《公路隧道加固技术规范》.doc

1 JTGJTG 中华人民共和国行业标准 JTG T XXX XXXX 公路隧道加固技术规范公路隧道加固技术规范 Specifications for Strengthening Technology of Highway Tunnel 修订稿 2011 1 27 XXXX XX XX 发布 XXXX XX XX 实施 中华人民共和国交通运输部发布中华人民共和国交通运输部发布 1 中华人民共和国行业推荐性标准中华人民共和国行业推荐性标准 公路隧道加固技术规范公路隧道加固技术规范 Specifications for Strengthening Technology of Highway Tunnel 主编单位 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 批准部门 中华人民共和国交通运输部 实施日期 XXXX XX XX 2 中华人民共和国交通运输部中华人民共和国交通运输部 公告公告 主题词主题词 公路 行业 规范 公告 前 言 1 前前 言言 根据交通运输部根据交通运输部 关于开展 2009 年度公路工程标准制修订项目工作的 预通知 交公便字 2009 20 号 文件 由中交第一公路勘察设计研究院有限公司作为主编 单位组织有关专家编制 公路隧道加固技术规范 本规范吸取了国内研究成果和隧道加固设计 施工经验 借鉴了国际先进的标准规范 通过召开专家审查 发函等形式 征求了有关单位和个人的意见 经过反复讨论 修改 最 后由交通运输部审查定稿 本规范包括 28 章 基本涵盖了公路隧道加固设计 施工的各种技术 工艺及施工要求 主要内容包括 1 总则 2 术语 符号 3 基本规定 4 加固用材料 5 加固设计计算 6 衬砌加固 7 套拱加固 8 注浆加固 9 换拱加固 10 隧道衬砌裂缝处治 11 抗腐蚀处理 12 隧底加固 13 洞口工程加固 14 渗漏水处治 15 冻害处治 16 震害加固 17 火灾病 害加固 18 特殊地层隧道加固 19 施工准备与施工组织 20 衬砌加固施工 21 注浆加固施工 22 隧底加固施工 23 洞口工程加固施工 24 渗漏水处治 25 冻害处治 26 隧道震害加固施工 27 隧道衬砌 裂缝与表面缺陷修补处治 278 加固质量评定 请各单位在使用过程中注意总结经验 将发现的问题与意见及时函告主编单位中交第一 公路勘察设计研究院有限公司 地址 西安市西高新区沣惠南路 20 号华晶商务广场 A 座 12 层 邮政编码 710075 联系电话 029 88372535 电子邮箱 以便修订时参考 主编单位 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 参编单位 交通运输部公路研究院 同济大学 长安大学 前 言 2 云南省公路规划设计院 四川省公路规划勘察设计院 山西省公路规划勘察设计院 中交第一公路工程局有限公司 主要编制人员 总 则 总 则 1 1 公路隧道加固设计规范 上篇 1 总则总则 2 术语 符号术语 符号 2 1 术语术语 2 2 符号 3 基本规定 3 1 一般规定一般规定 3 2 加固基本原则与工作程序加固基本原则与工作程序 4 加固用材料 4 1 材料选用原则材料选用原则 4 2 水泥水泥 4 3 混凝土混凝土 4 4 钢材钢材 4 5 喷射混凝土喷射混凝土 4 6 纤维复合材料纤维复合材料 4 7 胶黏材料胶黏材料 4 8 注浆 胶 材料注浆 胶 材料 4 9 防水堵漏材料防水堵漏材料 4 10 保温材料保温材料 5 加固设计计算 总 则 总 则 2 2 5 1 一般规定一般规定 5 2 增大截面加固法增大截面加固法 5 3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法 5 4 粘贴纤维复合材料加固法粘贴纤维复合材料加固法 6 衬砌加固 6 1 一般规定一般规定 6 2 适用加固措施适用加固措施 6 3 构造要求构造要求 7 套拱加固 7 1 一般规定一般规定 7 2 适用加固措施适用加固措施 7 3 构造要求构造要求 8 注浆加固 8 1 一般规定一般规定 8 2 加固措施加固措施 8 3 构造要求构造要求 9 套拱加固 9 1 一般规定一般规定 9 2 适用加固措施适用加固措施 9 3 构造要求构造要求 10 裂缝处治 总 则 总 则 3 3 10 1 一般规定一般规定 10 2 裂缝修补方法裂缝修补方法 10 3 裂缝修补要求裂缝修补要求 11 抗腐蚀处治 11 1 一般规定一般规定 11 2 处治措施处治措施 12 隧底加固 12 1 一般规定一般规定 12 2 加固方法加固方法 12 3 构造要求构造要求 13 洞口工程加固 13 1 一般规定一般规定 13 2 洞口结构加固洞口结构加固 13 3 洞口仰坡加固洞口仰坡加固 13 4 洞口安全影响区加固洞口安全影响区加固 13 5 构造要求固构造要求固 14 渗漏水处治 14 1 一般规定一般规定 14 2 处治措施处治措施 14 3 材料要求材料要求 14 4 构造要求构造要求 总 则 总 则 4 4 15 冻害处治 15 1 一般规定一般规定 15 2 处治方法处治方法 15 3 计算方法计算方法 15 4 性能要求性能要求 16 震害加固 16 1 一般规定一般规定 16 2 震害分级震害分级 