顶与片帮，正是由于疏忽了钢架与锚杆的连接，是围岩与钢架毫无联系造成的。第六节 地质雷达法探测初期支护背部空洞支护（衬砌）背部与围岩之间存在空洞时，会导致围岩松弛，使支护结构产生弯曲应力，从而损伤支护结构的功能，降低其承载能力，极大地影响隧道的安全使用。着一点在最近一些已建成的隧道发生的事故

31、中得到了证明。因此之后胡（衬砌）背部空洞的探测引起了人们更多的关注。由于支护（衬砌）的内部和背后状态时隐蔽的，从表面看不出来，为此人们开发出许多具有使用假肢 的检测方法，其中最常用的方法是地质雷达法。该方法已广泛应用于检测支护（衬砌）厚度、背部的回填密实度、内部钢架、钢筋等分布。一、地质雷达法的原理地质雷达法师一种用于确定地下介质的光谱（1MHz1GHz）电磁技术。地质雷达利用一个天线发射高频带电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。因此可根据接收到波的旅行时间（也称双程走时）幅度与波形资料推断介质的

32、结构。实测时将雷达的发射和接收天线密贴于喷层表面，雷达波通过天线进入混凝土衬砌中，遇到钢筋、钢拱架、材质有差别的混凝土、混凝土中间的不连续面、混凝土与空气分界面、混凝土与岩石分界面、岩石中的裂面等产生反射，接收天线接收到反射波，测出反射波的入射、反射双向走时，就可计算出反射波走过的路程长度，从而求出天线距反射面的距离D，即有下式：D=vt/2式中：D-天线到反射面的距离，km；t-雷达波从反射至接收到反射波的走时，用ns（纳秒，1ns=10）计；v-雷达波的行走速度，km/s可以用几何光学的概念看待直线传播雷达波的投射和反射，即有下式：V=Co/式中：Co-雷达波在空气中的传播速度，30cm/

33、ns；-介电常数，由波所通过的物质决定，即物体中的雷达波速由其介电常数决定，如空气的=1，水的=81混凝土的=410实际上，雷达波之所以会在物体界面产生反射，是因为界面两侧物质介电常数不同。雷达天线可沿所测测线连续滑动，所测的每个测点的时间曲线可以汇成时间剖面图像。从一个测点的反射波时间曲线上去判别哪一个波反映什么事困难的，但多个测点资料汇成的时间剖面，各测点接收到的同一反射面的反射汇成一定图像，就能直观地反映出各种不同的反射面。例如，一个与测量平面近与平行的反射面，如衬砌的外缘面，在时间剖面上就是与时间0基线近于平行的线；衬砌与岩体交界面的起伏（反映了衬砌厚薄变化）表现为有起伏的图像；钢拱架

34、的反射图像可能是一双曲线，在彩色或黑色灰度的图上也可能呈现一个个圆点；突入衬砌中的小块岩石、衬砌背后的空洞、两层衬砌间的空隙则多呈双曲线图像。根据这些图像即可辨别不同的物体。时间剖面图像是探地雷达成果的基本图件，其横坐标为测点位置，纵坐标为雷达波反射走时，可以用黑白波形图像（波形图变面积黑白显示）、黑白灰度显示、彩色色块显示等形式。可以用专用分析软件对所测图像进行分析。二、地质雷达探测系统组成地质雷达探测系统由地质雷达主机、天线、笔记本电脑、数据采集软件、数据分析处理软件等组成。地质雷达主机技术指标应符合以下要求：系统增益不低于150dB；信噪比不低于60dB；模数转换不低于16位；信号叠加次

35、数可选择；采样间隔一般不大于0.5ns；实时滤波功能可选择；具有点测与连续测量功能；具有手动或自动位置标记功能；具有现场数据处理功能。地质雷达天线可采用不同频率的天线组合，技术指标应符合以下要求：具有屏蔽功能；最大探测深度大于2m；垂直分辨率应高于2cm。低频天线探测距离长、精度低，高频天线探测精度高、距离短。地质雷达配有的天线频率有50MHz、100MHz、500MHz、800MHz、1GHz、1.2GHz等。在隧道支护（衬砌）质量检测中宜采用500MHz天线，在隧道超前地质预报时宜采用100MHz天线。三、现场检测1.测线布置（1）隧道施工过程中质量检测以纵向布线为主，横向布线为辅。纵向布

