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1、2023/10/12,机车车辆研究所,第1页 共 页,铁路客运专线隧道施工、检测关键技术,中国铁道科学研究院铁建所 邢厚俊2006年7月10日,2023/10/12,机车车辆研究所,第2页 共 页,主要内容,一、客运专线铁路隧道特点二、隧道工程施工要点三、隧道工程施工流程四、隧道工程施工应遵循的原则五、客运专线隧道施工、检测控制关键点,2023/10/12,机车车辆研究所,第3页 共 页,表1 中国特长铁路隧道表,2023/10/12,机车车辆研究所,第4页 共 页,长大隧道统计资料,根据统计,截止2004年底的统计数据,各国已经建成通车的、正在修建的和规划中的长度超过10km以上的公路隧道及
2、铁路隧道,共有117座,其中中国拥有22座。约占20。(不再逐一列出)因此,在隧道工程领域中,我们不仅是一个名副其实的“隧道”大国,而且正在向“隧道”强国迈进。,2023/10/12,机车车辆研究所,第5页 共 页,一、客运专线铁路隧道特点,客运专线上的隧道不同于一般的铁路隧道,当高速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题,主要表现为空气动力学效应所产生的新特点及现象。2.客运专线隧道的横断面较大,受力比较复杂,且列车运行速度较高,隧道维修有一定的时间限制,复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬砌安全,且永久性好,故一般不采用喷锚衬砌作为最终支护结构。3.高速铁路对隧道底部的强度较普通铁路要求更高,且高
3、速铁路隧道的断面跨度较大,因此要求高速铁路隧道铺底厚度应不小于30cm。,2023/10/12,机车车辆研究所,第6页 共 页,二、隧道工程施工要点,隧道工程的施工要点,归纳起来就是 保护围岩 内实外美 重视环境 动态施工“保护围岩”:一层含义是不损伤围岩或少损伤遗留围岩的固有支护能力,这可以通过采用机械开挖技术和控制爆破技术予以解决;另一层含义是通过各种手段和方法,如采用支护技术、加固或预加固技术以及各种辅助施工技术增强围岩的自支护能力。,2023/10/12,机车车辆研究所,第7页 共 页,“内实外美”,关键是内实。而内实的关键就是要做到“四密实”,即混凝土密实、喷混凝土密实、喷混凝土与围
4、岩密实(贴)、二次衬砌与初期支护密实(贴)。这牵涉到混凝土、喷混凝土、回填、支护接触等技术。“重视环境”也有两层含义:一层含义是指内部环境,即施工作业环境(主要是指施工通风、集尘技术、减少回弹技术),另一层含义是对外部环境,即对周边环境的影响。“动态施工”是指隧道施工过程中的地质条件是不断变化,其力学状态也是不断变化的,因此,施工过程就不可能是一成不变的。,2023/10/12,机车车辆研究所,第8页 共 页,台湾高速铁路隧道施工,2023/10/12,机车车辆研究所,第9页 共 页,台湾高速铁路隧道施工,2023/10/12,机车车辆研究所,第10页 共 页,台湾高速铁路隧道施工(明挖段),
5、2023/10/12,机车车辆研究所,第11页 共 页,台湾高速铁路隧道施工(斜洞口),2023/10/12,机车车辆研究所,第12页 共 页,三、隧道工程施工流程,隧道工程施工流程 施工准备明洞、洞口工程隧道开 挖(监控量测)一次支护(监控量 测)防排水二次衬砌附属设施 工程竣工验收,2023/10/12,机车车辆研究所,第13页 共 页,四、隧道工程施工应遵循的原则,(1)因为围岩是隧道的主要承载单元,所以要在施工中充分保护和爱护围岩。(2)为了充分发挥围岩的结构作用,应允许围岩有可控制的变形。(3)变形的控制主要是通过支护阻力(即各种支护结构)的效应达到的,加强初期支护施工质量控制势在必
