【教学课件】第八章-隧道养护

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早期发现：
隧道变异的发生一般都是有前兆的，早期
发现这些前兆，并做出正确的判定，及时处理
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可能发生的变异是当前各国进行隧道维修管理
的基本前提。 这一点对我们更具有重要的意
义。早期发现——正确诊断——推定变异发生
原因应该成为我们进行维修管理的重要内
容。 “千里之堤、溃于蚁穴”，假如我们
能重视这些“蚁穴”，及早发现，进行诊断和
5．洞内排水设施：排水沟类型、长度、深度；检查井形 状、间距、数量；盲沟情况、钻孔排水、泄水洞排水等情 况。
6．洞外排水设施：洞外排水沟及山上排水沟类型、长度 等。
7．路堑的起讫里程、护坡材料等。
8．通风设备情况。
9．电力及照明设备情况。
10．通讯设施情况。
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二、主要病害状况卡片
主要病害状况卡片可以用列表的方式表示，如下表所示。
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
1．隧道检查 隧道检查有：经常检查、定期检查、特别检查和限界检查 等。 2．检查隧道病害的方法
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。
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3．衬砌裂损的描述
（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。
（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
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（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。
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对症下药：
隧道发生变异，就和人生病一样。因此， 有人把隧道的维修管理认为是“隧道临床医 学”。“对症下药”就是临床医学的重要原则。 隧道的变异是各种各样的，整治的方法也是各 种各样的。因此，必须了解变异和各种整治对 策的相互对应关系，以期获得最好的治理效果。
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第一节 隧道运营阶段的养护工作
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。
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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。
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图8-1衬砌各部位的划分
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（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≤0.3mm 0.3＜δ≤2.0mm 2.0＜δ≤20mm δ＞20mm
为毛裂缝 为小裂缝 为中裂缝 为大裂缝
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（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。
一、隧道设备概况
1．隧道概况：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。
2．隧道结构的断面形状：内轮廓尺寸、衬砌材料、避车洞 设置情况等。
3．辅助坑道：记录竖井、斜井、横洞及平行导坑的位置及 其它情况。
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4．线路情况：纵坡、平面、设备、道床、轨枕、钢轨等 情况。
高速铁路隧道养护
高速铁路隧道的维修管理的基 本理念和原则是：
预防为主
早期发现
及早治理
对症下药
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预防为主 预防维修管理是最好的维修管
理方法。也就是说在变异发现之前 进行详细的检查，并采取不让变异 发生的必要对策，维持结构物的正 常功能，是最经济的维修管理方法。 因此，建立一个完善的检查体系是 十分重要的。
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
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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
主要病害状况卡片
病害种类：
记
发生时
录 病 害 位置 长 度 最 大 数
间
危险 简 要
日 性质 自×至 （mm） 量（ ） ×年×月 程度 分析
期
×
×日
在填写卡片时应注意以下几点：
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。
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图8-4 衬砌裂损的形式
图8-5衬砌沿纵向剪断
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 。
治理，就不会发展成为“大病”
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及早治理： 拖延处理发生的变异，只会使变异继续发展，最
后可能导致隧道各种事故的发生。实践指出：出现了 变异，并不可怕，怕的是不能及时处理。及时处理会 收到“事半功倍”的效果。隧道是修筑在地下的线状 结构物，围岩动态及环境条件是十分复杂的。因此， 即使进行了详细地调查，有时也很难充分掌握隧道的 变异状态。在变异有发展性的情况，在变异发生的初 期阶段，只要采取一些轻微的措施就可解决问题。但 如在发展过程中，就必须采取强有力的措施了。
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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。
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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。