隧道工程试验检测技术四要点备课讲稿.ppt

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1、隧道工程试验检测技术四要点§4初期支护施工质量检测初期支护：隧道开挖后，除围岩完全能够自承而无须支护以外，在围岩稳定能力不足时，则须加以支护才能使其进入稳定状态，称为初期支护。初期支护质量检测包含：锚杆、喷射混凝土、钢拱架。一、锚杆1、锚杆作用原理①“悬吊”作用。所谓“悬吊”作用是指为防止个别危岩的掉落或滑落，用锚杆将其同稳定围岩联结起来，悬吊作用主要表现的加固局部失稳的岩体。②提高层间摩阻力，形成“组合梁”；对于水平或缓倾斜的层状围岩，用锚杆群能把数层岩层连在一起，增大层理间摩阻力，从结构力学观点看就是形成“组

2、合梁”③加固围岩；由于锚杆的加固作用，使围岩中，尤其是松动区中的节理裂隙，破裂面等得以联结，因而增长了锚固区围岩的强度（即c、φ值）；锚杆将节理发育的岩体和松动围岩形成整体，成为隧道外围的道“加固带”2、锚杆质量检测锚杆质量检测包括加工质量、安装尺寸、拉拔力试验、砂浆锚杆注满度等。①安装尺寸检查锚杆位置；孔位偏差±15mm；孔深偏差±50mm；孔径大小＞15mm。②锚杆拉拔力试验（拉拔力指锚杆能承受的最大拉力）锚杆拉力试验不是检验锚杆的安装质量，而是检验该类围岩能否用锚杆加固⑴拉拔力设备：中空千斤顶、手动油压泵、

3、油压表、千分表⑵测试方法⑶注意事项：a、防偏心；b、匀加压（10KN/min）；c、尽量不做破坏性试验；d、安全⑷试验要求a、按锚杆数1％且不小于3根；b、F≥F设；c、Fi≥0.9F设③砂浆锚杆注满度检测Thurner原理：为了检查锚杆周围的砂浆是否均匀、密实。1978年，瑞典的H.Thurner提出测超声能量损耗来判定砂浆、灌注质量的好坏。在锚杆体外端发射一个超声波脉冲，它沿杆体钢筋以管道波形式传播，到达钢筋底端反射，在杆体外端可接收此反射波。如果钢筋外密实、饱满地由水泥砂浆握裹，砂浆又与周围岩体粘结，则超声

4、波在传播过程中，不断从钢筋通过水泥砂浆向岩体扩散，能量损失很大，在杆体外端测得的反射波振幅很小，甚至测不到；如果无砂浆握裹，仅是一根空杆，则超声波仅在钢筋中传播，能量损失不大，接收到的反向波振幅则较大；如果握裹砂浆不密实，中间有空洞或缺失，则得到的反射波振幅的大小介于前二者之间。由此，可以根据反射波振幅大小判定水泥砂浆的饱满程度。④在什么情况下采用锚杆在不连续围岩中要横切不连续面时设置；在连续性围岩中位移差较大时，可设置锚杆；锚杆和围岩间要有适当的锚杆力。二、喷射混凝土1、喷射混凝土作用原理①支承围岩由于喷层能与

5、围岩密贴和粘结并给围岩表面以抗力和剪力，从而使围岩处于三向受力的有利状态，此外喷层本身的抗冲能阻止不稳块体的塌滑。②卸载作用由于喷层属柔性，能有控制地使围岩在不出现有害变形的前提下，进入一定程度的塑性，从而使围岩“卸载”。③填平补强围岩喷射混凝土可射入围岩张开的裂隙，填充有凹穴，使裂隙分割的岩块层面粘联在一起，保持岩块间的咬合、镶嵌作用，提高其间的粘结力摩阻力，有利于防止围岩松动，并避免或缓和围岩应力集中。④覆盖围岩表面（封闭作用）喷层直接粘贴表面，形成防风化和止水的防护层，并阻止节理裂隙中充填物流失。⑤分配外力

6、通过喷层把外力传给锚杆、网架等，使支护结构受力均匀分担。2、检测项目及方法㈠检测项目①强度：（压、拉、剪、劳、粘）相互关联，喷射砼抗压强度是表示其物理力学性能及耐久性的一个综合指标。故一般只检测抗压强度及粘结强度。②厚度：（100mm～300mm）之间③粉尘、回弹检查㈡强度及厚度的检测方法⑴抗压强度试验方法①喷大板切割法——简单不准确②凿方切割法——可靠太麻烦⑵喷射砼与围岩粘性强度试验试块制作方法：①成型试验法；用劈裂法进行试验②直接拉拔法。⑶厚度①凿孔：喷射8h以内，用短杆将孔凿出，厚度不足时可及时补喷。②激光

7、断面仪③地质雷达（三）质量评判：10组以下试件抗压强度的平均值Rn≥1.05R设计值Rmin≥0.9R设计值10组以上试件抗压强度的平均值Rn≥1.0R设计值Rmin≥0.85R设计值三、钢支撑1、钢支撑的型式围岩类别ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ围岩级别ⅥⅤⅣⅢⅡⅠ型钢支撑格栅支撑支撑型式优点缺点钢支撑1架立后能立即承载，充分发挥其力学作用；2加工比较容易，但需较大的加工设备；3安装及构件连接比较简洁、方便1背后的混凝土不易填充密实，留有空隙；2质量大，架设安装困难；3钢支撑的变形与混凝土变形不协调，混凝土易开裂钢格栅1喷射混凝

8、土完全包裹格栅，整体性好，背后不易留下空隙；2加工比较容易，且不需要大型加工设备；3质量小，易于安装1格栅必须与混凝土配合才能充分发挥其力学作用；2架立后不能立即承载，初期作用小；3在围岩变形大的场合，不能有效地控制围岩的变形2、钢支撑的检测⑴加工质量检测：①尺寸；②强度、刚度；③焊接；⑵安装质量检测：①安装尺寸；②倾斜度；③连接与固定；3、钢支撑与锚喷支护的区别区别在于