6、行。(4)在施工中,必需进行实地监控量测,及时提出可靠的、足够数量的量测信息,以指导施工和设计。,2023/10/12,机车车辆研究所,第14页 共 页,(5)在选择支护手段时,一般应选择能大面积的、牢固的与围岩紧密接触的、能及时实施和应变能力强的支护手段。(6)隧道施工过程是围岩力学状态不断变化的过程。(7)在任何情况下,使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的。(8)为保证二次衬砌的质量和整体性,在任何情况下,都宜采用先墙后拱的施工顺序。在隧道施工过程中,必需建立“施工图设计地质核对施工检验量测反馈参数修正”的一体化的施工管理系统,以不断的提高和完善隧道施工技术。,2023/10/12,机
7、车车辆研究所,第15页 共 页,五、客运专线隧道施工、检测控制关键点,1、施工准备阶段 由于客运专线铁路隧道断面较普通铁路隧道横断面大的多,尤其是隧道开挖宽度比较大,开挖面积达到150170m2/m。使得隧道成为具有扁平形状的拱形结构。这样一来使开挖后的应力重分布变差,底脚处的应力集中过大,因而要求较大的地基承载力,拱顶范围不稳定,会形成较大的松弛地压。跨度越大,扁平形状的拱形支护结构的承载力相对较小。因此在施工准备阶段,各参建单位必须熟悉设计文件,核对现场地形、地貌、水文、地质情况。,2023/10/12,机车车辆研究所,第16页 共 页,(1)施工方法的选择。隧道的施工方法要根据断面形状、
8、隧道长度、工期、地质、涌水、周围环境等条件综合确定。选择施工方法时要注意以下几点:地形、地质的特殊性,如洞口段、埋深小的地 段、易变形的地质状况等;是否有限制条件,如对地表下沉的限制、地基 承载力小等;必要时要与辅助工法配合;要尽量采用能够避免围岩松弛的施工方法,如 在泥岩中可采用机械开挖等;因上部断面扁平不能长时间放置,开挖后要及 时用临时仰拱封闭。,2023/10/12,机车车辆研究所,第17页 共 页,(2)施工技术的选择。光面爆破、使装药作业省力化。特别是因下半断面和仰拱的开挖部分所占比重增大,有必要开发适合此部位开挖的技术,控制爆破药量。长锚杆是需要的,特别是在孔壁不能自稳的围岩中更
9、为必要。因此,开发在不能自稳的围岩中打设长锚杆的技术是必要的。喷混凝土的设计厚度和喷射量都变大了,因此,采用高效率、大容量的机械和高强混凝土,以控制厚度的增加,是必要的。因开挖量的增加,需要采用大型出碴机械和连续出碴系统。因大型机械投入施工,废气增多,要加强通风,要研究采用TBM导坑通风的可能性。研究采用TBM导坑施工的合理方法和可能的技术。,2023/10/12,机车车辆研究所,第18页 共 页,在大断面隧道施工方法的研究中,提出了TBM导坑超前法,即利用小断面TBM掘进超前导坑,并施工超前锚杆,而后利用爆破法进行扩大。TBM导坑超前的作用可归纳为以下几点:围岩调查 排水通道,改善围岩条件
10、对不稳定地段进行事前加固 爆破扩大时,起到掏槽作用 可作为施工中的风道,2023/10/12,机车车辆研究所,第19页 共 页,2023/10/12,机车车辆研究所,第20页 共 页,(3)通风技术选择。施工通风是控制长大隧道施工进度的关键因素之一,目前隧道施工的通风方式主要有管道式和巷道式通风两种。管道式通风由于管道的漏损和沿程损失都大,以及与施工特别是衬砌模板台车的干扰很大,如果独头掘进超过3km时,该通风方式则很难满足施工要求。巷道式通风方式风量损失小,没有管道与施工的干扰问题,是解决长大隧道施工通风的途径。,2023/10/12,机车车辆研究所,第21页 共 页,(4)工期规划。从工期