16 3 计算方法计算方法 16 4 性能要求性能要求 17 火灾病害加固 17 1 一般规定一般规定 17 2 火灾加固分级火灾加固分级 17 3 加固方法加固方法 1 总则总则 1 2 术语 符号术语 符号 2 2 12 1 术语术语 2 2 22 2 符号符号 5 3 基本规定基本规定 7 3 13 1 一般规定一般规定 7 总 则 总 则 5 5 3 23 2 加固基本原则与工作程序加固基本原则与工作程序 8 4 加固用材料加固用材料 10 4 14 1 材料分类与选用原则材料分类与选用原则 10 4 24 2 水泥水泥 10 4 34 3 混凝土混凝土 11 4 44 4 钢材钢材 12 4 54 5 喷射混凝土喷射混凝土 13 4 64 6 纤维复合材料纤维复合材料 14 4 74 7 胶黏剂胶黏剂 15 4 84 8 注浆 胶 材料注浆 胶 材料 18 4 94 9 防水堵漏材料防水堵漏材料 20 4 104 10 保温材料保温材料 21 5 加固设计计算加固设计计算 23 5 15 1 一般规定一般规定 23 5 25 2 增大截面加固法增大截面加固法 26 5 35 3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法 34 5 45 4 粘贴纤维复合材料加固法粘贴纤维复合材料加固法 41 5 45 4 加固设计安全评定加固设计安全评定 47 6 衬砌表面加固衬砌表面加固 48 6 16 1 一般规定一般规定 48 6 26 2 喷射混凝土喷射混凝土 48 总 则 总 则 6 6 6 36 3 嵌入钢拱架嵌入钢拱架 49 6 46 4 粘贴纤维复合材料粘贴纤维复合材料 50 6 56 5 粘贴钢板 带 粘贴钢板 带 52 7 套拱加固套拱加固 55 7 17 1 一般规定一般规定 55 7 27 2 适用加固措施适用加固措施 56 7 37 3 构造要求构造要求 58 8 8 注浆加固注浆加固 60 8 18 1 基本原则基本原则 60 8 28 2 一般规定一般规定 60 8 38 3 适用加固措施适用加固措施 61 9 9 换拱加固换拱加固 67 9 19 1 一般规定一般规定 67 9 29 2 构造要求构造要求 68 9 39 3 适用加固措施适用加固措施 69 10 隧道衬砌隧道衬砌裂缝处治裂缝处治 72 10 110 1 一般规定一般规定 72 10 210 2 裂缝修补方法裂缝修补方法 73 10 310 3 裂缝修补材料裂缝修补材料 75 11 抗腐蚀处理抗腐蚀处理 77 11 111 1 一般规定一般规定 77 总 则 总 则 7 7 11 211 2 隧道衬砌化学性腐蚀隧道衬砌化学性腐蚀 77 11 311 3 处治措施处治措施 78 1212 隧底加固隧底加固 79 12 112 1 一般规定一般规定 79 12 212 2 加固方法加固方法 79 12 312 3 构造要求构造要求 85 13 洞口工程加固洞口工程加固 86 13 113 1 一般规定一般规定 86 13 213 2 洞门结构加固洞门结构加固 87 13 313 3 洞口边仰坡加固洞口边仰坡加固 88 13 413 4 洞口安全影响区加固洞口安全影响区加固 91 13 513 5 构造要求构造要求 93 14 渗漏水处治渗漏水处治 95 14 114 1 一般规定一般规定 95 14 214 2 处治原则处治原则 95 14 314 3 处治顺序处治顺序 97 14 414 4 处治措施处治措施 97 14 514 5 构造要求构造要求 101 15 冻害处治冻害处治 105 15 115 1 一般规定一般规定 105 15 215 2 处治方法处治方法 107 总 则 总 则 8 8 15 315 3 计算方法计算方法 108 15 415 4 构造要求构造要求 110 16 震害加固震害加固 111 16 116 1 一般规定一般规定 111 16 216 2 震害评估震害评估 112 16 316 3 加固方法加固方法 114 16 416 4 构造要求构造要求 115 17 特殊地层隧道加固特殊地层隧道加固 117 17 117 1 一般规定一般规定 117 17 217 2 特殊地层的隧道加固特殊地层的隧道加固 118 公路隧道加固施工规范 下篇 18 施工准备与施工组织施工准备与施工组织 123 18 118 1 施工准备施工准备 123 18 218 2 进场材料的验收进场材料的验收 124 18 318 3 施工组织设计施工组织设计 126 18 418 4 施工安全施工安全 126 18 518 5 施工环境保护施工环境保护 127 19 衬砌加固施工衬砌加固施工 129 19 119 1 一般规定一般规定 129 19 219 2 衬砌拆除衬砌拆除 129 19 3 嵌拱加固嵌拱加固 130 总 则 总 则 9 9 19 4 增加截面加固增加截面加固 130 19 5 注浆加固注浆加固 131 19 6 粘贴钢板加固粘贴钢板加固 133 19 7 粘贴纤维复合材料加固粘贴纤维复合材料加固 134 19 8 质量检验与验收质量检验与验收 136 20 隧底加固施工隧底加固施工 141 20 1 一般要求一般要求 141 20 2 加固方法加固方法 141 20 3 质量检验与验收质量检验与验收 143 21 