隧道工程试验检测技术 讲义
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【精品】隧道工程试验检测技术
隧道工程试验检测技术第一章总论一、公路隧道的特点断面大、形状扁平、需要营运照明、需要营运通风、防水要求高。
二、公路隧道常见的质量问题隧道渗漏、衬砌开裂、限界受侵、衬砌结构与围岩结合不密实、通风、照明不良。
三、公路隧道检测技术的内容材料检测、施工检测（施工质量检测、施工监控量测）、环境检测。
四、隧道分为那几类特长（＞3000ｍ）、长（3000-1000ｍ）、中长（1000-500ｍ）、短（＜500ｍ）。
五、隧道的作用有那三点缩短线路里程、改善线路线形、提高公路等级。
第二章超前支护与预加固围岩施工质量检测一、在隧道开挖前或开挖中采用辅助施工方法以增强隧道围岩稳定。
常用的方法有：超前支护和预加固两大类。
主要有地表砂浆锚杆或地表注浆加固、超前锚杆或超前小导管支护、管棚钢架超前支护、超前小导管预注浆、超前围岩深孔注浆。
1、地表砂浆锚杆或地表注浆加固的使用条件：适用于浅埋、洞口地段或某些偏压地段。
2、超前锚杆或超前小导管支护的使用条件：适用于浅埋松散破碎的地层内。
当围岩自稳时间在12-24ｈ之间，必须采用先支护后开挖的措施。
3、管棚钢架超前支护的使用条件：适用于极破碎的地层、塌方体、岩堆等地段。
它的施工流程：制作管棚钢架－测设中线及水平基点－检查已开挖断面尺寸及形状－安设管棚钢架－钻管硼钢管孔眼－安设管棚钢管－开挖断面－喷射混凝土－安设初期支护钢架－锚喷。
4、超前小导管预注浆的使用条件：适用于自稳时间很短12ｈ以内的砂层、砂卵石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋地段或处理塌方等地段。
5、超前围岩深孔预注浆的使用条件：适用于处理极其松散、破碎、软弱地层，或在大量涌水的软弱地段以及断层破碎带的隧道。
二、对注浆材料的要求：1、浆液粘度低，渗透力强，流动性好，能进入细小裂隙和粉、细砂层。
这样浆液可达到预想范围，确保注浆效果。
2、可调节并准确控制浆液的凝固时间，以避免浆液流失，达到定时注浆目的。
3、浆液凝固时体积不收缩，能牢固粘结砂石；浆液结合率高，强度大。
公路隧道工程试验检测技术-24页文档资料
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《公路水运工程试验检测机构等级标准》宣贯会
四、主要检测方法与仪器
6 隧道施工超前地质预报
地质雷达探测仪——电磁波 短距离预报（15～20米）（50、100MHZ天线）
瑞典MALA公司GPR-CUⅡ型地质雷达 美国GSSI公司产的SIR—20型地质雷达 加拿大EKKO型地质雷达（GPR）
施工质量的确保
联络线等其他路线约1.7万公里。
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1400
年份 总长 / 总座 均长 1246
1200
1979 52km / 374座 139m 1000 1993 136km / 682座 199m
800 2000 628km /1684座 373m
2019 1246km/2495座642989m
《公路水运工程试验检测机构等级标准》宣贯会
公路隧道工程试验检测技术
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一、目前我国公路隧道的发展概况 二、隧道工程建设中存在的问题 三、主要检测内容 四、主要检测方法与仪器设备
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《公路水运工程试验检测机构等级标准》宣贯会
一、目前我国公路隧道的发展概况
秦岭终南山公路隧道长18.02公里，是世界规模第一、长度第二 的山岭高速公路隧道。
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《公路水运工程试验检测机构等级标准》宣贯会
二、隧道工程建设中存在的问题
1 变形过大侵入限界 2 施工塌方 3 施工中突水、涌泥 4 支护衬砌背部存在空洞 5 衬砌厚度不足 6 衬砌开裂及渗漏水 7 照明效果差－亮度不足 8 通风效果差－能见度低
3225
3000
《公路水运工程试验检测机构等级标准》宣贯会
四、主要检测方法与仪器
6 隧道施工超前地质预报
地质雷达探测仪——电磁波 短距离预报（15～20米）（50、100MHZ天线）
瑞典MALA公司GPR-CUⅡ型地质雷达 美国GSSI公司产的SIR—20型地质雷达 加拿大EKKO型地质雷达（GPR）