11、上考虑,双孔单线隧道一般较单孔双线隧道工期有利(但投资大)。另外分修隧道由于断面小,遇到不良地质的时候处理起来较大断面要容易一些,速度也快的多,也相当于节省了工期。因此在针对单孔双线隧道编制施工工期时应充分考虑不良地质条件和其它不利因素造成的影响。,2023/10/12,机车车辆研究所,第22页 共 页,2、施工阶段,(1)洞口工程 在洞口段、未固结围岩、断层破碎带等不稳定围岩中,特别是在扁平大断面隧道中,因开挖宽度和高度都大,不易于稳定,和拱脚处的应力集中、拱顶弯矩增大等,应尽量控制围岩松弛,为此,采取掌子面的稳定对策是极为重要的。掌子面稳定对策有分割掌子面、缩短一次进尺长度或采取辅助工法。
12、,2023/10/12,机车车辆研究所,第23页 共 页,对洞口工程的重点要求(验标):1)环境保护的要求:符合国家及行业环境保护政策、法规的要求;2)施工安全的要求:边仰坡开挖不得采用洞室爆破、及时防护、清除危石。3)施工顺序和施工时间的要求:避开雨季;4)洞口排水工程:施作方法和施作时间。,2023/10/12,机车车辆研究所,第24页 共 页,洞口工程地基承载力,隧道洞门各结构物(端墙、翼墙、挡土墙)基底的地基承载力是结构安全的重要环节,基底开挖至设计标高后必须进行验收和地基承载力检测,判定其符合设计要求后方可进行下道工序施工,对于检验数量、方法在验标中均有相应规定。洞口工程的开挖分项、
13、模板、钢筋、混凝土砌体、防护等分项工程要求详见验标有关规定。,2023/10/12,机车车辆研究所,第25页 共 页,(2)洞身开挖,1)重点抓住以下四个方面:确保工程施工质量的关键要素:施工方案的可实施性和科学性;开挖过程中,对围岩进行观察和量测;严格控制隧道开挖质量;加强开挖面的地质素描和地质预报工作。其中隧底开挖:应确保边墙基础及隧底的开挖高程符合设计要求,边墙及隧底混凝土基础浇筑时,必须将基底清理干净,无积水浮渣,保证结构与围岩紧密结合。重视弃碴场防护工程。,2023/10/12,机车车辆研究所,第26页 共 页,2)机械设备配套 隧道施工机械基本上是由掘进、支护(初期和二次支护)、出
14、碴运输及洞内作业环境的保障设备等四大部分构成。这四部分机械和设备的有机配合,就会形成强大的生产能力,但在配套中应将重点放在掘进和支护的机械选择上,因为这是形成生产能力的关键。在考虑施工机械配套时,应首先建立配套的目标函数。在铁路隧道中,配套的目标函数通常是用隧道的月均衡成洞速度(m/月)来表示。配套的生产能力1.21.5倍均衡生产能力,2023/10/12,机车车辆研究所,第27页 共 页,(3)施工阶段围岩级别的判定 施工阶段的围岩级别评定,目前主要有两类方法:一类是根据开挖暴露出来的掌子面观察的方法,一类是根据量测的方法。掌子面观察要绘制掌子面观察(素描)图、进行摄影等。观察中应该具体的记
15、录以下各项:地质状况及其分布、性质和掌子面的自稳性;围岩的软硬、裂隙间距及方向等围岩状态;断层的分布、走向、粘土化程度等;涌水地点、涌水量及其状态;软弱层分布 其它(监理的复核、设计的地质确认),2023/10/12,机车车辆研究所,第28页 共 页,(4)地质超前预报 在长大隧道施工中,目前多采用地质超前预报。实施超前地质预报的目的为:保证隧道施工安全,减少由于揭露发育不规律管道岩 溶产生的大量突泥、涌水而带来的损失;为动态设计、施工提供必要的地质参数,如:地下水 压力、水量、管道岩溶的大小、方位及含煤地层的瓦 斯参数、断层及泥化夹层的分布、岩体性状;做好地质超前预报可以节省大量资金,通过超
