公路隧道施工質(zhì)量檢測(cè)
更新時(shí)間：2022-03-11 08:51
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摘要：近年來，隧道的應(yīng)用越來越廣泛，采用隧道方案能夠較大地提高路線線形標(biāo)準(zhǔn)，縮短行車?yán)锍?，避免大面積開挖擾動(dòng)山體，減少對(duì)植被的破壞。對(duì)公路隧道施工質(zhì)量檢測(cè)與控制研究，對(duì)隧道的建設(shè)及發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用。
關(guān)鍵詞：公路隧道；施工質(zhì)量；質(zhì)量檢測(cè)
引言：
質(zhì)量是公路隧道建設(shè)的關(guān)鍵，涉及到公路的使用功能和社會(huì)功能，直接影響其使用期限，甚至可能危及人民的生命財(cái)產(chǎn)。在公路隧道建設(shè)技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，施工質(zhì)量的監(jiān)控管理也越來越受到人們的重視，開展公路隧道施工質(zhì)量控制和檢驗(yàn)方面的研究，是我國(guó)公路隧道近期建設(shè)發(fā)展重點(diǎn)攻關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
一、隧道施工質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目
隧道施工質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容主要包括：超前支護(hù)及預(yù)加固、開挖、初期支護(hù)、防排水和襯砌混凝土質(zhì)量檢測(cè)。具體實(shí)際檢測(cè)子項(xiàng)目需要結(jié)合隧道的具體情況并根據(jù)規(guī)范最終確定。常見的檢測(cè)項(xiàng)目及測(cè)線布置見表1。
二、我國(guó)公路隧道常見質(zhì)量問題
我國(guó)公路隧道工程建設(shè)的起步較晚，施工建設(shè)技術(shù)多借鑒于鐵路隧道的理論和經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和檢測(cè)工藝等方面還不成熟、不完善。在國(guó)內(nèi)公路隧道領(lǐng)域，以往修建的和正在修建的大部分隧道，在不同程度上都存在一定質(zhì)量問題，部分甚至出現(xiàn)嚴(yán)重安全問題，無法正常使用。根據(jù)國(guó)內(nèi)外公路隧道的相關(guān)資料，公路隧道常見的質(zhì)量問題可歸納如下：
1、襯砌漏水
隧道襯砌漏水是隧道圍巖含水和襯砌存在缺陷的綜合反映，是當(dāng)今公路隧道最為普遍的質(zhì)量問題。目前國(guó)內(nèi)絕大部分的公路隧道都存在不同程度的襯砌漏水問題。
在隧道穿越含水層時(shí)，底層中一些固有的地下水通道被隧道攔截，隧道本身所擁有的空間，自然就成了此處地下水匯集的良好場(chǎng)所，當(dāng)隧道質(zhì)量存在缺陷時(shí)，就必然會(huì)出現(xiàn)漏病害。襯砌漏水多發(fā)生在隧道施工中的“三縫”施工縫、沉降縫和伸縮縫、襯砌質(zhì)量不良和發(fā)生裂損的薄弱部分。鄰近超挖回填不密實(shí)的空洞也容易發(fā)生滲漏水。按照出水量的大小和形態(tài)，隧道襯砌漏水也可細(xì)分為滲水、滴水、淌水和冒水幾種情況。
2、襯砌裂紋
襯砌裂紋是指襯砌中出現(xiàn)某些不連續(xù)現(xiàn)象。引起襯砌裂紋的原因從外因上講主要是因?yàn)橥饬铜h(huán)境作用，例如巖層松弛、滑坡、氣候變化鹽害和酸害等從內(nèi)因上講主要是因材料性質(zhì)、設(shè)計(jì)和施工的不足，如材料固有性質(zhì)變化、設(shè)計(jì)缺陷、施工縫處理不良等。
公路隧道環(huán)向工作縫裂紋一般對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)正常承載影響不大，拱部和邊墻的縱向和斜向裂紋會(huì)破壞結(jié)構(gòu)的整體性，危害性較大。
3、襯砌腐蝕
隧道內(nèi)金屬構(gòu)件的銹蝕、磚石砌體風(fēng)化、混凝土襯砌被侵蝕破壞等，都屬于襯砌腐蝕。襯砌腐蝕可歸納為物理侵蝕和化學(xué)侵蝕兩大類。物理侵蝕主要有凍融交替凍漲性侵蝕和干濕鹽類結(jié)晶性漲裂侵蝕兩種。化學(xué)侵蝕主要有溶出性侵蝕軟水侵蝕、分解性侵蝕、鹽類侵蝕和其他有機(jī)物質(zhì)腐蝕等。
4、襯砌壓潰及剝落
襯砌開裂是指在由未曾預(yù)料到的外力引發(fā)的襯砌受擠閉口型開裂部位，當(dāng)外力繼續(xù)加大時(shí)，襯砌將逐漸失去承載力，出現(xiàn)壓潰現(xiàn)象，繼續(xù)發(fā)展將引起襯砌剝落，甚至崩塌。
襯砌開裂在公路隧道病害中比較多見。自然外力如滑坡、地震等和材質(zhì)極度惡化、設(shè)計(jì)缺陷、施工不良等都是引起襯砌壓潰及剝落的主要原因。
5、襯砌變形及位移