洞口工程加固施工洞口工程加固施工 144 21 1 一般规定一般规定 144 21 2 裂缝修补裂缝修补 144 21 3 装饰修复装饰修复 144 21 4 注浆加固注浆加固 145 21 5 洞口边仰坡加固洞口边仰坡加固 145 21 6 隧道洞外安全区影响加固 主 被动防护网 隧道洞外安全区影响加固 主 被动防护网 146 21 7 接长明洞接长明洞 146 21 8 防排水系统修善防排水系统修善 146 21 9 质量检验与验收质量检验与验收 146 22 渗漏水处治渗漏水处治 148 22 1 一般规定一般规定 148 总 则 总 则 10 10 22 2 施工要求施工要求 148 22 3 质量检验与验收质量检验与验收 150 23 冻害处治冻害处治 151 23 1 一般规定一般规定 151 23 2 隔热法隔热法 151 23 3 U 型沟槽法型沟槽法 155 23 4 加热法加热法 155 23 5 保温水沟保温水沟 156 23 6 中心深埋水沟中心深埋水沟 156 23 7 防寒泄水洞防寒泄水洞 156 23 8 防雪保温棚防雪保温棚 156 23 9 质量检验与验收质量检验与验收 157 24 隧道震害加固施工隧道震害加固施工 158 24 1 一般规定一般规定 158 24 2 隧道结构加固隧道结构加固 158 24 3 质量检验与验收质量检验与验收 158 25 隧道衬砌裂缝与表面缺陷修补处治隧道衬砌裂缝与表面缺陷修补处治 159 25 1 一般规定一般规定 159 25 2 裂缝修补施工裂缝修补施工 160 25 3 缺陷修补施工缺陷修补施工 160 25 4 质量检验与验收质量检验与验收 162 总 则 总 则 11 11 26 加固质量评定加固质量评定 164 26 1 一般规定一般规定 164 26 2 加固质量评定内容加固质量评定内容 164 26 3 评定方法评定方法 166 附录附录 A 加固用材料加固用材料 附录附录 B 荷载结构法荷载结构法 附录附录 C 渗漏水病害分级和渗漏水状态描述渗漏水病害分级和渗漏水状态描述 附录附录 E 高温时和高温后混凝土 钢筋折减系数高温时和高温后混凝土 钢筋折减系数 附录附录 F 本规范用词说明本规范用词说明 附件附件 公路隧道加固技术规范公路隧道加固技术规范 JTG T XXX XXX 条文说明 条文说明 1 总则总则 3 基本规定基本规定 4 加固用材料加固用材料 5 加固设计计算加固设计计算 6 衬砌加固衬砌加固 7 套拱加固套拱加固 8 注浆加固注浆加固 9 换拱加固换拱加固 10 裂缝处治裂缝处治 11 抗腐蚀处治抗腐蚀处治 总 则 总 则 12 12 12 隧底加固隧底加固 13 洞口工程加固洞口工程加固 14 渗漏水处治渗漏水处治 15 冻害处治冻害处治 16 震害加固震害加固 17 火灾病害加固火灾病害加固 18 特殊地层隧道加固特殊地层隧道加固 19 施工准备与施工组织施工准备与施工组织 20 衬砌加固施工衬砌加固施工 22 隧底加固施工隧底加固施工 23 洞口工程加固施工洞口工程加固施工 24 渗漏水处治施工渗漏水处治施工 25 冻害处治施工冻害处治施工 26 震害处治施工震害处治施工 27 衬砌裂缝与表面缺陷修补处治施工衬砌裂缝与表面缺陷修补处治施工 总 则 总 则 13 13 1 总则 1 0 11 0 1 为使公路隧道加固满足安全适用 技术可靠 经久耐用 经济合理 环境保护的 要求 特制定本规范 条文说明 本条规定了制定本规范的目的和要求 目前 我国隧道占公路里程比重不 断增大 旧隧道及有缺陷危及行车安全的隧道不断增多 加固任务量巨大 但对隧道加固的 目的和要求不甚明确 往往对隧道病害的发生和发展及其危害性理解不够 导致加固技术水 平良莠不齐 因此必须加以规定 使隧道加固技术能够满足安全适用 技术可靠 经济耐用 经济合理 环境保护的要求 1 0 21 0 2 本规范适用于公路山岭隧道以恢复使用功能 提高结构承载能力 增强安全性和 耐久性为目的加固设计 施工与验收 一般养护工程可参照使用隧道养护工程可参照使用 条文说明 本规范适用于产生病害后恢复其设计使用功能的公路山岭隧道加固 针对 病害产生的原因和发展趋势采用合理的措施进行加固 以满足恢复使用功能 提高结构承载 能力 增强安全性和耐久性为目的加固设计 施工与验收的要求 1 0 31 0 3 隧道加固设计前 应按照有关要求和相关规范对既有公路隧道进行检测 评定 条文说明 公路隧道属于地下工程 病害的发生和发展隐蔽性较强 危害性大 且病 害检测难度较大 隧道病害成因的判定是采取何种加固措施的关键环节 成因不明的整治和 加固只能治标不治本 无法达到根治的目的 且病害易反复发生 因此隧道加固前 应收集 隧道设计 施工时技术资料和记录 根据检测结果 组织专家进行讨论 找出病害成因 1 0 41 0 4 隧道加固应贯彻国家技术经济政策 积极而慎重地采用新技术 新材料 新设备 新工艺 条文说明 隧道加固采用新材料时 不仅要对新材料的使用性能进行检验鉴定 还要 适当考虑对新材料的经济性要求 以及在火灾 地震等特殊条件下新材料的适用性能的要求 总 则 总 则 14 14 1 0 51 0 5 公路隧道加固技术设计 施工及验收除按本规范执行外 尚应符合国家和交通运输 部现行有关标准尚应符合国家和行业现行有关标准 规范的规定 术语 符号 总 则 2 2 术语 符号 总 则 3 3 2 术语 