16、前预报,掌握前方地质、地下水状况,有针对性的采取施工防 范措施,可以有效减少事故的发生,节约投资。,2023/10/12,机车车辆研究所,第29页 共 页,地质调查。地质调查应重点放在以下几个方面:调查地表水文地质状况,主要是地表水系(水库、泉井、溪流)的位置标高、补给来源、流向等内容;调查断层的位置所在、产状与富水性;调查岩层褶皱的基本形态类型和轴面产状;调查溶洞和暗河的出入口位置,并分析其流径和隧道中心线的空间关系。根据设计资料和地表勘查报告,采用地面地质体投影法和断层参数预测法进行不良地质宏观预报。,2023/10/12,机车车辆研究所,第30页 共 页,采用地震波探测仪进行超前探测预报
17、 目前国内采用的地震波探测仪主要是引进的TSP203超前地质预报系统,它利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性,来预测隧道掌子面前方及周围临近区域地质状况。数码相机摄影(日本多采用圆柱式相机)采用数码相机对掌子面及周边部位进行摄影,是掌子面地质描述的有利补充。通过对掌子面图像的连续表示,可以在一定程度上对掌子面前方的地质状况进行预测。基于摄影图像,采用地质解析技术,就可以预测掌子面前方的地质构造、断层、节理和开挖面的交叉状态。,2023/10/12,机车车辆研究所,第31页 共 页,红外线探水 在隧道中,围岩每时每刻都在向外部发射红外波段的电磁波,并形成红外辐射场。岩层在向外部发射红外辐射
18、的同时,必然会把它内部的地质信息传递出来。干燥无水的地层和含水的地层发射强度不同的红外辐射。地下水的活动会引起岩体红外辐射场强的变化,红外探测仪通过接收岩体的红外辐射强度,根据围岩红外辐射场强的变化来确定掌子面前方或洞壁四周是否有隐伏的含水体。但其预测精确度偏低。,2023/10/12,机车车辆研究所,第32页 共 页,地质雷达 地质雷达采用的是时间域脉冲雷达,将宽频带的脉冲发射到地下介质中,通过接收反射信号达到探测地下目标的目的。一般地质雷达是作为TSP超前地质预报的补充,比如确定异常体的规模、性质、危害性有困难时采用地质雷达作为补充手段。超前水平地质探孔(长钻孔)超前水平地质钻孔主要用于岩
19、溶发育地段,是对其它探测手段成果的确认和补充。但超前水平钻探速度慢、费用高,只在部分重点或地质复杂隧道施工中采用。,2023/10/12,机车车辆研究所,第33页 共 页,(5)隧道掌子面的稳定问题,在大断面条件下,如何控制掌子面的稳定性,减少和预防掌子面出现坍塌的风险,是极为重要的。特别是在通过各种不良地质地段时。从风险的角度看,掌子面失稳有多种方式:掌子面挤出;掌子面拱部坍塌;上半断面拱脚下沉;底部鼓起等。,2023/10/12,机车车辆研究所,第34页 共 页,稳定掌子面的超前支护措施 从技术角度出发,预防和减少上述风险发生的主要方法也是多种多样的。首先是超前支护措施,超前支护方法可分为
