公路隧道养护PPT.ppt

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1、 公路隧道养护公路隧道养护一、隧道检查及养护工作内容一、隧道检查及养护工作内容1、检查、检查经常检查、定期检查、特殊检查、专项检查经常检查、定期检查、特殊检查、专项检查2、内容、内容隧道的各个结构组成部分隧道的各个结构组成部分二、公路隧道病害 隧道病害发生较多的地段，从地质情况看，一般是断隧道病害发生较多的地段，从地质情况看，一般是断层破碎带，风化变质岩地带、裂隙发育的岩体、岩溶地层层破碎带，风化变质岩地带、裂隙发育的岩体、岩溶地层、软弱围岩地层等；从地形情况看，多发生在斜坡、滑坡、软弱围岩地层等；从地形情况看，多发生在斜坡、滑坡构造地带、岩堆崩坍地带等。构造地带、岩堆崩坍地带等。隧道内各种病

2、害一般不是单隧道内各种病害一般不是单独存在的，而是互相影响、互相作用的。独存在的，而是互相影响、互相作用的。其中最常见的病其中最常见的病害形式是水害，隧道水害不仅增加隧道内湿度，造成电路害形式是水害，隧道水害不仅增加隧道内湿度，造成电路短路等事故，危及运输安全，而且还引发其他病害。短路等事故，危及运输安全，而且还引发其他病害。隧道由于渗漏水、积水，将会造成衬砌开裂或使原有隧道由于渗漏水、积水，将会造成衬砌开裂或使原有裂缝发展扩大，加重衬砌裂损。当地下水有侵蚀性时，会裂缝发展扩大，加重衬砌裂损。当地下水有侵蚀性时，会使衬砌混凝土产生侵蚀，并随着渗漏水的不断发展，使混使衬砌混凝土产生侵蚀，并随着渗

3、漏水的不断发展，使混凝土侵蚀日益严重。在寒冷地区，水是影响隧道围岩冻胀凝土侵蚀日益严重。在寒冷地区，水是影响隧道围岩冻胀和导致衬砌开裂的重要因素。和导致衬砌开裂的重要因素。（一）衬砌裂损（一）衬砌裂损隧道衬砌裂损的类型主要有隧道衬砌裂损的类型主要有衬砌变形衬砌变形、衬砌开裂衬砌开裂、衬砌背衬砌背后空洞后空洞、拱脚下沉拱脚下沉以及以及仰拱破碎仰拱破碎等。等。1.衬砌变形衬砌变形 衬砌变形有横向变形和纵向变形两种，其中横向变形衬砌变形有横向变形和纵向变形两种，其中横向变形是主要变形。衬砌横向变形是指衬砌由于受力原因而引起拱是主要变形。衬砌横向变形是指衬砌由于受力原因而引起拱轴形状的改变轴形状的改变

4、。2.衬砌移动衬砌移动 衬砌移动是指衬砌的整体或其中一部分出现转动（倾衬砌移动是指衬砌的整体或其中一部分出现转动（倾斜）、平移和下沉（或上抬）等变化，也有纵向与横向移动斜）、平移和下沉（或上抬）等变化，也有纵向与横向移动之分，其基本形态如表之分，其基本形态如表8-4和表和表8-5所示。所示。表8-4 隧道衬砌纵向移动的基本形态 表表8-5 隧道衬砌横向移动的基本形态隧道衬砌横向移动的基本形态衬砌裂缝：纵向裂缝、环向裂缝、和斜向裂缝三种衬砌裂缝：纵向裂缝、环向裂缝、和斜向裂缝三种纵向裂缝纵向裂缝：纵向裂缝平行于隧道轴线，其危害最大。纵向裂缝平行于隧道轴线，其危害最大。其发展可引起隧道掉拱，边墙断

5、裂甚至整个隧道的塌方。其发展可引起隧道掉拱，边墙断裂甚至整个隧道的塌方。分布特点：拱腰比拱顶多，双线隧道多在拱腰，单线隧分布特点：拱腰比拱顶多，双线隧道多在拱腰，单线隧道主要产生在边墙部位。道主要产生在边墙部位。3.衬砌开裂衬砌开裂纵向裂缝比环向裂缝的危害大。纵向裂缝比环向裂缝的危害大。环向裂缝：环向裂缝主要由纵向不均匀荷载、围岩地质：环向裂缝主要由纵向不均匀荷载、围岩地质变化、沉降缝等处理不当所引起的。变化、沉降缝等处理不当所引起的。分布特点：多发生在洞口或不良地质地带与完整岩层的交分布特点：多发生在洞口或不良地质地带与完整岩层的交接处。且约占裂缝总长的接处。且约占裂缝总长的3040。斜向裂