符号 2 1 术语 2 1 12 1 1 隧道病害 tunnel disease 由于外力 施工 材料劣化 火灾 洪水 地震等造成的影响隧道使用功能的损伤及劣 化状态 统称隧道病害 2 1 22 1 2 材料劣化 material deterioration 由于施工因素 环境侵蚀 灾害和人为因素等造成的隧道衬砌质量逐渐降低的过程 2 1 32 1 3 衬砌裂缝 lining crack 隧道衬砌在外载荷的作用下 其表面或内部发生开裂的情况 2 1 42 1 4 衬砌变形 lining deformation 隧道衬砌在外载荷作用下 其轮廓形状发生改变的情况 2 1 52 1 5 衬砌突发性坍塌 collapse of unplanned consumption 在外载荷的作用下 隧道衬砌由于集中力作用发生的突然性的局部大块塌落 2 1 62 1 6 渗漏水 leaking water 围岩或土体的水体通过衬砌裂缝或间隙渗透到衬砌内表面发生的浸渗 滴漏 涌流 喷 射现象 2 1 72 1 7 冻害 frost damage 渗漏水在低温状态下产生的影响隧道行车安全的衬砌掉块 开裂 拱部挂冰 侧墙冰柱 术语 符号 总 则 4 4 路面结冰等灾害 术语 符号 总 则 5 5 2 1 82 1 8 隧道加固 strengthening of existing tunnel 对产生病害的隧道的主要结构 构件及相关附属设施采取结构补强 局部更换或调整其 内力等措施 使其恢复设计使用功能 2 1 92 1 9 增大截面加固法 structure member strengthening with reinforced concrete 通过增大原截面面积或增配钢筋 以提高其承载能力和刚度的一种直接方法 2 1 102 1 10 衬砌表面加固法 lining surface consolidation method 通过喷射混凝土 嵌入钢拱架 粘贴复合纤维材料 粘贴钢板以提高衬砌结构承载力的 方法 2 1 112 1 11 注浆加固 technique of grouting 注浆加固是通过对病害隧道衬砌和围岩压注水泥浆液 化学浆液 或与其它加固方式联 合使用 恢复隧道全部或部分功能的一种加固方法 2 1 122 1 12 裂缝灌浆 crack grouting 通过向衬砌裂缝中灌浆 使其恢复刚度和强度的一种方法 2 1 132 1 13 衬砌背面注浆 向衬砌与围岩间的空洞注入砂浆或混凝土 以保证衬砌与围岩密贴的一种方法 2 1 142 1 14 围岩压浆 Rock mass grouting 利用注浆材料填充围岩裂隙破碎带 提高岩体的整体性和稳定性 防止其进一步破坏的 一种方法 2 1 152 1 15 套拱 Umbrella arch 为阻止既有衬砌进一步裂损变形并防止渗漏 在原衬砌外面加敷结构层 使其与原有衬 砌形成共同承载体的方法 2 1 162 1 16 隔热法 thermal insulation methods 术语 符号 总 则 6 6 隔热法是在衬砌表面或初期支护与二次衬砌之间设置隔热材料形成防冻隔温层 使围岩 的热量在冬季不易逸出 并保持防冻隔温层的背面温度在冰点以上 从而防止冻害的方法 2 1 2 1 17 加热法 heating methods 加热法是采用电热器或者在衬砌表面设置发热体 使衬砌表面的温度保持在冰点以上 从而防止冻害发生的方法 2 1 2 1 18 表面喷涂法 spraying thermal insulation layer on lining 表面喷涂法是通过压缩空气将含有保温材料 胶结材料和速凝剂等的混合物料直接喷涂 到隧道衬砌表面 形成防冻隔温层的方法 2 1 2 1 19 表面铺设法 installing thermal insulation plate on linling 表面铺设法是使用锚固件等将事先预制好的保温板固定到隧道初期支护或原有衬砌表面 形成防冻隔温层的方法 2 1 22 1 20 中间铺设法 installing thermal insulation plate in middle 中间铺设法是胶黏剂或锚固件等将预制好的保温板固定到隧道衬砌表面 形成防冻隔温 层 然后再浇筑一层衬砌混凝土的方法 也称为双重衬砌隔热法 2 1 22 1 21 防冻隔温系统 thermal insulation system 由保温层 保护层和固定材料 胶黏剂 锚固件等 构成 且安装在隧道衬砌表面的非 承重保温构造总称 2 1 222 1 22 表面修复 Cross section repairing 在凿除处及衬砌表面缺损部分恢复所采取的处治方法 2 1 232 1 23 洞口安全影响区 The affected area of security 洞口安全影响区一般指隧道洞口上方和两侧开挖线外至山顶可能危及洞口安全的全部区 域 2 1 242 1 24 纤维复合材料 fiber reinforced polymer FRP 术语 符号 总 则 7 7 高强度的连续纤维按一定规则排列 经用胶黏剂浸渍 黏结固化后形成的具有纤维 增强效应的复合材料 2 1 252 1 25 防冻隔温层材料 thermal insulation materials 具有一定的防水性 抗渗透性 防火性和耐久性的低热传导率材料 2 1 262 1 26 环氧混凝土 epoxy resin concrete 