盾构法隧道结构服役性能鉴定规范 DG-TJ08-2123-2013

前言

暋

本规范根据上海市城乡建设和交通委员会沪建交

[2011]

号文的要求由同济大学会同本市隧道建设勘察设计施

1115,、、、

工运营养护以及工程质量检测单位本着先进适用可靠的原

、,、、

则共同完成编制工作

,。

为保障我市交通隧道安全高效的运营建立科学的隧道结构

,

检测评估工作流程和技术规范势在必行自年至今在以

。2005,

上海市城乡建设和交通委员为主的政府和企业单位的支持下编

,

制组开展了包括建委重大课题在内的项与隧道结构服役性能

5

检测评估相关的课题并对条越江隧道和条地铁线路的隧道

,49

结构实施了现场检查和分析研究工作为本规范的编制提供了雄

,

厚的理论基础和丰富的实际工程参考

。

本规范共分章和个附录除第章总则和第章术语和

58,12

符号外第章第章分别为基本规定隧道结构检查和隧道

,3~5、

结构服役状态评定内容涉及本规范的适用范围技术界定隧

。、、

道结构检查工作程序及检测要求隧道结构服役状态评定工作程

、

序及方法

。

在执行本规范的过程中希望各单位结合工程实践总结经

,,

验积累资料如发现需要修改和补充之处请及时将意见及有

,。,

关资料寄交同济大学上海市四平路号信箱以供今

(1239123),

后修订时参考

。

主编单位同济大学

:

参编单位上海黄浦江越江设施投资建设发展有限公司

:

上海市建设工程管理有限公司

上海申通地铁集团有限公司

上海隧道工程股份有限公司

上海市隧道工程轨道交通设计研究院

上海岩土工程勘察设计研究院有限公司

上海市政工程设计研究总院集团有限公司

()

上海市城市建设设计研究总院

上海浦江桥隧运营管理有限公司

上海同济建设工程质量检测站

主要起草人袁勇李剑姚旭朋

:暋暋暋暋

以下按姓氏笔画排列

()

王莉王秀志朱妍朱祖熹刘涛

暋暋暋暋暋暋暋

刘艳滨刘朝明许丽萍李林李家平

暋暋暋暋暋

张晓沪张冠军陆明陈诚邵志强

暋暋暋暋暋暋

范益群官林星柳献姜弘徐正良

暋暋暋暋暋暋

陶建民

主要审查人杨国祥胡玉银王晓鸿王军张孟喜

:暋暋暋暋暋

陈海燕

上海市建筑建材业市场管理总站

二一三年五月

曫

目次

暋

总则………

1暋暋(1)

术语与符号…………………

2暋(2)

术语…………………

暋2灡1暋暋(2)

符号…………………

暋2灡2暋暋(3)

基本规定……………………

3暋(4)

一般规定………………

暋3灡1暋(4)

鉴定工作程序…………

暋3灡2暋(4)

结构服役状态等级划分………………

暋3灡3暋(5)

隧道结构检查………………

4暋(8)

初步检查………………

暋4灡1暋(8)

详细检查的工作要求…………………

暋4灡2暋(8)

隧道使用条件检查……

暋4灡3暋(9)

隧道结构检查………

暋4灡4暋(10)

隧道结构服役状态鉴定…………………

5暋(14)

隧道结构使用条件核定……………

暋5灡1暋(14)

构件服役状态等级评定……………

暋5灡2暋(16)

结构连接服役状态等级评定………

暋5灡3暋(18)

结构区段服役状态等级评定………

暋5灡4暋(19)

隧道整体服役状态等级评定………

暋5灡5暋(21)

附录渗透指数现场快速测试方法………

A暋(23)

附录渗漏的位置和程度记录表…………

B暋(25)

附录表观检测结果记录表………………

C暋(26)

附录内部损伤检测结果记录表…………

D暋(27)

附录取样及测试结果记录表……………

E暋(28)

附录结构构件及连接承载能力核算……

F暋(29)

附录结构连接允许变形量参考值………

G暋(30)

附录隧道结构区段相对变形控制指标…

H暋(31)

本规范用词说明………………

(33)

引用标准名录…………………

(34)

