第八章 隧道养护.ppt

第八章隧道养护
第一节隧道运营阶段的养护工作
一、运营状态监视
二、检查以便及时发现隧道结构出现的病害

隧道检查有:经常检查、定期检查、特别检查和限界检查等。

隧道病害的类型主要有水害、冻害、衬砌裂损和衬砌侵蚀。最常见为水害,素来有“十隧九漏”之说。

(1)裂损部位
将衬砌划分为左右拱圈、左右边墙及仰拱五个部分,再将每个部分依其内缘周长划分四个等分,即把衬砌断面分为二十个部位,如图8-1所示。
(2)裂缝宽度δ
δ值是在缝口处沿垂直裂面方向量取的,如图8-2所示。按裂缝宽度的大小可分为四个等级,即:δ≤;<δ≤;<δ≤20mm为中裂缝;δ>20mm为大裂缝。
图8-1衬砌各部位的划分
(3)裂缝错距
当衬砌出现错牙状裂缝时用裂缝错距表示,如图8-2所示。沿裂缝垂直方向量取的ε值称垂直错距;沿裂缝水平方向量取的c值称水平错距。
(4)裂缝间距
走向大致相同的两条相邻裂缝之间的距离称为裂缝间距。它被用来描述衬砌的破损程度。一般采取每一节段或每一节段中的某一部位(如左半拱、右边墙、仰拱等)为单位来分析。
图8-2衬砌裂缝的描述
(5)裂缝密度
裂缝密度即裂缝总面积(各裂缝长度与裂缝宽度乘积的综合)与所分析的节段或节段某一部分衬砌表面积之比值。用此比值的百分数来表示衬砌裂损的程度。
三、分析引起隧道病害的原因
引起隧道病害的原因有多种,主要可分为两类,即人为因素和自然因素。
人为因素主要指由于设计和施工不当引起,主要包括以下几个方面:
建筑材料
设计不当
施工不当
自然因素指隧址处工程地质及水文地质、交通等状态的变化而引起,主要包括以下几个方面:
地质状态
内部荷载
地貌改变
地下水影响
虽然隧道破损的因果关系比较复杂,但两者之间的关系一般具有如图8-3所示的现象。
如图8-4a,由于侧向压力较大时,隧道衬砌则会发生位移、裂缝、塌落、压剪破坏;如图8-4b,在竖向压力较大时,拱圈下沉,拱顶开裂;如图8-4c,当局部压力较大或有动态压力时,则会发生局部脱落;如图8-4d,锚杆垫板处围岩由于受力集中而出现了塑性破坏;图8-5为在围岩产生下沉时,而引起隧道沿着纵向发生不同的位移变形。
图8-4 衬砌裂损的形式
图8-5衬砌沿纵向剪断
四、采用适当的维修及修复措施
建筑材料因素
设计因素
施工因素
地质状态
地下水效应
五、评价隧道结构的安全性及稳定性
1. 隧道结构的评价
包括对衬砌结构的刚度及变形状态、材料强度及变形性、仰拱及基底效应等进行评价。
2. 围岩状态的评价
包括对隧道衬砌与围岩的接触状态、松动区的大小及形状、作用于隧道衬砌上的压力、抗力效应、静水及附加压力、岩石的力学性能等进行评价。
根据隧道结构的评价和围岩状态的评价结果,可对隧道结构进行静力学计算分析,必要时可做动力学分析,进行截面的强度验算,评价隧道的安全及稳定性。
通过对旧隧道综合状态的评价,可以确定维修的必要性及相应的维修及加固方法。
第二节隧道档案的建立
每座隧道都应建立隧道档案,特别是长大隧道的档案建立更应详细。隧道档案中应收集有该隧道的设计、施工及竣工资料,此外还包括养护与维修过程中的一些纪录资料。
一、隧道设备概况
:隧道所处线路及区间名称,隧道全长、起讫里程、开工、竣工年月,地质情况等。
:内轮廓尺寸、衬砌材料、避车洞设置情况等。
:记录竖井、斜井、横洞及平行导坑的位置及其它情况。