20、4大类:超前钻孔:一般超前长度在5米以下,如插板、注浆锚杆、超前锚杆等;超前管棚:一般超前长度在520米,如短管棚、长管棚等;预衬砌:一般超前长度在5m以下,如预切槽法等;注浆:一般超前长度在几十米左右,如围岩化学注浆等。,2023/10/12,机车车辆研究所,第35页 共 页,稳定掌子面其它措施:扩大拱脚、设置拱脚锚杆或锚管;正面喷射混凝土和锚杆;底脚锚杆或锚管等。意大利在修建高速铁路隧道中,曾采用以下稳定掌子面的方法。这些方法都是为了确保掌子面稳定,减少施工风险而形成的。,2023/10/12,机车车辆研究所,第36页 共 页,2023/10/12,机车车辆研究所,第37页 共 页,202
21、3/10/12,机车车辆研究所,第38页 共 页,超前支护由于构筑方法的不同,有的是以横向刚性大的拱形构造为主,有的是以纵向连续性强的梁构造为主,也有具有两者功能的。其分类列于下表。超前支护方法分类,2023/10/12,机车车辆研究所,第39页 共 页,除预衬砌方式外,水平喷射注浆、长钢管注浆等方式,我们也是经常采用的。也取得不少的经验,因此,当务之急是如何提高超前支护技术的水平,一个重要措施就是首先要建立模式化的、标准的超前支护工法体系,在此基础上,根据我们的实践确立各种超前支护的类型、设计参数及使用机械的配套。,2023/10/12,机车车辆研究所,第40页 共 页,(6)隧道衬砌裂缝检
22、测 衬砌开裂产生主要的原因:伴随温度收缩和干燥收缩产生的裂缝;安装或拆除模板时的过大压力造成施工缝附近裂缝;在难于振捣的拱部或混凝土灌注中断产生的水平向(或混凝土流向)裂缝;模板下沉或模板与混凝土附着不良造成的局部裂缝等;养护不到位;不均匀的围岩压力分布。,2023/10/12,机车车辆研究所,第41页 共 页,裂缝检测方法:尺度测定:规尺、游标尺等;开裂宽度测定:带刻度的放大镜、开裂规尺;开裂记录:相机、摄影机 记录用纸:变异展开图纸、观测结果记录纸 为判定开裂有无发展,通常要进行一年以上的观测(二衬开裂)。通过对衬砌裂缝的宽度、长度、深度进行有效观测,可以判定裂缝对衬砌损伤的影响程度,进而
23、确定是否需要采取处理措施。,2023/10/12,机车车辆研究所,第42页 共 页,(7)锚杆施工质量控制要点 建立有效的锚杆质量,尤其是灌浆质量的检测方法,及时检测(工艺上的细节控制);不能忽视锚杆拉拔试验的作用。拉拔试验虽然不能完全体现锚杆真正的施工、灌浆质量,但仍是目前可采用的检测手段(部分客运专线未采用);合理确定锚杆参数,充分发挥群锚的作用,将锚杆由点(线)状支护变为面(体)状支护结构;进一步认识锚杆与围岩之间的关系,充分发挥锚固材与围岩间的附着力;(锚杆和核心土之间的干扰问题)大力提高锚杆的商品化程度,减小质量的离散性,保证锚杆成品质量。,2023/10/12,机车车辆研究所,第4
24、3页 共 页,(8)混凝土及喷射混凝土质量控制要点,重点问题:一是强度,必须具有足够的强度、特别是初期强度(喷射砼的一天强度);二是厚度,保证厚度、表面平滑;三是附着:与围岩牢固的附着成一体(钢拱架与围岩间的空隙)?;四是密实:密实、均质、耐久。,2023/10/12,机车车辆研究所,第44页 共 页,(8)混凝土及喷射混凝土质量控制要点 为了保证混凝土达到预期的强度,在混凝土浇筑初期阶段采用适当的方法进行判断是很重要的,也是一个极为现实的问题。早期判定方法主要有两类:一类是以水泥量和水灰比测定值为指标的试验方法,一类是以促进水化反应的强度试验方法。喷混凝土的配比强度,与通常的灌注混凝土不同,
