隧道工程試驗檢測技術(shù)四要點PPT課件

1、隧道工程試驗檢測技術(shù)四隧道工程試驗檢測技術(shù)四長安大學2006年2月第1頁/共26頁4 初期支護施工質(zhì)量檢測 初期支護：隧道開挖后，除圍巖完全能夠自承而無須支護以外，在圍巖穩(wěn)定能力不足時，則須加以支護才能使其進入穩(wěn)定狀態(tài)，稱為初期支護。 初期支護質(zhì)量檢測包含：錨桿、噴射混凝土、鋼拱架。第2頁/共26頁一、錨桿 1、錨桿作用原理“懸吊”作用。所謂“懸吊”作用是指為防止個別危巖的掉落或滑落，用錨桿將其同穩(wěn)定圍巖聯(lián)結(jié)起來，懸吊作用主要表現(xiàn)的加固局部失穩(wěn)的巖體。第3頁/共26頁提高層間摩阻力，形成“組合梁”；對于水平或緩傾斜的層狀圍巖，用錨桿群能把數(shù)層巖層連在一起，增大層理間摩阻力，從結(jié)構(gòu)力學觀點看就是

2、形成“組合梁” 第4頁/共26頁加固圍巖；由于錨桿的加固作用，使圍巖中，尤其是松動區(qū)中的節(jié)理裂隙，破裂面等得以聯(lián)結(jié)，因而增長了錨固區(qū)圍巖的強度（即c、值）；錨桿將節(jié)理發(fā)育的巖體和松動圍巖形成整體，成為隧道外圍的道“加固帶” 第5頁/共26頁2 2、錨桿質(zhì)量檢測 錨桿質(zhì)量檢測包括加工質(zhì)量、安裝尺寸、拉拔力試驗、砂漿錨桿注滿度等。安裝尺寸檢查錨桿位置；孔位偏差15mm；孔深偏差50mm；孔徑大小15mm。錨桿拉拔力試驗（拉拔力指錨桿能承受的最大拉力） 錨桿拉力試驗不是檢驗錨桿的安裝質(zhì)量，而是檢驗該類圍巖能否用錨桿加固第6頁/共26頁拉拔力設(shè)備：中空千斤頂、手動油壓泵、油壓表、千分表 測試方法注意事

3、項：a、防偏心；b、勻加壓（10KN/min）；c、盡量不做破壞性試驗；d、安全 試驗要求a、按錨桿數(shù)1且不小于3根；b、FF設(shè)；c、Fi0.9F設(shè)第7頁/共26頁砂漿錨桿注滿度檢測 Thurner 原理：為了檢查錨桿周圍的砂漿是否均勻、密實。1978年，瑞典的H.Thurner提出測超聲能量損耗來判定砂漿、灌注質(zhì)量的好壞。 在錨桿體外端發(fā)射一個超聲波脈沖，它沿桿體鋼筋以管道波形式傳播，到達鋼筋底端反射，在桿體外端可接收此反射波。第8頁/共26頁 如果鋼筋外密實、飽滿地由水泥砂漿握裹，砂漿又與周圍巖體粘結(jié)，則超聲波在傳播過程中，不斷從鋼筋通過水泥砂漿向巖體擴散，能量損失很大，在桿體外端測得的反

4、射波振幅很小，甚至測不到； 如果無砂漿握裹，僅是一根空桿，則超聲波僅在鋼筋中傳播，能量損失不大，接收到的反向波振幅則較大； 如果握裹砂漿不密實，中間有空洞或缺失，則得到的反射波振幅的大小介于前二者之間。 由此，可以根據(jù)反射波振幅大小判定水泥砂漿的飽滿程度。第9頁/共26頁在什么情況下采用錨桿 在不連續(xù)圍巖中要橫切不連續(xù)面時設(shè)置； 在連續(xù)性圍巖中位移差較大時，可設(shè)置錨桿； 錨桿和圍巖間要有適當?shù)腻^桿力。第10頁/共26頁二、噴射混凝土 1、噴射混凝土作用原理支承圍巖 由于噴層能與圍巖密貼和粘結(jié)并給圍巖表面以抗力和剪力，從而使圍巖處于三向受力的有利狀態(tài)，此外噴層本身的抗沖能阻止不穩(wěn)塊體的塌滑。第1