襯砌變形是指襯砌在內(nèi)外因素的作用下發(fā)生形狀和尺寸的改變。襯砌位移是指襯砌的整體或者其中一部分出現(xiàn)傾斜、轉(zhuǎn)動(dòng)、平移、下沉或者上臺(tái)等變化。
隧道的襯砌從建設(shè)完成到完全自然破壞必然經(jīng)歷變形、裂損、位移和垮塌四個(gè)階段。隧道襯砌變形是隧道破壞的第一步，而隧道位移出現(xiàn)在垮塌之前，和裂損幾乎出現(xiàn)在同時(shí)。在隧道襯砌出現(xiàn)變形，甚至部分出現(xiàn)裂損和位移時(shí)，就應(yīng)該對(duì)病害采取措施，避免垮塌的出現(xiàn)。
6、洞門裂損及洞口病害
洞門在公路隧道建筑的作用主要有承受山體縱向推力，支擋洞口邊、仰坡，攔截仰坡面少量剝落、掉塊，并將坡面匯水引離隧道，以穩(wěn)定洞口，保證洞口線路安全。洞口多修筑于風(fēng)化破碎的圍巖，具備較差地址條件，承受較大溫差變化和各類不利自然條件，容易發(fā)生病害。
公路隧道設(shè)計(jì)對(duì)推土力計(jì)算不準(zhǔn)、施工不良、附屬排水設(shè)備措施不當(dāng)?shù)热菀滓鸲撮T裂損及洞口病害。洞門常見的病害有端墻前傾、開裂并與襯砌環(huán)節(jié)脫節(jié)、錯(cuò)臺(tái)和洞口斷襯砌拱墻發(fā)生橫向相對(duì)位移等。洞口附件容易發(fā)生邊、仰坡崩塌、下滑，洪水等水流沖刷病害。
7、隧道凍壞
隧道凍害是指位于寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)隧道內(nèi)，因水流和圍巖積水凍結(jié)，在隧道各部位及附屬設(shè)施上發(fā)生的、影響到運(yùn)營(yíng)安全和建筑物正常使用的各種病害。隧道凍害防治是當(dāng)今公路隧道技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)問題，在具體修筑過程中，應(yīng)認(rèn)真調(diào)查地址環(huán)境情況，通過設(shè)計(jì)改良、嚴(yán)密施工予以處理。
8、隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)不暢及照明不良
公路隧道和鐵路隧道一樣均需通風(fēng)，通過通風(fēng)技術(shù)對(duì)隧道正常運(yùn)營(yíng)的污染物含量水平和火災(zāi)情況下的煙霧含量、氣體溫度進(jìn)行控制。在整個(gè)隧道的建設(shè)中，通風(fēng)方案的優(yōu)劣及通風(fēng)運(yùn)營(yíng)效果的好壞，將直接關(guān)系到隧道的工程造價(jià)、運(yùn)營(yíng)環(huán)境、救災(zāi)功能及運(yùn)營(yíng)效益。目前國(guó)內(nèi)對(duì)公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)的研究還比較滯后，有關(guān)火災(zāi)通風(fēng)方面的技術(shù)仍需加強(qiáng)。此外，在國(guó)內(nèi)相當(dāng)數(shù)量的中長(zhǎng)公路隧道中，由于經(jīng)濟(jì)的原因，通風(fēng)系統(tǒng)一般也沒用開啟。
三、施工質(zhì)量檢測(cè)方法的確定
自我國(guó)開展公路隧道施工質(zhì)量檢測(cè)評(píng)價(jià)工作以來，如何對(duì)工程材料或者工程施工情況進(jìn)行檢測(cè)一直處于探索中，各有特點(diǎn)的許多檢測(cè)方法在工程中不斷得以應(yīng)用，而在實(shí)踐中，由于檢測(cè)方法自身存在的局限性或者缺陷性等，部分檢測(cè)方法逐漸被淘汰，更多符合工程實(shí)際需要的新型檢測(cè)方法隨之涌現(xiàn)。
由于本文的研究目的在于梳理出一套實(shí)用性較強(qiáng)、簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)方法，因此，本文在敘述的過程中，直接給出分析比較結(jié)果，給出具體工程項(xiàng)目通過分析比較而最終選定的檢測(cè)方法。在此僅以錨桿檢測(cè)為例，對(duì)檢測(cè)方法的比對(duì)選用做簡(jiǎn)要說明。
我國(guó)傳統(tǒng)的錨桿施工質(zhì)量檢測(cè)主要是指錨固質(zhì)量及受力狀態(tài)的檢測(cè)，主要是在竣工階段利用液壓千斤頂進(jìn)行破壞性拉拔試驗(yàn)，而這種檢測(cè)手段會(huì)對(duì)經(jīng)錨桿加固的巖體產(chǎn)生較強(qiáng)的擾動(dòng)，降低了錨桿對(duì)圍巖的加固作用，對(duì)軟巖或較破碎巖層帶來不利影響，另外，拉拔試驗(yàn)費(fèi)工費(fèi)時(shí)，費(fèi)用較高。
在用聲波反射法檢測(cè)時(shí)，可將錨桿和凝固后的錨固劑近似為一個(gè)組合桿體，而錨桿與凝固后的錨固劑的強(qiáng)度都明顯大于隧道圍巖，故可把其組
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