以改性环氧树脂乳液为主剂 掺入石子 砂等材料形成的高强度混凝土 2 2 符号 2 1 12 1 1 材料性能符号 原构件混凝土轴心抗压强度设计值 1cd f 分别为原构件纵向普通钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设计值 11 sdsd f f 新增纵向普通钢筋的拉应力 2s 新增纵向普通钢筋的弹性模量 2s E 新增纵向普通钢筋的抗拉强度设计值 2sd f 新 旧混凝土轴心抗拉强度设计值 21 tt ff 新箍筋和原箍筋的抗拉强度设计值 21svsv ff 2 2 22 2 2 作用效应及承载力符号 第一阶段弯矩组合设计值 1d M 第二阶段弯矩组合设计值 d M 在构件达到承载能力极限状态时 新增纵向普通钢筋的拉应变 2s 2 2 32 2 3 几何参数符号 正截面相对界限受压区高度 b 术语 符号 总 则 8 8 分别为原构件受拉区和受压区纵向普通钢筋的截面面积 11 ss A A 构件加固前混凝土截面面积和加固后新增部分混凝土截面面积 12cc AA 受压区纵向钢筋至截面近边距离 1s a 新增纵向受拉钢筋的截面面积 2s A 加固后构件截面宽度 b 加固后截面有效高度 0 h 原构件截面有效高度 01 h 等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 x 同一截面内新箍筋各肢截面面积之和及原箍筋各截面面积之和 21svsv AA 新增箍筋或原箍筋沿构件长度方向的间距 21 ss 新增纵向普通钢筋的合力点至截面受压边缘的距离 02 h 2 2 42 2 4 计算系数及其他有关符号 原结构承载力折算系数 r 新增钢筋混凝土层综合利用系数 2 新增钢筋强度利用系数 s 增大系数 修正系数 2 1 1 隧道病害 tunnel disease 由于外力 施工 材料劣化 火灾 洪水 地震等造成的影响隧道使用功能的损伤及劣 化状态 统称隧道病害 2 1 2 材料劣化 material deterioration 由于施工因素 环境侵蚀 灾害和人为因素等造成的隧道衬砌质量逐渐降低的过程 2 1 3 衬砌裂缝 lining crack 隧道衬砌在外载荷的作用下 其表面或内部发生开裂的情况 术语 符号 总 则 9 9 2 1 4 衬砌变形 lining deformation 隧道衬砌在外载荷作用下 其轮廓形状发生改变的情况 2 1 5 衬砌承载力降低 reduction of the bearing capacity 由于荷载 环境侵蚀 灾害和人为因素等造成隧道衬砌的实际强度或厚度未达到设计强度 或厚度的现象 2 1 6 衬砌剥离 lining decollement 由于外载荷或材料劣化的作用 隧道衬砌表面发生的局部片块剥落 2 1 7 衬砌突发性坍塌 collapse of unplanned consumption 在外载荷的作用下 隧道衬砌由于集中力作用发生的突然性的局部大块塌落 2 1 8 渗漏水 leaking water 围岩或土体的水体通过衬砌裂缝或间隙渗透到衬砌内表面发生的浸渗 滴漏 涌流 喷射 现象 2 1 9 冻害 freeze injury 渗漏水在低温状态下产生的影响行车安全的拱部挂冰 侧墙冰柱 路面结冰等灾害 2 1 10 隧道加固 strengthening of existing tunnel 对产生病害的隧道的主要结构 构件及相关附属设施采取结构补强 局部更换或调整其 内力等措施 使其恢复设计使用功能 2 1 11 增大截面加固法 structure member strengthening with reinforced concrete 通过增大原截面面积或增配钢筋 以提高其承载能力和刚度的一种直接方法 2 1 12 衬砌表面加固法 lining surface consolidation method 通过喷射混凝土 嵌入钢拱架 粘贴复合纤维材料 粘贴钢板以提高衬砌结构承载力的方 法 2 1 13 注浆加固 technique of grouting 术语 符号 总 则 10 10 注浆加固是通过对病害隧道衬砌和围岩压注水泥浆液 化学浆液 或与其它加固方式联合使 用 恢复隧道全部或部分功能的一种加固方式 2 1 14 裂缝灌浆 crack grouting 通过向衬砌裂缝中灌浆 使其恢复刚度和强度的一种工法 2 1 15 衬砌背面注浆 向衬砌与围岩间的空洞注入砂浆或混凝土 以保证衬砌与围岩密贴的一种工法 2 1 16 围岩压浆 Rock mass grouting 利用注浆材料填充围岩裂隙破碎带 提高岩体的整体性和稳定性 防止其进一步破坏的一 种工法 2 1 17 套拱 Umbrella arch 为阻止既有衬砌进一步裂损变形并防止渗漏 在原衬砌外面加敷结构层 使其与原有衬砌 形成共同承载体的工法 2 1 18 隔热法 thermal insulation methods 隔热法是在衬砌表面或初期支护与二次衬砌之间设置隔热材料形成防冻隔温层 使围岩的热 量在冬季不易逸出 并保持防冻隔温层的背面温度在冰点以上 从而防止冻害的方法 2 1 19 加热法 heating methods 加热法是采用电热器或者在衬砌表面设置发热体 从而使衬砌表面变热防止冻害发生的方法 2 1 20 表面喷涂法 surface spraying heat insulation