5、1頁/共26頁卸載作用 由于噴層屬柔性，能有控制地使圍巖在不出現(xiàn)有害變形的前提下，進入一定程度的塑性，從而使圍巖“卸載”。填平補強圍巖 噴射混凝土可射入圍巖張開的裂隙，填充有凹穴，使裂隙分割的巖塊層面粘聯(lián)在一起，保持巖塊間的咬合、鑲嵌作用，提高其間的粘結(jié)力摩阻力，有利于防止圍巖松動，并避免或緩和圍巖應(yīng)力集中。第12頁/共26頁覆蓋圍巖表面 （封閉作用） 噴層直接粘貼表面，形成防風化和止水的防護層，并阻止節(jié)理裂隙中充填物流失。分配外力 通過噴層把外力傳給錨桿、網(wǎng)架等，使支護結(jié)構(gòu)受力均勻分擔。第13頁/共26頁2、檢測項目及方法檢測項目 強度：（壓、拉、剪、勞、粘）相互關(guān)聯(lián)，噴射砼抗壓強度是表示其

6、物理力學性能及耐久性的一個綜合指標。故一般只檢測抗壓強度及粘結(jié)強度。 厚度：（100mm300mm）之間 粉塵、 回彈檢查第14頁/共26頁強度及厚度的檢測方法 抗壓強度試驗方法 噴大板切割法 簡單不準確 鑿方切割法 可靠太麻煩噴射砼與圍巖粘性強度試驗 試塊制作方法： 成型試驗法；用劈裂法進行試驗 直接拉拔法。 厚度 鑿孔：噴射8h以內(nèi)，用短桿將孔鑿出，厚度不足時可及時補噴。 激光斷面儀 地質(zhì)雷達第15頁/共26頁（三）質(zhì)量評判： 10組以下 試件抗壓強度的平均值Rn1.05R設(shè)計值 Rmin0.9R設(shè)計值 10組以上 試件抗壓強度的平均值Rn1.0R設(shè)計值 Rmin0.85R設(shè)計值第16頁/

7、共26頁第17頁/共26頁三、鋼支撐 1、鋼支撐的型式 圍巖類別 圍巖級別 型鋼支撐 格柵支撐第18頁/共26頁支撐型式優(yōu)點缺點鋼支撐1架立后能立即承載，充分發(fā)揮其力學作用；2加工比較容易，但需較大的加工設(shè)備；3安裝及構(gòu)件連接比較簡潔、方便1背后的混凝土不易填充密實，留有空隙；2質(zhì)量大，架設(shè)安裝困難；3鋼支撐的變形與混凝土變形不協(xié)調(diào)，混凝土易開裂鋼格柵1噴射混凝土完全包裹格柵，整體性好，背后不易留下空隙；2加工比較容易，且不需要大型加工設(shè)備；3質(zhì)量小，易于安裝1格柵必須與混凝土配合才能充分發(fā)揮其力學作用；2架立后不能立即承載，初期作用??；3在圍巖變形大的場合，不能有效地控制圍巖的變形第19頁/

8、共26頁2、 鋼支撐的檢測 加工質(zhì)量檢測：尺寸； 強度、剛度； 焊接； 安裝質(zhì)量檢測：安裝尺寸； 傾斜度； 連接與固定；3、鋼支撐與錨噴支護的區(qū)別 區(qū)別在于作用機理不同 鋼支撐是依靠“被動支撐”來維護圍巖穩(wěn)定 傳統(tǒng)的支護方式 錨噴支護則依賴“主動加固”來保持圍巖穩(wěn)定 現(xiàn)代的支護方式第20頁/共26頁 錨噴支護中錨桿和噴射混凝土兩者是相互依存的關(guān)系，在某些情況下可能是以其中的一種為主，另一種為輔；在大多數(shù)情況下兩者應(yīng)并重。而我們在施工過程中往往會出現(xiàn)“重噴輕錨”的不正確觀點，在某些情況下（如大跨度洞室，層狀頂板或軟弱圍巖等情況），錨桿起著主要作用。若不加錨桿光靠噴層往往難以解決問題，在這種情況下，設(shè)計上應(yīng)“以錨為主，錨噴結(jié)合” 。在實際的施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)“長錨短打”、“厚噴減薄” 的情況，因此應(yīng)加強施工期間錨噴支護的質(zhì)量檢測。 第21頁/共26頁四、初期支護及二襯背后的檢測 1、檢測方法：地質(zhì)雷達法 2、檢測內(nèi)容：支護、襯砌厚度 背部回填的密實度 背后的空洞 內(nèi)部的鋼架、鋼筋分布 3、地質(zhì)雷達檢測原理：地質(zhì)雷達探測是根據(jù)電磁波在不同電性介質(zhì)里傳播時其波形特征發(fā)生改變，進而推測介質(zhì)分布情況。介質(zhì)的電性特征是指介質(zhì)的介電常數(shù)，電導(dǎo)率和衰減系數(shù)。 4、現(xiàn)場測線布置 現(xiàn)場測線一般以縱向為主，環(huán)向