36、线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰、左右边墙和隧底各布1条；横向布线可按检测内容和要求布设线距，一般情况线距为812m。采用点测时，每断面不小于6个点。若检测中发现不合格地段，应加密测线或测点。（2）隧道竣工验收时，质量检测应纵向布线，必要时可横向布线。纵向布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰、左右边墙各布1条；横向布线线距为812m。采用点测时，每断面不少于5个点。需确定回填空洞规模和范围时，应加密测线或测点。（3）三车道隧道应在隧道拱顶部位增加两条测线。（4）测线每510m应有一里程标记。2.介质参数标定（1）检测前应对衬砌混凝土的介电常数或电磁波速做现场标定，且每座隧道应不少于1处，每处实测不少

37、于3次，取平均值，即为该隧道的介电常数或电磁波速。当隧道长度大于3km、衬砌材料或含水率变化较大时，应适当增加标定点数。（2）标定方法：在已知厚度部位或材料与隧道相同的其他预制件上测量；在洞口或洞内避车洞处使用双天线直达波法测量；钻孔实测。（3）求取参数时应具备以下条件：标定目标体的厚度一般不小于15cm，且厚度已知；标定记录中界面反射信号应清晰、准确。（4）标定结果应按下式计算： （4-3） （4-4）式中：相对介电常数； V 电磁波速，ms； t双程旅行时间，ns； d标定目标体厚度或距离，m。 3.测量时窗 测量时窗由下式确定： （4-5）式中：时窗长度，ns； a时窗调整系数，一般取1

38、.52.0； 其他参数意义同前。 4.扫描样点数 扫描样点数由下式确定：式中：S扫描样点数；时窗长度，ns；天线中心频率，MHz；K系数，一般取610.5.纵向布线纵向布线应采用连续测量方式，扫描速度不得小于40道（线）s。特殊地段或条件不允许时，可采用点测方式，测量点距不宜大于20cm。6.检测工作注意事项（1）测量前应检查主机、天线以及运行设备，使之均处于正常状态。（2）测量时应确保天线与衬砌表面密贴（空气耦合天线除外）。（3）检测天线应移动平衡、速度均匀，移动速度宜为35kmh。（4）记录应包括记录测线号、方向、标记间隔以及天线类型等。（5）当需要段测量时，相邻测量段接头重复长度不应小于

39、1m（6）应随时记录可能对测量产生电磁影响的物体（如渗水、电缆、铁架等）及其位置。（7）应准确标记测量位置。四、数据处理与解释（1）原始数据处理前应回放检验，数据记录应完整，信号清晰，里程标记准确。不合格的原始数据不得进行处理与解释。（2）数据处理与解释软件应使用正式认证的软件或经鉴定合格的软件。（3）数据处理与解释流程如图4-5所示。（4）数据处理应符合以下要求：确保位置标记准确、无误。确保信号不失真，有利于提高信噪比。介电常数或电磁波数原始记录切除记录首尾废段水平距离均衡调整测量方向零点校正水平滤波垂直滤波识别目标信号回填密实度判定钢架、钢筋分布判定计算衬砌厚度结束图4-5 数据处理与解释

40、流程（5）解释工作应符合以下要求：解释应在掌握测区内物性参数和衬砌结构的基础上，按由已知到未知和定性指导定量的原则进行。根据现场记录，分析可能存在的干扰体位置与雷达记录中异常的关系，准确区分有效异常与干扰异常。应准确读取双程旅行时间的数据。解释结果和成果图件应符合衬砌质量检测要求。（6）衬砌界面应根据反射信号的强弱、频率变化及延伸情况确定。（7）衬砌厚度应由下式确定： （4-7）或 （4-8）式中：衬砌厚度，m； 相对介电常数； t双程旅行时间，ns；电磁波速，ns；（8）衬砌背后回填密实度的主要判定特征如下：密实。信号幅度较弱，甚至没有界面反射信号。不密实。衬砌界面的强反射信号同相轴呈绕射弧

41、形，且不连续、较分散。空洞。衬砌界面反射信号强，三振相明显，在其下部仍有强反射界面信号，两组信号时差较大。（9）衬砌内部钢架、钢筋位置分布的主要判断特征如下：钢架。分散的月牙形反射信号。 钢筋。连续的小双曲线形强反射信号。第五章 防排水材料及施工质量检测第一节 概述一、 隧道防排水的必要性渗漏水是隧道的常见病害之一。隧道渗漏水的长期作用，将极大地降低隧道内各种设施的使用寿命和功能，恶化隧道的运营条件，主要表现为：(1)隧道渗漏水的长期作用，可能造成隧道侵蚀破坏。(2)路面积水，行车环境恶化，降低轮胎与路面的附着力。(3)寒冷地区，尤其是严寒地区，反复冻融循环，在衬砌内部造成衬砌混凝土冻胀开裂；