layer 表面喷涂法是采用现场发泡保温材料 使用机械直接喷涂到隧道衬砌表面 形成防冻隔温层 的方法 2 1 21 表面铺设法 surface insulating heat insulation plate 表面铺设法是采用预制保温材料 使用龙骨将保温板固定到隧道衬砌表面 形成防冻隔温层 的方法 术语 符号 总 则 11 11 2 1 22 中间铺设法 insulating heat insulation plate in middle 中间铺设法是采用预制保温材料 使用粘结剂粘贴到隧道衬砌表面 形成防冻隔温层 然后 再浇筑一层衬砌混凝土的方法 2 1 23 表面修复 Cross section repairing 在凿除处及衬砌表面缺损部分恢复所采取的处治工法 2 1 24 洞口安全影响区 The affected area of security 洞口安全影响区一般指隧道洞口上方和两侧开挖线外至山顶可能危及洞口安全的全部区域 2 1 25 纤维复合材料 fiber reinforced polymer FRP 高强度的连续纤维按一定规则排列 经用胶黏剂浸渍 黏结固化后形成的具有纤维增强效 应的复合材料 2 1 26 防冻隔温层材料 heat insulation materials 具有一定的防水性 抗渗透性 防火性和耐久性的低热传导率材料 2 1 27 环氧混凝土 epoxy resin concrete 以改性环氧树脂乳液为主剂 掺入石子 砂等材料形成的高强度混凝土 2 1 28 阻锈剂 corrosion inhibitor for reinforcing steel in concrete 对混凝土结构钢筋起保护作用 能抑制或减轻其锈蚀的材料 2 1 29 结构胶黏剂 structural adhesives 用于承重构件能长期承受外力和环境作用的胶黏剂 2 2 符号 2 1 1 材料性能符号 原构件混凝土轴心抗压强度设计值 1cd f 分别为原构件纵向普通钢筋 11 sdsd f f 的抗拉强度设计值和抗压强度设计值 术语 符号 总 则 12 12 新增纵向普通钢筋的拉应力 2s 新增纵向普通钢筋的弹性模量 2s E 新增纵向普通钢筋的抗拉强度设计值 2sd f 新 旧混凝土轴心抗拉强度设计值 21 tt ff 新箍筋和原箍筋的抗拉强度设计值 21svsv ff 2 2 2 作用效应及承载力符号 第一阶段弯矩组合设计值 1d M 第二阶段弯矩组合设计值 d M 在构件达到承载能力极限状态时 新增纵向普通钢筋的拉应变 2s 2 2 3 几何参数符号 正截面相对界限受压区高度 b 分别为原构件受拉区和受压区纵向普通钢筋的截面面积 11 ss A A 构件加固前混凝土截面面积和加固后新增部分混凝土截面面积 12cc AA 受压区纵向钢筋至截面近边距离 1s a 新增纵向受拉钢筋的截面面积 2s A 加固后构件截面宽度 b 加固后截面有效高度 0 h 原构件截面有效高度 01 h 等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 x 同一截面内新箍筋各肢截面面积之和及原箍筋各截面面积之和 21svsv AA 新增箍筋或原箍筋沿构件长度方向的间距 21 ss 新增纵向普通钢筋的合力点至截面受压边缘的距离 02 h 2 2 4 计算系数及其他有关符号 原结构承载力折算系数 r 术语 符号 总 则 13 13 新增钢筋混凝土层综合利用系数 2 新增钢筋强度利用系数 s 增大系数 修正系数 基本规定 总 则 14 14 3 基本规定 3 1 一般规定 3 1 13 1 1 隧道加固前应对结构及技术状况进行检测 结合对设计 施工及运营等情况的调 查 查明病害原因及其发展性 对其安全性作出评价 3 1 23 1 2 隧道加固不宜降低原有技术标准 若因技术经济条件限制 需要降低原有技术标 准 应充分论证 3 1 33 1 3 隧道加固不宜损伤原结构 应避免不必要的拆除及更换 防止加固中造成新的结 构损伤或病害 3 1 43 1 4 隧道加固时应制定有效的交通管制与安全保障措施 3 1 53 1 5 加固方法的选择 施工工艺流程的设计 应考虑地层和结构坍塌 失稳的风险 并采取有效措施 3 1 63 1 6 隧道加固设计与施工应采取必要措施 保护生态环境 3 1 73 1 7 隧道加固应根据病害程度 进行多方案技术经济比较 3 2 加固基本原则与工作程序 3 2 13 2 1 加固设计应依据隧道竣工图和设计图及检测评估报告进行 并经现场核对 3 2 23 2 2 隧道加固设计原则应符合下列要求 1 有抗震要求的隧道 加固时应进行抗震能力验算 2 隧道的加固应充分考虑隧道排水的要求 防止堵塞排水系统 基本规定 总 则 15 15 3 加固方案应便于施工 并应减少对交通运营的影响 4 因特殊环境 高温 冻融 腐蚀 地层变形等 造成的隧道结构病害 加固设计应 采取针对性的处治措施 3 2 33 2 3 加固计算应考虑结构病害影响 材料劣化 衬砌背后空洞 新旧材料的结合性能 及材性差异 材料 几何等参数的取值应采取隧道现状的检测结果 3 2 43 2 4 加固施工过程中若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时 应立即 停工 再采取有效措施后方能继续施工 3 2 53 2 5 按照加固方案进行施工组织设计 