条文说明………

(35)

1总则

暋暋

1灡0灡1为加强运营隧道的安全管理确定隧道结构服役性能鉴

暋,

定工作的程序规范隧道结构服役性能的检测技术及其服役状态

,

评定方法保障隧道结构性能鉴定评价的科学性保障运营隧道

,,

维护的经济性制定本规范

,。

1灡0灡2本规范适用于上海市盾构法隧道主体结构及其附属结构

暋

的性能检查与其服役状态评定

。

1灡0灡3本规范所指的隧道结构性能检查与其服役状态评定

暋

包括

:

1隧道的定期检查与评定

暋。

2隧道功能改造的检查与评定

暋。

3隧道遭遇突发事件作用后或非正常工作状态的检查与

暋()

评定

。

4隧道保护区范围内其他工程建设前与建设后隧道的检查

暋

与评定

。

1灡0灡4隧道结构的性能鉴定及相关工作除应符合本规范的要求

暋

外尚应符合国家现行相关标准的规定

,。

1

2术语与符号

暋

2灡1术语

暋暋

2灡1灡1运营隧道

暋operatingtunnel

按照设计要求建成并投入使用的隧道

。

2灡1灡2设计使用年限

暋designedservicelife,designedworkinglife

工程设计文件规定的目标使用年限

。

2灡1灡3使用条件

暋operationalconditions,operatingconditions

隧道及其结构在运营期间所受到的荷载作用和环境作用

。

2灡1灡4服役状态

暋servicestate

指运营隧道结构符合预定性能的水平可用性能指标来

,

表征

。

2灡1灡5隧道结构

暋tunnelstructure

由主体结构和附属结构构成主体结构指隧道衬砌结构连

。、

接通道和通风井等附属结构指烟道板道床和车道板等结构

;、

构件

。

2灡1灡6结构性能

暋structuralperformance,performanceofstruc灢

ture

指隧道结构及其组成部分的安全性适用性耐久性

、、。

2灡1灡7检查

暋inspection

为鉴定隧道结构的性能所进行的调查及检测技术活动

。

2灡1灡8评定

暋assessment

为鉴定隧道结构的服役状态所进行的分析工作

。

2灡1灡9鉴定

暋appraisal

2

确定隧道结构服役状态等级的过程

。

2灡2符号

暋暋

K渗透指数

———

K渗透指数允许值

[]———

k隧道结构区段纵断面变形量

———

k隧道结构区段纵断面变形允许值

[]———

L0构件的计算长度

———

R剥落区最大半径

———

S剥落区最大深度

———

W裂缝宽度

———

毩构件安全性控制指标

[]———

错台量

曶———

错台量允许值

[曶]———

毮接缝张开量

———

毮接缝张开量允许值

[]———

隧道结构区段横断面变形量

毺———

隧道结构区段横断面变形允许值

[毺]———

3

3基本规定

暋

3灡1一般规定

暋

3灡1灡1运营隧道应根据设计规定使用时间使用条件和使用状

暋、、

况进行结构服役性能鉴定

,。

3灡1灡2隧道结构服役性能鉴定的工作内容应包括结构使用条件

暋

和结构性能的检查以及结构服役状态的评定

,。

3灡1灡3隧道结构的检查应查明隧道使用条件及其变化查验与

暋、

检测隧道结构及其材料的性能分析隧道结构及其材料的性能

、

变化

。

3灡1灡4隧道结构性能评定包括耐久性适用性以及安全性三个

暋、、

方面应采用统一的隧道结构服役状态等级表示

,。

3灡1灡5灾后及突发事故后的应急评定宜根据本规范单独制定专

暋

门的鉴定方案

。

3灡1灡6地震荷载作用下隧道结构的安全性鉴定宜参照本规范

暋,

制定专门的鉴定方案进行地基失效和隧道主体结构的动力响应

评价

。

3灡2鉴定工作程序

暋

3灡2灡1隧道结构鉴定工作程序应包括初步检查详细检查和服

暋、

役状态等级评定

。

3灡2灡2初步检查工作宜按如下方式执行

暋:

1资料收集

暋;

2现场踏勘

暋;