施工质量的确保
联络线等其他路线约1.7万公里。
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1400
年份 总长 / 总座 均长 1246
1200
1979 52km / 374座 139m 1000 1993 136km / 682座 199m
800 2000 628km /1684座 373m
2019 1246km/2495座642989m
《公路水运工程试验检测机构等级标准》宣贯会
公路隧道工程试验检测技术
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一、目前我国公路隧道的发展概况 二、隧道工程建设中存在的问题 三、主要检测内容 四、主要检测方法与仪器设备
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《公路水运工程试验检测机构等级标准》宣贯会
一、目前我国公路隧道的发展概况
秦岭终南山公路隧道长18.02公里，是世界规模第一、长度第二 的山岭高速公路隧道。
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《公路水运工程试验检测机构等级标准》宣贯会
二、隧道工程建设中存在的问题
1 变形过大侵入限界 2 施工塌方 3 施工中突水、涌泥 4 支护衬砌背部存在空洞 5 衬砌厚度不足 6 衬砌开裂及渗漏水 7 照明效果差－亮度不足 8 通风效果差－能见度低
3225
3000
隧道工程试验检测技术六
隧道工程试验检测技术六
• 11、量测数据处理及应用
• 1） 量测数据处理的目的
•
由于现场量测所得的原始数据，不可避免具有一定的离散性，其中
包含着测量误差甚至测试错误。不经过整理和数学处理的量测数据一时难
以直接利用。数学处理的目的是：
•
⑴将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证，以确
认量测结果的可靠性；
•
拱顶变位值 C=Kd2-Kd1=A2-A1+B2-B1
•
C>0 拱顶上移；C<0 拱顶下沉。
隧道工程试验检测技术六
•地表下沉量测 •1、浅埋段预测地表坡面的稳定 •2、根据地表建筑物，控制最大下沉量
• 6、围岩内部位移量测 • 1）隧道围岩内部位移量测的主要目的是： • ⑴了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围。 • ⑵判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围。 • ⑶根据实测结果优化锚杆参数，指导施工。 • 2）量测仪器：多点位移计 • 3）测量原理
足够的重视，所以目测观察是新奥法量测中的必测项目。
• 1）隧道目测观察的目的是：
• ⑴预测开挖面前方的地质条件。
• ⑵为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。
Байду номын сангаас
• ⑶根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。
• 2）观察内容：
• ⑴掌子面地质水文条件、岩性、结构面产状、有无断层，是否偏压、
•
α——钢尺线膨胀系数；
•
T0——鉴定钢尺的标准温度， T0 =20℃
•
T——每次量测时的平均气温；
•
L——钢尺长度。
隧道工程试验检测技术六
隧道工程试验检测技术六
• 11、量测数据处理及应用
• 1） 量测数据处理的目的
•
由于现场量测所得的原始数据，不可避免具有一定的离散性，其中
包含着测量误差甚至测试错误。不经过整理和数学处理的量测数据一时难
以直接利用。数学处理的目的是：
•
⑴将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证，以确
认量测结果的可靠性；
•
拱顶变位值 C=Kd2-Kd1=A2-A1+B2-B1
•
C>0 拱顶上移；C<0 拱顶下沉。
隧道工程试验检测技术六
•地表下沉量测 •1、浅埋段预测地表坡面的稳定 •2、根据地表建筑物，控制最大下沉量
• 6、围岩内部位移量测 • 1）隧道围岩内部位移量测的主要目的是： • ⑴了解隧道围岩的径向位移分布和松弛范围。 • ⑵判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围。 • ⑶根据实测结果优化锚杆参数，指导施工。 • 2）量测仪器：多点位移计 • 3）测量原理