42、在衬砌与围岩之间造成冻胀，引起拱墙变形、破坏；拱墙上悬挂冰柱、冰溜侵入净空；在路面行车冰坡、冰锥，使行车滑溜，甚至无法通过。可见，良好的隧道防水与排水，是保证隧道耐久性和行车安全的重要条件。另外，通过隧道防排水，保护地下水资源和环境也是重要的。20世纪60年代以前修建的隧道大都未作防水处理，渗漏水问题突出。今年来，一些新建的公路隧道也存在较严重的渗漏水。当前，公路隧道渗漏水的问题已被列为公路工程九大通病之一。如何解决好随在运营期间的涌突水、淋水、滴渗水问题，已经成为隧道设计与施工中的一个关键技术环节。二、 隧道防排水的基本原则及要求隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原

43、则，保证隧道结构和营运设施的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地下水妥善处理，洞内外应形成一个完整畅通的防排水系统。高速公路、一级公路和二级公路隧道防排水应满足下列要求：(1)拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水。(2)有冻害地段隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结。(3)洞内排水系统不淤积、不堵塞，确保排水畅通。(4)车行横通道、人行横通道等服务通道拱部不滴水，边墙不淌水。三级、四级公路隧道应做到：(1)拱部、边墙不滴水，路面不积水，设备箱洞不渗水。(2)有冻害地段隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结。当采取防排水工程措施时，应注意保护自然环境。当隧道内渗漏水引起地表水减少，影响居民生产、生活用水时

44、，应对围岩采取堵水措施，减少地下水的渗漏。 37三、 隧道防排水结构主要类型目前，隧道防排水技术根据“是以排为主、还是以堵为主”的指导思想区分，主要有三种类型:(1)水密型防水。从围岩、结构和附加防水层入手，体现以防为主的防水，又称全包式防水。(2)泄水型或引流自排型防水。从疏水、泄水入手，体现以排为主的防水，又称半包式防水。(3)防排结合的控制型防排水。水密型防水结构适用于对保护地下水环境、限制地层沉降要求高的工程，可以为隧道结构的耐久性和安全运营提供良好的环境条件。但是要实现水密型防水目标，造价较高，并且在很多条件下技术上是不可行的。泄水型或引流自排型防水结构适用于对保护地下水环境、限制地

45、层沉降没有严格要求的工程，结合其他必要的辅助措施和设备，也可以为隧道结构的耐久性以及安全运营提供满足要求的环境条件。这种方式的直接造价相对较低，但运营维护成本相对较高。控制型防排水，是近年来为降低全包式防水结构的成本，且满足地下水环境保护、限制地层沉降而出现的一种新型的隧道防水措施。在半包式防水的基础上，可以根据对水位和地层变形的监测数据，及时自动或半自动地调整排水量，从而达到既降低一次性造价，又维持地下水平衡的目的。此外，隧道防排水也可针对不同的衬砌类型而采取相应的技术措施。1.复合式衬砌防排水结构复合式衬砌是目前我国隧道工程中采用最多的一种结构形式。在此类结构形式中，最常用的是引流自排型防

46、水结构。此外，也有许多穿越江、河、湖、海或城市公路隧道采用全包式防水的成功实例。(1)防水在初期支护上铺设的防水材料分为刷式、喷涂式和粘贴式三种。刷式防水层是将新型防水材料刷在初期支护上，形成隔水层。喷涂防水层是采用喷涂方法，在初期支护基面上形成一层防水层，以达到防水的目的。但是防水层外应设砂浆保护层，以防二次衬砌混凝土灌注时损伤喷涂层。目前使用最多的是粘贴式防水板，其优点为价格较为便宜，安装质量可以检验，合理安装可保证不透水。(2)排水隧道内水的来源一般有两种：一种是由围岩中渗出的地下水，另一种是在隧道使用过程中产生的污水。其中：隧道内路面污水由路缘侧排水沟排出。山体内渗水通过衬砌后面纵向汇水管汇集，再通过横向导水管流入路面下中央主排水管排出洞外。路面下路基山体渗水直接通过渗水