4

3编写初步检查报告

暋。

3灡2灡3详细检查应按如下方式执行

暋:

1执行详细检查前应根据检查要求和初步检查报告编制详

暋

细检查的工作大纲

;

2详细检查工作大纲宜进行技术评审

暋;

3现场工作

暋;

4编制详细检查报告

暋。

3灡2灡4详细检查过程中若发现预定的工作大纲中存在缺项采

暋、

样的代表性不足或测试数据存在较大偏差等情况应进行补充

,

检查

。

3灡2灡5提交隧道结构服役状态鉴定报告应进行技术验收

暋。

3灡3结构服役状态等级划分

暋

3灡3灡1隧道结构服役状态等级的评定单元应划分为结构整体

暋、

结构区段结构构件三个层次隧道结构层次划分方式可按表

、。

执行

3灡3灡1。

表3灡3灡1隧道结构层次划分

暋

结构整体结构区段结构构件

暋暋暋暋暋暋暋暋暋

盾构段

管片衬砌

明挖段

盾构隧道结构连接

连接通道

墙梁板柱

竖井、、、

3灡3灡2隧道结构构件及连接的服役状态等级由高到低应按表

暋

划分

3灡3灡2。

5

表3灡3灡2结构构件及连接的服役状态等级分级标准

暋

分级服役状态分级定义

暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋

正常性能完好

a。

退化性能退化但不影响正常功能

b,。

劣化性能劣化功能受损影响正常使用

c,,。

恶化性能恶化适用性受影响但暂时不危及安全

d,,。

危险性能严重恶化危及安全

e,。

3灡3灡3隧道结构区段的服役状态等级由高到低应按表划

暋3灡3灡3

分宜用表规定分级色彩分区段标识

,3灡3灡3。

表3灡3灡3结构区段服役状态等级分级标准

暋

分级服役状态分级定义图示色彩

暋暋暋暋暋暋暋暋暋

结构区段中的构件无安全隐患无显著变形无

正常、、绿色

i渗漏

。

结构区段中部分构件耐久性退化个别构件变形较

退化,蓝色

ii大或结构连接处渗漏但构件无安全隐患

,。

结构区段中多数构件的耐久性劣化整体变形较大

劣化,黄色

iii或部分结构连接渗漏但构件无安全隐患

,。

结构区段中整体变形较大或多处结构连接明显渗

恶化橙色

iv漏但无安全隐患

,。

结构区段中构件安全性不足或结构区段变形过大

危险、红色

v或结构连接出现线流漏泥沙

、。

3灡3灡4隧道结构整体的服役状态等级由高到低应按表

暋3灡3灡4

划分

。

6

表3灡3灡4隧道结构服役状态等级分级标准

暋

分级服役状态分级定义

暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋

正常性能完好

I。

退化性能退化但不影响正常功能

II,。

劣化性能劣化功能受损影响正常使用

III,,。

恶化性能恶化适用性受影响但暂时不危及安全

IV,,。

危险性能严重恶化危及安全

V,。

7

4隧道结构检查

暋

4灡1初步检查

暋

4灡1灡1资料收集工作宜包括下列内容

暋:

1设计资料工程勘察报告设计计算书建筑和结构施工

暋:、、

图等

;

2施工资料施工记录竣工图竣工质检及验收文件等

暋:、、;

3运营资料维护记录事故处理记录受灾情况及其处置

暋:、、、

加固改造资料等

。

4灡1灡2现场踏勘工作宜包括下列内容

暋:

1调查隧道的实际使用状况现场查勘核对文件资料记录

暋,;

2征询工程建设和运营管理相关人员的意见

暋。

4灡1灡3初步检查报告编制应符合下列要求

暋:

1应包含隧道工程概况技术文件概要现场踏勘报告

暋、、;

2宜提出下阶段详细检查的原则

暋。

4灡2详细检查的工作要求

暋

4灡2灡1隧道结构详细检查的必检范围和抽检范围应按照下列要

暋

求执行

:

1必检范围应根据隧道检查要求和初步检查成果对照原

暋,

设计条件和使用状况确定

;

2抽检范围宜根据隧道长度和养护档案选取

暋。

4灡2灡2隧道的检查项目宜包括使用条件检查和结构检查

暋:

1使用条件检查宜包括物理环境条件化学环境条件荷载

暋、、

8

条件和使用历史

;

2结构检查宜包括密闭状态完整状态力学性能材料的

暋、、、

耐久性能和变形状态

。

4灡2灡3应根据检测项目按本规范第节至第节的要求选

暋4灡34灡4

取检测方法仪器设备并制定现场及室内测试方案

、,。

4灡3隧道使用条件检查

暋

4灡3灡1物理环境的检查应按如下要求执行

暋:

1宜对隧道内外环境进行检查

暋、;

2测试项目宜包括温度湿度空气流动速度

暋、、;

3宜按检查要求给出这些物理量的日变化月变化或年

暋、、

变化

;

4物理量的调查可采用自动监测系统测试

暋。

4灡3灡2化学环境的检查应按如下要求执行

暋:

1宜检查隧道内的空气和隧道外水土体中的侵蚀性化学成

暋

分当含有-2-时测定其含量

,CO2、Cl、SO4,;

2检测项目和检测方法可参照表取样及测试记录

暋4灡3灡2。

表参照附录

E。

表4灡3灡2隧道化学环境调查表

暋

检测项目含量检测方法备注

暋暋暋暋暋暋暋暋

气相色谱法公共场所空气中二氧化碳测定

空气或《

CO2%mg/L非分散红外法方法

》GB/T18204灡24

或水电水利工程地质勘察水质

-mg/L硝酸银滴定法《

Cl分析测试

/》/

水土mgkgDLL5194

、或硫酸钡重量法

2-mg/L土工试验方法标准

SO4络合容量法《》GB/T50123

mg/kgEDTA

9

4灡3灡3应查明实际使用的荷载与设计荷载之间的差异包括地

暋,

表水和地下水的水位及其变动使用荷载及其变化隧道周边的

、、

工程活动及荷载变化

。

4灡3灡4应查明使用历史中与隧道结构原设计使用条件的偏离状

暋

况包括运营隧道所经历的非正常使用条件如交通事故爆炸

,(、、

火灾等及处置记录

)。

4灡3灡5使用条件的调查成果应汇总统计隧道结构区段所处的环

暋

境条件所受的作用和程度

、。

4灡4隧道结构检查

暋

4灡4灡1隧道结构密闭状态检查应按如下要求执行

暋:

1隧道密闭状态的检查应记录渗漏发生的位置及程度检

暋,

测方法宜按照地下防水工程质量验收规范执行也可

《》GB50208,

采用其他自动检测设备进行检测渗透指数检测方法可参照附录

;

执行渗漏位置及程度记录表可参照附录

A,B。

2宜检查隧道结构及结构缝防水构造的有效性

暋。

4灡4灡2隧道结构完整状态的检查应按如下要求执行

暋:

1隧道完整状态的检查宜记录结构损害发生的位置区域

暋、、

以及程度

。

2混凝土构件表面受损状态的检测项目宜包括表面缺损

暋,、

裂缝剥落等可以参照表的要求进行检测也可采用

、,4灡4灡2-1,

其他自动检测设备进行检测表观检测结果记录表参照附录

;C。

3混凝土构件内部损伤的检测包括空洞裂损溶蚀体等

暋、、。

检测方法可参照表选用内部损伤检测结果记录表参

4灡4灡2-2;

照附录

D。

10

表4灡4灡2-1混凝土构件表观受损状态的检测项目表

暋

检测项目记录内容检测方式备注

暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋

起皮

直尺

蜂窝范围2

(m)目视

麻面

范围2直尺

剥落(m)程度严重时记录剥落深度

深度目视

(mm)

宽度裂缝测宽仪

(mm)

长度卷尺超声法检测混凝土缺陷技术规程

裂缝(mm)《》

间距卷尺

(mm)CECS21

深度超声波

(mm)