足够的重视，所以目测观察是新奥法量测中的必测项目。
• 1）隧道目测观察的目的是：
• ⑴预测开挖面前方的地质条件。
• ⑵为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。
Байду номын сангаас
• ⑶根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。
• 2）观察内容：
• ⑴掌子面地质水文条件、岩性、结构面产状、有无断层，是否偏压、
•
α——钢尺线膨胀系数；
•
T0——鉴定钢尺的标准温度， T0 =20℃
•
T——每次量测时的平均气温；
•
L——钢尺长度。
隧道工程试验检测技术六
隧道工程试验检测技术六
隧道工程检测技术课件PPT
• ①贯入法(射钉法)：根据射钉贯入砂浆的深度和砂浆抗压 强度间的相关关系，采用压缩工作弹簧加荷，把一测钉贯入 砂浆中，由测钉的贯入深度通过现场建立的测强曲线来换算 抗压强度的检测方法。设备由发射枪、子弹、钢钉和测量卡 尺组成。
• 贯入法优点快捷、时效性比较强，可操作性强且对喷射混凝 土无损伤；缺点是检测强度的准确性受回归方程的精度、喷 射混凝土的骨料及所选点的位置等因素的影响较大。（引用 标准《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》JGJ/T1362001）
• ③无底试模法：使用无底试模成型，砂浆容易失水，所测 得的强度更接近工程实际值,无底试模的边长为150cm， 成型起来比较方便，抗压试验加载方向应与试块喷射成型 方向垂直，抗压强度换算系数应通过试验确定。
4初期支护检测
• 4.2喷射混凝土强度 • ⑴标准规定 • TB10753-2010： 喷射混凝土强度必须符合设计要求。 • JTG F80/1-2004：喷射混凝土强度在合格标准内。 • ⑵检测频率 • TB10753-2010 • 每一作业循环检验一次，每个循环至少在拱部和边墙各
• ⑵物探法 • 物探法常用的主要有地质雷达法、红外探测法及TSP法、
TRT法等。 • 地质雷达法测的探测距离比较近； • 红外探测法主要探测水； • TSP和TRT 是一种比较常用先进的超前地质预报法，它可
以探测断层分部、围岩变化、溶洞情况等。一般情况，在 隧道进洞前50米内采用地质雷达法，50米后采用TSP法或 TRT法进行超前地质预报。
喷射混凝 土
强度 厚度
每一作业循环检验一次，每个喷大板切割法、
循环至少在拱部和边墙各留置 凿方切割法、
一组检验时间
钻孔取芯法
全断面开挖时，施工单位每一
无损
• 贯入法优点快捷、时效性比较强，可操作性强且对喷射混凝 土无损伤；缺点是检测强度的准确性受回归方程的精度、喷 射混凝土的骨料及所选点的位置等因素的影响较大。（引用 标准《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》JGJ/T1362001）
• ③无底试模法：使用无底试模成型，砂浆容易失水，所测 得的强度更接近工程实际值,无底试模的边长为150cm， 成型起来比较方便，抗压试验加载方向应与试块喷射成型 方向垂直，抗压强度换算系数应通过试验确定。
4初期支护检测
• 4.2喷射混凝土强度 • ⑴标准规定 • TB10753-2010： 喷射混凝土强度必须符合设计要求。 • JTG F80/1-2004：喷射混凝土强度在合格标准内。 • ⑵检测频率 • TB10753-2010 • 每一作业循环检验一次，每个循环至少在拱部和边墙各
• ⑵物探法 • 物探法常用的主要有地质雷达法、红外探测法及TSP法、
TRT法等。 • 地质雷达法测的探测距离比较近； • 红外探测法主要探测水； • TSP和TRT 是一种比较常用先进的超前地质预报法，它可
以探测断层分部、围岩变化、溶洞情况等。一般情况，在 隧道进洞前50米内采用地质雷达法，50米后采用TSP法或 TRT法进行超前地质预报。
喷射混凝 土
强度 厚度
每一作业循环检验一次，每个喷大板切割法、
循环至少在拱部和边墙各留置 凿方切割法、
一组检验时间
钻孔取芯法
全断面开挖时，施工单位每一
无损
隧道工程试验检测技术
当位移速率大于1mm/d时，表明围岩处于急剧变形阶段，应密切关注围岩动态。
当位移速率在1～0.2mm/d之间时，表明围岩处于缓慢变形阶段。
当位移速率小于0.2mm/d时，表明围岩已达到基本稳定，可以进行二次衬砌作业。
⑵根据位移速率进行施工管理