施工时应采取确保质量和安全的有效措施 并 应遵照国家和行业的相关规范进行施工和验收 3 2 63 2 6 当有可能发生失稳坍塌 掉块落石时 应采取预防性措施 防止发生安全事故 3 2 73 2 7 加固工作可按下列程序进行 加固工程可行性研究 加固方案初步设计 加固施 工图设计 施工 验收 3 2 83 2 8 加固工作应按照先缺陷修补和病害处治 后结构补强的顺序进行 加固用材料 总 则 16 16 3 基本规定 3 1 一般规定 3 1 1 隧道加固前应对结构及运营状态进行检测 结合对设计 施工及运营等情况的调 查 查明病害原因及其发展性 对其安全性作出评价 条文说明 隧道检测与评价是隧道加固维修的依据 如果病害原因不明 病害整治 与加固会治表不治本 会使病害隧道反复整治 但收效不大 因此在隧道加固前应根据 公 路隧道养护技术规范 JTG H12 2003 公路隧道病害检测评价与处治指南 查清隧道病 害的种类 数量 严重程度 更要查明病害产生的原因及其发展性 根据缺陷及病害的分布 情况 并考虑隧道所在的环境状况 分段评定隧道状态等级 以便做到 对症下药 采取 合理 有效的加固措施 3 1 2 隧道加固应根据病害程度和现有技术条件 合理选择隧道加固后的技术标准 确 定隧道建筑限界和净空断面 条文说明 隧道加固应结合隧道的病害程度和现有技术条件 综合分析现有结构利 用条件 加固改造难易程度 施工对运营的干扰等因素 合理拟定加固后建筑限界和净空断 面 原则上隧道加固应按原限界标准进行 以改善运营条件 保证服务水平 但若现有技术 条件复杂 按原有标准加固有困难 为减少加固改造工程量 节省投资 经充分论证 可适 当降低技术标准和服务水平 3 1 3 隧道加固应尽可能不损伤原结构 避免不必要的拆除及更换 防止加固中造成新 的结构损伤或病害 条文说明 隧道加固除拆除重建外 一般是通过新加 补 强措施与原结构有效组 合 共同受力 如增加内表面补强 喷锚 套拱等 具体设计不仅要考虑作用地压 隧道结 构 还要充分理解各种加固对策的特性 所采取措施尽量降低对原结构损伤 并对其影响进 行评估 使隧道加固在可控的范围内实施 3 1 4 不中断行车进行加固时应制定有效的交通管制与保通措施 以保障行车安全和施 工人员的安全 减少施工与行车的干扰 加固用材料 总 则 17 17 条文说明 在既有隧道内进行加固施工 与行车干扰是不可避免的 这与新建隧道 不同 要求既要保证行车的绝对安全 也要保证施工人员的安全 因此应制定可靠的技术安 全措施和周密的交通组织设计 选择施工方案时应以保证运营和施工安全为前提 尽量减少 施工与行车的干扰 3 1 5 加固方法的选择 施工工艺流程的设计 应考虑地层和结构坍塌 失稳的可能性 并采取有效措施 条文说明 加固设计时应首先考虑原结构的安全 对于一些可能出现的不利因素要 充分考虑 提出可靠的预防处理措施 避免地层和结构的坍塌失稳事故 3 2 加固基本原则与工作程序 3 2 1 加固设计应依据隧道竣工图和设计图及检测评估报告进行 并经现场校对 3 2 2 隧道加固设计原则应符合下列要求 1 衬砌结构加固构件与原有衬砌之间应有可靠连接 采用套拱衬砌时应有可靠的基础 2 加固所用材料类型与原结构相同时 其强度等级不应低于原结构材料的实际强度等级 3 有抗震要求的隧道 加固时应进行抗震能力验算 4 隧道的加固应充分考虑隧道排水的要求 防止堵塞排水系统 避免产生较大的水压 对隧道支护结构产生额外的荷载 5 加固方案应便于施工 并应减少对交通运营的影响 6 因特殊环境 高温 冻融 腐蚀 地层变形等 造成的隧道结构病害 加固设计应采 取针对性的处治措施 3 2 3 加固计算应考虑结构病害影响 材料劣化 衬砌背后空洞 新旧材料的结合性能 及材性差异 材料 几何等参数的取值应采取隧道现状的检测结果 3 2 4 加固施工过程中若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时 应立即 停工 再采取有效措施后方能继续施工 3 2 5 按照加固方案进行施工组织设计 加固用材料 总 则 18 18 施工时应采取确保质量和安全的有效措施 并应遵照国家和行业的相关规范进行施工和验收 3 2 6 当有可能发生失稳坍塌 掉块落石时 应采取预防性措施 防止发生安全事故 3 2 7 加固工作可按下列程序进行 加固工程可行性研究 加固方案初步设计 加固施 工图设计 施工 验收 3 2 8 加固工作应按照先缺陷修补和病害处治 后结构补强的顺序进行 加固用材料 总 则 19 19 4 加固用材料 4 1 材料选用原则 4 1 14 1 1 隧道加固用材料的品种规格及使用性能 应符合国家 行业相关标准的规定 并 满足设计要求 4 1 24 1 2 隧道加固用的新材料必须通过相关管理部门组织的鉴定 4 1 34 1 3 隧道加固用材料应满足安全 环保的要求 4 24 2 水泥 4 2 14 2 1 隧道结构加固时应采用等级不低于 32 5 级的硅酸盐水泥 快硬硅酸盐水泥或普通 硅酸盐水泥 当有耐腐蚀 耐高温及抗冻性的要求时 应采用相应的特种水泥 4 2 24 2 2 配合加固用的聚合物砂浆时 所用水泥强度等级不应低于 42 5 级 4 3 混凝土 4 3 14 3 1 隧道加固用混凝土其强度等级应比原结构 构件实际强度提高一级 同时应满足 结构强度和耐久性的要求 4 3 24 3 2 