6、缝：斜向裂缝一般和隧道纵轴呈：斜向裂缝一般和隧道纵轴呈45左右，常因左右，常因混凝土的环向应力和纵向受力组合而成的拉应力造成的。混凝土的环向应力和纵向受力组合而成的拉应力造成的。危害性仅次于纵向裂缝危害性仅次于纵向裂缝根据裂缝宽度大小根据裂缝宽度大小分为四级：分为四级：毛裂缝（发丝裂缝）：0.3mm 0.3mm；小裂缝：0.30.3 2mm 2mm；中裂缝：2 2 20mm 20mm；大裂缝：20mm 20mm。出现裂缝，应绘制平面展布图，对现有裂缝进行标注，确定出现裂缝，应绘制平面展布图，对现有裂缝进行标注，确定1 3月的观测周期。以掌握裂缝发展趋向。月的观测周期。以掌握裂缝发展趋向。混凝土

7、裂缝形成的原因非常复杂，往往是多种不利因素混凝土裂缝形成的原因非常复杂，往往是多种不利因素综合作用的结果。据有关统计，施工不规范造成的混凝土裂综合作用的结果。据有关统计，施工不规范造成的混凝土裂缝占缝占80%左右，材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占左右，材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占15%左右，设计不当引起的裂缝可能占左右，设计不当引起的裂缝可能占5%。4错台错台 由剪切力引起的裂缝，裂缝宽度在表面至深处由剪切力引起的裂缝，裂缝宽度在表面至深处大致相同，衬砌在裂缝两侧沿剪切方向有错动，即大致相同，衬砌在裂缝两侧沿剪切方向有错动，即形成错台，如图形成错台，如图8-9所示。所示。衬砌裂损的

8、特点衬砌裂损的特点1裂损的自然发展过程裂损的自然发展过程 衬砌结构受力（轻微变形、移动）衬砌结构受力（轻微变形、移动）局部出现少量局部出现少量裂纹（变形范围，变形量增大；移动部位，移动量增大）裂纹（变形范围，变形量增大；移动部位，移动量增大）裂纹宽度、密度增大，隧道净空变小（严重变形，移动裂纹宽度、密度增大，隧道净空变小（严重变形，移动显著增大）显著增大）隧道净空严重缩小、衬砌破碎、失去承载能隧道净空严重缩小、衬砌破碎、失去承载能力力局部掉块、失稳、甚至拱坍墙倒。局部掉块、失稳、甚至拱坍墙倒。2裂损发展的主要规律裂损发展的主要规律 衬砌的裂损发展一般有缓慢变化，急剧变化，相对稳定衬砌的裂损发展

9、一般有缓慢变化，急剧变化，相对稳定等三个不同的阶段，往往是交替呈周期性地出现。等三个不同的阶段，往往是交替呈周期性地出现。3裂损的分布特点裂损的分布特点 了解和掌握衬砌裂损的分布特点，就能及早发现病害，了解和掌握衬砌裂损的分布特点，就能及早发现病害，及时采取对策。衬砌裂损的分布一般有以下特点。及时采取对策。衬砌裂损的分布一般有以下特点。（1）按纵向节段分布：）按纵向节段分布：洞口与洞口段，特别是斜交洞门有偏压或边、仰坡不稳洞口与洞口段，特别是斜交洞门有偏压或边、仰坡不稳固的洞口段。固的洞口段。设有大型洞室的节段或各种洞室的接头处。设有大型洞室的节段或各种洞室的接头处。洞身穿过断层、构造破碎带、

10、接触变质带、滑坡带等山洞身穿过断层、构造破碎带、接触变质带、滑坡带等山体压力大且岩体不稳定的节段。体压力大且岩体不稳定的节段。洞身穿过软弱围岩的节段。洞身穿过软弱围岩的节段。偏压隧道没有采用加强衬砌或偏压衬砌的节段。偏压隧道没有采用加强衬砌或偏压衬砌的节段。寒冷地区围岩有冻胀现象的节段。寒冷地区围岩有冻胀现象的节段。衬砌实际厚度不足或圬工强度过低的节段。衬砌实际厚度不足或圬工强度过低的节段。施工中超挖过大没有回填或回填不密实及施工中发生大施工中超挖过大没有回填或回填不密实及施工中发生大塌方的节段。塌方的节段。施工中已经发生裂损的节段。施工中已经发生裂损的节段。（2）按横断面分布：）按横断面分布

11、：洞口附近及傍山隧道靠山侧裂损多，靠河侧少。靠山侧以洞口附近及傍山隧道靠山侧裂损多，靠河侧少。靠山侧以拱腰、墙腰内缘张裂多，靠河侧墙顶压劈或墙脚张裂较多。拱腰、墙腰内缘张裂多，靠河侧墙顶压劈或墙脚张裂较多。衬砌断面对称，实际荷载分布不对称的变形、移动和裂损衬砌断面对称，实际荷载分布不对称的变形、移动和裂损的部位也不对称。的部位也不对称。衬砌裂损的整治措施衬砌裂损的整治措施1、衬砌裂损的整治原则、衬砌裂损的整治原则 整治衬砌裂损病害首先要消灭已有的衬砌裂损带来的对整治衬砌裂损病害首先要消灭已有的衬砌裂损带来的对结构及运营的一切危害，并防止再加大裂损。其次是采取结构及运营的一切危害，并防止再加大裂