(3)根据位移时态曲线进行施工管理 每次量测后应及时整理数据，绘制时态曲线。 a.当位移速率很快变小，时态曲线很快平缓，表明围岩稳定性好，可适当减弱支护。 b.当位移速率逐渐变小，即d2u/dt2＜0，时态曲线趋于平缓，表明围岩变形趋于稳定，可正常施工。 c.当位移速率不变，即d2u/dt2=0，时态曲线直线上升，表明围岩变形急剧增长，无稳定趋势，应及时加强支护，必要时暂停掘进。 d.当位移速率逐步增大，即d2u/dt2＞0，时态曲线出现反弯点，表明围岩已处于不稳定状态，应停止掘进，及时采取加固措施。
净空变化
拱顶下沉
Ⅰ～Ⅱ
5～10
1～2条基线
1～3点
Ⅲ
10～30
1条基线
1点
Ⅳ
30～50
1条基线
1点
⑵量测频率：量测频率可根据位移速度和量测断面距开挖面距离
按位移速度
位移速度（mm/d）
量测频率
≥5
2次/d
1～5
1次/d
0.5～1
1次/2～3d
0.2～0.5
1次/3d
＜0.2
1次/7d
按距开挖面距离(注：b为隧道开挖宽度)
1）量测目的
2、周边收敛量测
隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收敛。所谓周边收敛量测主要是隧道内壁面两点连线方向的距离的变形量的量测。收敛值为两次量测的距离之差。
2）量测设计 ⑴收敛量测的间距与测线
当位移速率在1～0.2mm/d之间时，表明围岩处于缓慢变形阶段。
当位移速率小于0.2mm/d时，表明围岩已达到基本稳定，可以进行二次衬砌作业。
⑵根据位移速率进行施工管理
(3)根据位移时态曲线进行施工管理 每次量测后应及时整理数据，绘制时态曲线。 a.当位移速率很快变小，时态曲线很快平缓，表明围岩稳定性好，可适当减弱支护。 b.当位移速率逐渐变小，即d2u/dt2＜0，时态曲线趋于平缓，表明围岩变形趋于稳定，可正常施工。 c.当位移速率不变，即d2u/dt2=0，时态曲线直线上升，表明围岩变形急剧增长，无稳定趋势，应及时加强支护，必要时暂停掘进。 d.当位移速率逐步增大，即d2u/dt2＞0，时态曲线出现反弯点，表明围岩已处于不稳定状态，应停止掘进，及时采取加固措施。
净空变化
拱顶下沉
Ⅰ～Ⅱ
5～10
1～2条基线
1～3点
Ⅲ
10～30
1条基线
1点
Ⅳ
30～50
1条基线
1点
⑵量测频率：量测频率可根据位移速度和量测断面距开挖面距离
按位移速度
位移速度（mm/d）
量测频率
≥5
2次/d
1～5
1次/d
0.5～1
1次/2～3d
0.2～0.5
1次/3d
＜0.2
1次/7d
按距开挖面距离(注：b为隧道开挖宽度)
1）量测目的
2、周边收敛量测
隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收敛。所谓周边收敛量测主要是隧道内壁面两点连线方向的距离的变形量的量测。收敛值为两次量测的距离之差。
2）量测设计 ⑴收敛量测的间距与测线
隧道工程检测ppt课件.ppt
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
激光断面仪示意图
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
激光断面仪数据示意
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第二章 开挖质量检测
第二节 欠超挖测定
四、激光断面仪法
2、仪器简介 （1）仪器组成: 检测主机、测量控制器、三脚架、 软件、外接电源盒等部分组成。 （2）主要技术指标： 检测半径： 0.2–60 米 检测时间：自动检测约为2~3 分钟 一个断面。 充电使用时间 : 一次充电12 小时可 连续使用6 小时 检测精度 : ±1 毫米
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第三章 初期支护施工质量检测
第二节 锚杆拉拔力测试 三、测试方法
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第三章 初期支护施工质量检测
第二节 锚杆拉拔力测试
二、测试要求
1、每安装300根锚杆至少随机抽样一组（3根） ， 设计变更或材料变更时，另做一组拉拔力 测试。 2、同组锚杆锚固力或拉拔力的平均值，应大于 或等于设计值。 3、同组单根锚杆的锚固力或拉拔力，不得低于 设计值的90% 。
隧道工程试验检测技术PPT课件
04 隧道工程试验检测技术的 发展趋势与展望
智能化、自动化检测技术的发展
智能化检测技术
随着传感器技术、信号处理技术和人工智能 技术的发展，隧道工程试验检测技术正朝着 智能化方向发展。例如，智能传感器能够自 动识别和测量隧道结构的各种参数，实现实 时监测和预警。