表4灡4灡2-2混凝土构件内部缺陷检测项目表

暋

检测项目记录内容检测方式备注

暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋

超声回波超声法检测混凝土缺陷技术规程

位置《》

空洞CECS21

尺寸

(mm)地质雷达铁路隧道衬砌质量无损检测规程

《》TB10223

钢筋数量位置电磁波混凝土中钢筋检测技术规程

、《》JGJT152

4钢构件或其他金属结构宜观察与测量保护涂层的完整

暋暋暋

状态

。

5钢构件或其他金属结构应注意观察构件切断槽口以及

暋、、

焊接部位的放射型裂缝内部损伤检测可按照钢结构工程施工

,《

质量验收规范执行

》GB50205。

6应记录统计各类结构连接件松动缺失的数量及程度

暋、、。

4灡4灡3隧道结构材料力学性能检查应按如下要求执行

暋:

1材料力学性能宜检测材料的强度弹性模量极限应变

暋、、、

延伸率可采用现场测试或取样室内测试的方法获取在现场条

,。

件允许时应取样测试取样及测试结果记录表参照附录

。E。

11

2现场检测混凝土强度可选用表列出的方法

暋4灡4灡3。

表4灡4灡3混凝土强度现场测试方法

暋

检测方法依据标准适用性

回弹法检测混凝土抗压强度技

《不适用于表层与内部质量有明显

术规程

回弹法》JGJ/T23差异或内部存在缺陷的混凝土结

结构混凝土抗压强度检测技术

《构或构件的检测

规程

》DG/TJ08-2020

后装拔出法检测混凝土强度技被检测混凝土的强度不应低

拔出法《

术规程于

》CECS69-9410MPa。

不适用于表层与内部质量有明显

水运工程混凝土试验规程

射钉法《》差异或内部存在缺陷的混凝土

。

JTJ270混凝土强度等级宜为

C10~C60

4灡4灡4隧道的构件及连接材料的耐久性能检查应按如下要求

暋

执行

:

1宜取样分析混凝土材料中氯离子硫酸根离子的含量检

暋、,

测方法可按照水运工程混凝土试验规程执行

《》JTJ270。

2应对混凝土的碳化深度进行检测采用酚酞酒精溶液喷

暋,

涂法检测方法可按照建筑结构检测技术标准

,《》GB/T50344

执行

。

3混凝土材料的现场渗透性可参照附录进行检测

暋A。

4应观察钢构件保护层的掉皮开裂发泡粉末化等现象

暋、、、,

并可按照水工金属结构防腐蚀规范测量劣化范围与

《》SL105

程度

。

5钢构件的锈蚀可按照建筑结构检测技术标准

暋《》GB/T

采用剔凿检测法电化学测定法或综合分析判定法进行

50344,、

检测

。

6金属构件的腐蚀量可采用重量法进行检测检测方法可

暋,

按照工业设备化学清洗中金属腐蚀率及腐蚀总量的测试方法

《

12

重量法执行

》GBT25147。

4灡4灡5隧道结构的变形状态检查应按如下要求执行

暋:

1应量测和记录隧道横断面的形状并宜给出随时间的收

暋,

敛量及变化趋势

。

2沿隧道纵向的水准测量成果应给出竖向差异变化宜提

暋,

供隧道轴线的曲线及其变化

。

3应对隧道主体结构重要构件的几何尺寸挠度垂直度进

暋、、

行量测

。

4应量测结构连接处的相对错动和张开

暋。

5应注意检测钢构件或其他金属结构的屈曲或扭曲检测

暋,

方法可按照钢结构工程施工质量验收规范执行

《》GB50205。

13

5隧道结构服役状态鉴定

暋

5灡1隧道结构使用条件核定

暋

5灡1灡1隧道使用中结构所受荷载作用的确认应按下列规定

暋,

执行

:

1应核定隧道结构所受荷载类型及荷载作用与设计文件规

暋

定的一致性

。

2应分析温度变化差异变形等间接作用的组合效应

暋、。

3隧道使用历程中非正常使用条件下的作用及效应应设

暋,

专项研究

。

5灡1灡2隧道使用环境类别与作用等级的确认应按如下规定

暋

执行

:

1一般环境及其环境作用等级可参照表评定

暋5灡1灡2-1

表5灡1灡2-1一般环境及其作用等级

暋

环境作用等级环境条件

暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋

室内干燥环境年平均湿度低于

A