隧道工程试验检测技术四

隧道工程试验检测技术四§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、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覆权盖围槽岩表邀面献（匹封闭杀作用尾）喷层窃直接夺粘贴周表面挑，形果成防姥风化抢和止皆水的串防护毙层，渐并阻迫止节阁理裂栽隙中抱充填亭物流悼失。⑤分蔑配外园力通过垫喷层浩把外配力传搭给锚零杆、鼠网架矮等，疑使支朝护结掀构受疤力均恐匀分匠担。2、蹈检测夺项目衣及方袄法㈠检我测项裳目①萍强度足：（良压、纽奉拉、像剪、腾劳、陡粘）粘相互妇关联跟，喷盟射砼疾抗压敲强度询是表糕示其演物理瓦力学代性能志及耐特久性闹的一捆个综泳合指尽标。秧故一猴般只刷检测嫁抗压酸强度布及粘蛮结强底度。②电厚度刷：（飘10庭0m钓m～居30恶0m紧m）协之间③印粉尘隆、疼回弹耽检查㈡强桃度及首厚度考的检恒测方予法⑴抗选压强仆度试虽验方托法①睬喷大祸板切贝割法心——胸简单迟不准兽确②桃凿方继切割糊法拢—散—可驼靠太酿麻烦⑵喷车射砼禁与围职岩粘辱性强搭度试响验试块腊制作晌方法壮：①决成窝型试螺验法呆；用和劈裂出法进夺行试制验②第直接植拉拔冒法。⑶厚既度①凿钢孔：监喷射进8h粥以内烘，用缓短杆晒将孔痒凿出讽，厚换度不经足时劳可及汁时补施喷。②激融光断煮面仪③地茎质雷届达（三瞧）质涛量评买判：10步组以就下旱试恩件抗验压强财度的鉴平均待值R歼n≥肉1.剂05诵R设计揉值Rm圣in吸≥0德.9唇R设计染值10远组以哲上多试份件抗批压强蹲度的盐平均毫值R给n≥需1.还0R设计洗值Rm逐in据≥0角.8精5R设计陪值三、沫钢支铺撑1、售钢支璃撑的蔬型式围岩类别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、责钢更支撑测的检李测⑴加瞧工质悲量检亩测：之①尺屈寸；②强席度、轧刚度位；③焊犬接；⑵安脆装质胀量检瘦测：删①安病装尺祸寸；②倾欧斜度遭；③连贤接与词固定涂；3、鬼钢支浇撑与触锚喷涝支护合的区悠别区别榨在于垫作用略机理灭不同钢支夏撑是杆依靠节“被阔动支分撑”召来维榨护围惕岩稳掏定坊传蚕统的蛇支护挨方式锚喷辫支护秤则依称赖“睛主动直加固雄”来拘保持央围岩誓稳定凭现代猜的支挥护方肾式锚喷享支护秀中锚规杆和屑喷射额混凝层土两成者是斯相互登依存历的关疗系，砖在某给些情拆况下圆可能烈是以态其中毁的一税种为泥主，转另一蓝种为千辅；舒在大难多数面情况器下两吨者应葵并重河。而目我们为在施稍工过刺程中步往往奖会出跨现“薄重喷谋轻锚俊”的坡不正抚确观由点，沉在某激些情握况下肯（如经大跨柴度洞篮室，朋层状括顶板弃或软改弱围泡岩等染情况听），秋锚杆爆起着盆主要拉作用腰。若攀不加指锚杆撤光靠劫喷层烟往往坊难以史解决仪问题符，在侄这种百情况纸下，叼设计轨上应散“以悠锚为慨主，滔锚喷发结合宫”烧。黑在实马际的准施工援过程狡中，馒经常睁会出妥现“贪长锚镜短打听”、交“厚春喷减赤薄”症的画情况弹，因共此应再加强虏施工盆期间伶锚喷尸支护纷的质额量检抢测。四、厅初期止支护叹及二授衬背吉后的武检测1、社检测灿方法侵：地楚质雷笑达法2、括检测半内容罩：①舌支护堡、衬企砌厚渔度②背占部回摧填的废密实胖度③背零后的愿空洞④内亭部的甚钢架糖、钢盲筋分黑布3、源地质芝雷达恋检测浊原理所：地府质雷爸达探悼测是屋根据惑电磁旷波在洁不同帖电性霜介质籍里传圣播时莲其波吹形特咏征发缺生改愈变，伴进而见推测毛介质划分布满情况