25、受施工条件的影响极大,离散性也大。同时,还受喷射面的状态、喷射工的熟练程度、回弹量、外加剂添加情况的影响。因此在设计配比时应当适当提高喷混凝土的强度等级,以确保附着在围岩表面的喷混凝土的实际强度。喷混凝土的强度检测也可采用射钉法。,2023/10/12,机车车辆研究所,第45页 共 页,喷混凝土的几个关键性的性能指标,1、设计基准强度2、初期强度;(3小时、24小时)3、附着强度;(0.5MPa、1.0MPa)4、附着配比;(喷射工艺、操作熟练程度)5、回弹率;(是否超过20)6、粉尘量。(不能大于5mg/m3),2023/10/12,机车车辆研究所,第46页 共 页,(9)隧道工程防水施工,
26、应该指出:对隧道工程来说,地下水的影响和处理是至关重要的。大家都有体会,有水无水、水大水小、一般涌出和异常涌出,在设计施工上的处理是完全不同的。此外,隧道运营期间,结构物耐久性的降低,在许多场合,都与地下水有关。因此,切实地提高隧道的防水技术,是当务之急。,2023/10/12,机车车辆研究所,第47页 共 页,在隧道设计和施工中,一定要区分:运营隧道结构的防水和排水;施工中的止水和排水。这是两个不同的概念。防水是对结构物性能的基本要求。不是主次的问题。国内外的施工实践指出:设置防水板的隧道,都能够满足隧道结构物防水的基本要求。关键在于防水板的铺设质量。因此,在防水板铺设工艺上,都是采用机械铺
27、设的方法。此外也在试验确保隧道防水性能的新工艺,2023/10/12,机车车辆研究所,第48页 共 页,防水板施工质量控制要点 背面修整(凹凸不平、格栅间);张挂(预留富裕量);保护防水板免受损伤;防水板的安装结合(接缝);作业台车;铺设质量检查(焊缝、搭接顺序等等);在模板安装和混凝土灌注时应防止损坏、过度张紧。,2023/10/12,机车车辆研究所,第49页 共 页,保护防水板免受损伤 1)喷混凝土面的凹凸不满足要求部分、锚头部位、集中涌水地点的导水必须进行适当的处理;2)确保与既有防水板的结合和与基底的密贴;3)现场结合应获得充分的止水性和均匀的结合强度;4)作业台架和设备:安全性、施工
28、性;5)衬砌混凝土时防止损伤。,2023/10/12,机车车辆研究所,第50页 共 页,(10)监控量测 在量测中最重要的是要选择一个管理标准值(稳定性标准)。管理标准值的设定可以采用以下方法:参考类似工程实例设定;根据解析方法设定;根据极限应变设定;根据支护构件的变异设定;采用上述各种方法组合的综合方法。应该说明的是,在不连续性围岩中,量测结果不一定能够完全反应围岩的动态,应结合洞内观察的结果设定管理标准。,2023/10/12,机车车辆研究所,第51页 共 页,3、客运专线隧道验收暂行标准简介,(1)本标准是以钻爆法为主要施工方法编写的,具有以下特点:1)突出了单位工程综合质量评定的要求,
29、全面核查工程质量情况;2)强调了工程施工质量必须达到设计要求的结构安全、使用功能和耐久性能,主体结构质量实现零缺陷,满足设计使用年限内正常运营的需要;3)明确了建设各方在工程施工质量控制过程中的具体质量责任,可操作性强;,2023/10/12,机车车辆研究所,第52页 共 页,4)规定了工程施工应采用先进的技术、设备和工艺,保证质量,保障安全;5)规定了质量检测应采用先进、成熟、科学的方法和手段,质量数据做到全面、真实、可靠;6)统一了工程施工质量验收记录等资料管理与保存的要求;7)提出了对参加客运专线铁路工程施工及验收的各方人员进行上岗培训的要求。,2023/10/12,机车车辆研究所,第5
30、3页 共 页,(2)验收暂行标准的主要内容,标准共分13章,主要内容包括:总则、术语、基本规定、洞口工程、洞身开挖、支护、衬砌、辅助坑道和附属洞室、明洞工程、缓冲结构物、防水和排水、附属设施、隧道单位工程综合质量评定等。主要内容涉及:对分部、分项工程的划分;检验批的划分、对检验项目中主控项目和一般项目的具体规定等。(本标准不涉及工程决策阶段的质量、勘查设计阶段的质量和运营维修阶段的质量等),2023/10/12,机车车辆研究所,第54页 共 页,(3)验标对施工质量验收程序的规定,1)严格材料、半成品、成品进场现场验收程序;2)严格每道工序质量的控制;3)严格工序间的交接验收;4)严格检验批、