隧道加固用的混凝土 其粗 细骨料的品种和质量应符合 普通混凝土用砂 石 质量及检验方法标准 JGJ 52 的要求 拌合用水应符合 混凝土用水标准 JGJ 63 的 规定 4 3 34 3 3 隧道加固选用的聚合物混凝土 微膨胀混凝土或短纤维混凝土 应在施工前进行 试配对其强度 抗干缩性及耐腐蚀性进行检验 加固用材料 总 则 20 20 4 44 4 钢材 4 4 14 4 1 隧道加固用钢筋 型钢 钢管的性能应满足 公路隧道设计规范 JTG D70 2004 的规定 4 4 24 4 2 隧道加固需要植筋时 宜采用 HRB335 级热轧带肋钢筋 也可采用 HRB400 级和 RRB400 级热轧带肋钢筋 加固用钢带宜采用 W 型钢带 4 4 34 4 3 隧道加固用钢板 锚固件应符合 混凝土结构加固设计规范 GB 50367 的规定 4 54 5 喷射混凝土 4 5 14 5 1 喷射混凝土的性能应满足 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB 50086 2001 的 规定 4 5 24 5 2 对喷射混凝土的抗拉 弯性能有较高要求时可采用喷射钢纤维混凝土 碳纤维混 凝土 钢纤维 碳纤维品种和质量应满足国家相关标准 规范的规定 并满足设计要求 4 64 6 纤维复合材料 4 6 14 6 1 采用纤维复合材料加固隧道时 应采用与此种材料相配套的树脂类找平 黏结和 表层防护材料 4 6 24 6 2 隧道加固用纤维复合材料应为连续纤维 通常采用碳纤维 玻璃纤维及芳纶纤维 其品种和性能应满足下列要求 1 碳纤维应选用每根纤维束所含的单丝数量不大于 12k K 1000 的小丝束聚丙烯腈 基纤维 PAN 基 不得使用大丝束纤维 2 隧道承重结构加固用的玻璃纤维 必须选用 S 型玻璃纤维或 E 型玻璃纤维 不得使 用 A 型玻璃纤维或 C 型玻璃纤维 3 碳纤维与玻璃纤维复合材料的主要力学指标 应符合表 4 6 2 的规定 加固用材料 总 则 21 21 表表 4 6 24 6 2 隧道加固用纤维复合材料主要力学性能指标隧道加固用纤维复合材料主要力学性能指标 性能项目 纤维类别 抗拉强度 标准值 MPa 弹性模量 MPa 伸长率 弯曲强度 MPa 纤维复合材料 混凝土正拉粘结 强度 MPa 层间剪 切强度 MPa 级 3400 2 4 105 1 7 700 45 布 材 级 3000 2 1 105 1 5 600 35 级 2400 1 6 105 1 7 50 碳 纤 维 板 材 级 2000 1 4 105 1 5 40 S 型 高强 2200 1 0 105 2 5 600 40 玻璃 纤维E 型 无碱 1500 7 2 104 2 0 500 2 5 且为混凝土 内聚破坏 35 4 6 34 6 3 加固用纤维复合材料与胶黏剂应进行以下适配性检验 且检验结果必须符合表 4 6 2 的规定 1 抗拉强度标准值 2 纤维复合材料与混凝土正拉黏结强度 3 层间剪切强度 4 6 44 6 4 在材料性能检验和隧道加固设计中 纤维复合材料截面面积的计算应符合以下规 定 1 对纤维布材 应按纤维的净截面积计算 即取纤维布材的计算厚度乘以宽度 纤维 布材的计算厚度应按其单位面积质量除以纤维密度确定 2 对单向纤维板材 应按不扣除树脂体积的板截面面积计算 即应按实测的板厚乘以 宽度计算 4 6 54 6 5 纤维复合材料的单位面积纤维质量和纤维体积应符合下列规定 1 单层纤维布材的单位面积纤维质量 不应低于 200g m2 不宜高于 300g m2 单向 碳纤维板材的厚度不应小于 1 0mm 不宜大于 2 0mm 板的厚度不宜大于 150mm 碳纤维 体积含量不应低于 60 2 单层芳纶纤维布材的单位面积纤维质量 不应低于 280g m2 不宜高于 830g m2 3 玻璃纤维布材的单位面积纤维质量 不应低于 300g m2 不应高于 600 m2 4 7 胶黏剂 加固用材料 总 则 22 22 4 7 14 7 1 隧道加固用胶黏剂 根据所加固结构的重要程度分为 A 级胶和 B 级胶 其中 A 级 胶用于重要结构的加固 B 级胶用于一般结构的加固 胶黏剂的主要性能可参照附录 A 1 4 7 24 7 2 浸渍 粘贴芳纶纤维复合材料用的胶黏剂 其安全性能指标不应低于 A 级胶的要 求 采用的底胶与修补胶也应与之相适配 4 7 34 7 3 隧道加固用的胶黏剂 其钢 钢黏结抗剪性能必须经过湿热老化检验合格 湿热 老化检验应在 50 C 和 98 的相对湿度环境下进行 老化时间 重要构件不得小于 90 天 一 般构件不得小于 60 天 经湿热老化后的试件 应在常温下进行钢 钢黏结拉伸抗剪试验 其 强度降低的百分率 应符合下列要求 1 A 级胶不得大于 10 2 B 级胶不得大于 15 4 7 44 7 4 隧道加固用胶黏剂应进行毒性试验 对完全固化的胶黏剂 其检验结果应符合实 际无毒卫生等级的规定 不得使用乙二胺作为环氧树脂的固化剂 不得在其中掺入挥发性有 毒溶剂和非反应性稀释剂 4 7 54 7 5 寒冷地区隧道用胶黏剂应通过耐冻融性能检验 4 84 8 注浆 胶 材料 4 8 14 8 1 对结构进行加固的围岩注浆和衬砌背后注浆通常采用水泥 水玻璃双液注浆 所采 用水泥应为普通硅酸盐水泥 所采用水玻璃模数应在 2 4 3 2 之间 浓度在 40 B 以上