12、损。其次是采取以稳固围岩为主，稳固围岩与加固衬砌相结合的综合治理以稳固围岩为主，稳固围岩与加固衬砌相结合的综合治理措施。措施。稳固岩体的工程措施稳固岩体的工程措施 1治水稳固岩体治水稳固岩体 地下水的浸泡与活动对各种围岩的稳定性消弱最大。地下水的浸泡与活动对各种围岩的稳定性消弱最大。通过疏干围岩含水，坚决地采取治水措施是稳固岩体的根通过疏干围岩含水，坚决地采取治水措施是稳固岩体的根本措施之一。本措施之一。2锚杆加固岩体锚杆加固岩体 对较好的岩体（小于对较好的岩体（小于级），自衬砌内侧向围岩内打入级），自衬砌内侧向围岩内打入一定数量和深度（一定数量和深度（35m）的金属锚杆、砂浆锚杆，可以把的金

13、属锚杆、砂浆锚杆，可以把不稳定的岩块固定在稳定的岩体上，提高破碎围岩的黏结力不稳定的岩块固定在稳定的岩体上，提高破碎围岩的黏结力。3注浆加固岩体注浆加固岩体 通过向破碎松动的岩体压入水泥浆液和其它化学浆液通过向破碎松动的岩体压入水泥浆液和其它化学浆液（如铬木素、聚氨酯等），加固围岩。（如铬木素、聚氨酯等），加固围岩。4支挡加固岩体支挡加固岩体 对靠山、沿河偏压隧道或滑坡地带，除治水稳固山对靠山、沿河偏压隧道或滑坡地带，除治水稳固山体外，尚可采用支挡措施，包括设支挡墙、锚固沉井、锚体外，尚可采用支挡措施，包括设支挡墙、锚固沉井、锚固钻（挖）孔桩等来预防山体失稳与滑坡，这种工程措施固钻（挖）孔桩等

14、来预防山体失稳与滑坡，这种工程措施只能用于洞外整治。只能用于洞外整治。5回填与换填回填与换填 如果衬砌外周围存在着各种大小空隙（如超挖而没有回如果衬砌外周围存在着各种大小空隙（如超挖而没有回填等），要采取回填措施，用砂浆或混凝土将围岩空隙回填填等），要采取回填措施，用砂浆或混凝土将围岩空隙回填密实。如果隧底存在厚度不大的软弱不稳定的岩体或有不稳密实。如果隧底存在厚度不大的软弱不稳定的岩体或有不稳定的充填物，可以采取换填办法处理。定的充填物，可以采取换填办法处理。衬砌更换与加固衬砌更换与加固1压浆加固压浆加固（1）圬工体内压浆加固）圬工体内压浆加固 衬砌裂损发展非常缓慢或者已呈稳定，可以进行圬工

15、体衬砌裂损发展非常缓慢或者已呈稳定，可以进行圬工体内压浆，一般以压环氧树脂浆为主，并选择无水季节施工。内压浆，一般以压环氧树脂浆为主，并选择无水季节施工。（2）衬砌背后压浆加固）衬砌背后压浆加固 主要是针对衬砌的外鼓和整体侧移。在拱后压浆增加拱的主要是针对衬砌的外鼓和整体侧移。在拱后压浆增加拱的约束可以起到提高衬砌刚度和稳定性的作用，所以一般可以局约束可以起到提高衬砌刚度和稳定性的作用，所以一般可以局部应用，主要在发生外鼓变形的部位。部应用，主要在发生外鼓变形的部位。2嵌补加固嵌补加固 对已呈稳定暂不发展的裂缝，如果不能采取压浆加固者可以对已呈稳定暂不发展的裂缝，如果不能采取压浆加固者可以采取

16、嵌补，即将裂缝修凿剔深，在缝口处用水泥砂浆、环氧树采取嵌补，即将裂缝修凿剔深，在缝口处用水泥砂浆、环氧树脂砂浆或环氧树脂混凝土进行嵌补。如图脂砂浆或环氧树脂混凝土进行嵌补。如图8-10所示所示。3喷锚加固喷锚加固 裂损衬砌的所有内鼓变形和向内移动的裂损部位，采用裂损衬砌的所有内鼓变形和向内移动的裂损部位，采用（预应力）锚杆加固岩体（如图（预应力）锚杆加固岩体（如图8-8所示），可将衬砌与岩体嵌所示），可将衬砌与岩体嵌固在一起，形成一个均匀压缩带，以增强围岩的稳定性固在一起，形成一个均匀压缩带，以增强围岩的稳定性。图图8-8 锚喷加固锚喷加固4套拱加固套拱加固 如果混凝土质量差，厚如果混凝土质量差，厚度不够，或受机车煤烟侵蚀，度不够，或受机车煤烟侵蚀，掉块剥落严重，并且拱顶净掉块剥落严重，并且拱顶净空有富余时，可对衬砌拱部空有富余时，可对衬砌拱部加筑套拱（如图加筑套拱（如图8-9所示）或所示）或全断面加筑套拱（如图全断面加筑套拱（如图8-10所示）所示）图8-9拱部套拱加固图8-10全断面套拱加固5更换衬砌更换衬砌 拱部衬砌破坏严重，已丧失承载能力，用其它整治补强拱部衬砌破坏严重，已丧失