自动化检测技术
自动化检测技术可以提高检测效率和精度， 减少人为误差。例如，自动化检测设备能够 自动完成隧道内部各项检测任务，并将数据
自动传输和处理，生成检测报告。
新材料、新工艺在隧道工程试验检测中的应用
新材料的应用
新型材料在隧道工程中得到广泛应用，如碳纤维复合材 料、玻璃纤维增强塑料等。这些新材料具有高强度、轻 质、耐腐蚀等优点，可以提高隧道结构的稳定性和耐久 性。
新工艺的应用
随着隧道工程建设技术的发展，一些新的施工工艺和方 法不断涌现。例如，盾构法、浅埋暗挖法等新工艺可以 提高隧道施工的效率和安全性，同时也可以为试验检测 技术提供更多的应用场景。
铁路隧道工程试验检测技术应用
总结词
铁路隧道工程中，试验检测技术对于提高工 程质量、降低维护成本具有重要作用。
详细描述
通过应用先进的试验检测技术，可以实现铁 路隧道工程的全面监控和管理。这不仅可以 提高工程质量，降低工程风险和造价，还可 以为工程的维护和加固提供科学依据，延长 铁路隧道的使用寿命，降低维护成本。
• 总结词：高速公路隧道工程中，试验检测技术对于提高工程质量、降低维护成 本具有重要意义。
• 详细描述：通过应用先进的试验检测技术，可以实现对高速公路隧道工程的全 面监控和管理。这不仅有助于及时发现和解决工程质量问题，还可以为工程维 护和加固提供科学依据，降低隧道的维护成本，延长使用寿命。
隧道工程试验检测技术二
隧道工程试验检测的力学基础
01
02
03
应力分析
通过测量隧道围岩和支护 结构的应力分布，评估其 稳定性。
变形分析
研究隧道在施工和运营过 程中的变形规律，判断是 否发生破坏。
强度分析
根据材料试验确定围岩和 支护结构的强度参数，为 设计提供依据。
隧道工程试验检测的数学基础
数值分析
利用数值计算方法模拟隧 道施工过程和稳定性分析。
函数分析
研究隧道结构中各种物理 量的分布规律和变化趋势。
最优化方法
验检测的统计学基础
概率论
研究隧道工程中各种随机现象的 概率分布规律。
数理统计
通过对大量数据进行统计分析，评 估隧道工程的性能指标和可靠性。
回归分析
利用数学模型预测隧道工程的性能 变化趋势，为工程决策提供依据。
02
绿色化
随着环保意识的提高，隧道工 程试验检测技术也向着绿色化 方向发展。采用无损检测技术 、低能耗检测设备以及环保型 材料，减少对环境的影响，同 时确保工程质量和安全。
03
标准化
隧道工程试验检测技术的标准 化是行业发展的重要趋势。通 过制定统一的检测标准和方法 ，规范检测流程和操作，提高 检测结果的可比性和可靠性， 为工程质量评估提供有力依据 。
隧道工程试验检测技术二
目录
• 隧道工程试验检测技术概述 • 隧道工程试验检测技术的基本原理 • 隧道工程试验检测的主要方法 • 隧道工程试验检测技术的应用实例 • 隧道工程试验检测技术的发展趋势和展望
01
隧道工程试验检测技术概述
隧道工程试验检测的目的和意义
确保隧道工程质量和安全
降低隧道施工成本
隧道工程试验检测技术的应用范围
交通部桥梁隧道试验检测课件
隧道内部环境检测
检测隧道内的空气质量、 温度、湿度等环境因素。
隧道排水系统检测
检查排水系统的通畅性， 防止积水对隧道结构造成 损害。
隧道检测方法
目视检测
通过肉眼或使用望远镜进行外观 检测。
01
雷达检测
02 利用雷达技术对隧道内部结构进 行无损检测。
声波检测
利用声波反射原理检测隧道结构 的内部缺陷。 03
仪器检测
使用各种专业仪器，如雷达、超声波等， 对桥梁进行详细检测。
试验检测
通过对桥梁进行加载试验，评估其承载能 力和稳定性。
监测系统
利用安装在桥梁上的传感器和监测系统， 实时监测桥梁的状态。
桥梁检测标准与规范
国家标准
根据国家颁布的有关桥梁检测的标准和规 范进行检测。
行业标准
根据交通部颁布的行业标准和规范进行检 测。
随着传感器、通信和数据处理技术的 发展，桥梁隧道试验检测将更加自动 化和智能化，提高检测效率和准确性 。
新型无损检测技术
结构健康监测与预警系统
通过实时监测桥梁隧道的结构状态， 结合数据分析与预测，实现预警和预 防性维护。
无损检测技术如超声波、红外线、雷 达等将得到更广泛应用，能够在不损 伤结构的情况下进行全面检测。
目的
确保桥梁和隧道的安全运行，及时发 现潜在隐患，为维修加固和改建提供 科学依据，提高交通设施的质量和可 靠性。
检测的重要性
保障交通安全
对桥梁和隧道进行定期检 测，可以及时发现潜在的 安全隐患，防止因结构损 坏或材料老化引起的安全
事故。
提高运营效率
通过检测可以了解桥梁和 隧道的性能状况，优化养 护维修计划，确保交通设 施的正常运行，提高运营