31、分项、分部、单位工程验收程序;5)严格验收时限要求;6)明确对不合格工程处理程序。,2023/10/12,机车车辆研究所,第55页 共 页,(4)基本规定,1)一般规定 工程施工质量要体现全过程控制的原 则;(配齐标准、质量管理体系、质 量检验制度等)现场质量管理制度应包括施工技术资料的管 理制度在内;质量管理制度的完善和检查;质量控制关键:材料、构配件的进场验收、工序质量的自检、交接检和专检。,2023/10/12,机车车辆研究所,第56页 共 页,(4)基本规定,验收单元的划分:单位工程、分部工程、分项工程和检验批;(针对隧道工程的规定)验收内容:实物检查和资料检查;验收的组织:对各项验收
32、的组织方、参加方均做了明确规定。,2023/10/12,机车车辆研究所,第57页 共 页,4、竣工验收前阶段(1)衬砌厚度及背后空洞状态的检测 电磁波法(国内多采用)电磁波法即地质雷达法,在国内外隧道衬砌厚度和背后空洞状态的检测中应用较多,是一个比较成熟的检测方法。打击声法(日本)本方法采用打击衬砌表面,通过打击衬砌时,在有空洞与无空洞、有剥离与无剥离时声音的不同来判断有无空洞或剥离。,2023/10/12,机车车辆研究所,第58页 共 页,超声波法(对开裂部位检测较好)这是利用发振子和受振子从超声波的速度和波形检测混凝土的强度、开裂深度、剥离的方法。本方法通过求出健全地段混凝土中超声波传播速
33、度,然后根据测定的有开裂地段的传播时间,求出开裂深度;根据超声波的反射走时,求出衬砌厚度。弹性波法(采用不多)本方法在原理上与电磁波法类似,但它是用锤击衬砌表面输入弹性波来代替电磁波,利用物质的弹性波传播速度的差异,求出衬砌内部缺陷。,2023/10/12,机车车辆研究所,第59页 共 页,红外线(很少采用)红外线法是利用红外线相机对壁面温度分布进行摄影和图像处理,检测有无剥离、地下水的方法。结构物内部有剥落存在时,将与健全部分产生温差,因此可以根据结构物表面的温度分布的热图像,判断剥落地点。,2023/10/12,机车车辆研究所,第60页 共 页,(2)衬砌厚度及背后空洞及回填 在隧道衬砌检
34、测过程中,不可避免的会发现衬砌背后空洞的存在,特别是在隧道拱部,由于无法实施有效振捣加之混凝土的收缩下沉,往往存在空洞。当隧道衬砌背后和围岩之间存在空洞时,会促进围岩的松弛,使衬砌产生弯曲应力,从而损伤衬砌的功能,降低其承载能力。因此,切实的回填衬砌背后空洞,是十分必要的。,2023/10/12,机车车辆研究所,第61页 共 页,压注回填材料的选择及种类,选择考虑因素:空隙大小、涌水状况、地质及施工性、经济性、填充性(考虑收缩、膨胀性)。主要压注材料种类:尿烷系;水泥系;水玻璃系 其他(聚合物水泥系)应结合实际情况进行选择。,2023/10/12,机车车辆研究所,第62页 共 页,回填材料应具有以下特征:具有自稳性和充填性;具有一定的流动性(在一定压力以上);遇水离析和稀释小,压注后体积收缩小;比重小(涌水场合除外),能均匀地传递地压和作用反力;现场易于处理;施工和材料成本低。,2023/10/12,机车车辆研究所,第63页 共 页,谢谢各位!邢厚俊中国铁道科学研究院铁道建筑研究所TEL:01051849485手机,