隧道监理概述PPT演示文稿

公路隧道监理概述报告人:刘效平高级工程师甘肃兴陇交通工程监理有限责任公司公路隧道施工常见的质量问题1、前言2、隧道施工技术特点3、新奥法基本概念4、常见病例介绍前言第一部分我通过近十年以来关于隧道的监理经验和参加的相关培训的总结和感受，隧道知识确实博大精深，要全面、准确探讨和阐述所有知识，很难在几个小时 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达完美，但作为公司一次比较重要的业务培训，讲到的知识点太粗或浮浅也有些难为，所以，本人在整理资料过过程中始终坚持一个原则，就是通过共享隧道知识和监理方法和措施，让参加学习的同事们尽可能对隧道施工工序、工艺要求、质量病害和安全隐患有一个基本概念，作为监理工作者在质量、安全控制方面尽量减少失误。1、前言2、要做好隧道监理必备的知识1、具备施工工序和工艺要求的从业经验（看视频）2、全面理解施工图纸和规范要求（解读规范内容）3、亲身经历过隧道病害的发生和处置（展示病害和处理图片）4、充分理解围岩级别种类的定义和软硬岩及软岩的变形机理和应对措施（介绍围岩形成，看工程实例）5、隧道结构受力原理。我国地域自然条件差异较大,隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变，隧道受设计与施工技术条件的限制，从已建成的公路隧道看，渗漏水、衬砌开裂、拱背空洞、衬砌厚度不够、混凝土强度劣化、路面开裂、路面冒水等现象严重。我国目前很多公路隧道处于病害发育的亚健康状态，有些隧道已经进入到养护维修期，3、我国公路隧道病害现状衬砌开裂渗漏水渗漏水渗漏水渗漏水混凝土劣化路面开裂路面冒水路面隆起衬砌背后空洞衬砌厚度不够衬砌掉块隧道施工技术特点第二部分1、隧道施工技术特点1)隧道施工是在有原始应力场的介质内构筑结构，即:“先有荷载，后有结构”。2)隧道工程的结构的受力是不确定的。3)隧道开挖方法、支护时间、支护刚度对结构受力影响很大。4)设计是以工程类比为主、计算为辅，实行动态设计。5)隧道施工环境恶劣，能见度差、空气质量差、噪音大。影响工人的工作情绪和技能发挥。6)地下水排水困难、泥浆难以清除，影响结构质量1、隧道施工技术特点7）隧道不可预见的因素较多。8)施工作业空间小，各工序干扰大。9)施工工人技术水平普遍低。10)各工序检查手段落后，有些还没有有效的检测手段；11)隧道工程大部分是隐密工程，只有一个可视面，工程隐患难以发现。12)工程质量难以通过表面观察进行评价，表面显示出来的问题，难以判断问题的实质。第三部分新奥法三、新奥法1、新奥法的基本概念2、新奥法的力学特征3、新奥法的设计原则4、新奥法及其技术特点5、新奥法与喷锚支护的关系6、喷射混凝土的作用机理7、锚杆的作用机理8、隧道施工顺序和要求1、新奥法的基本概念新奥法是由奥地利的一位地质专家在50年代总结了前人的经验后所提出来的一套隧道设计、施工技术。是新奥地利隧道施工方法的简称,它的英文名字是(NewAustrianTunnelingMethod),简写（NATM）新奥法不是能用一句话能回答的，他是一种设计施工思想、一套方法。1、新奥法的基本概念新奥法的核心是：最大限度地利用和发挥围岩的自承能力，围岩不仅仅是荷载也是结构的一部分,而且是结构的主要部分。在整个工程的设计、施工过程中，以利用和发挥围岩的自承能力为基本出发点，采取各种工程措施，使围岩成为隧道承载体系的一部分。1、新奥法的基本概念新奥法，是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自稳能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工的方法。2、新奥法的力学特征围岩的力学特征，根据岩体力学理论芬纳公式（Fenner）2、新奥法的力学特征圆形洞室计算简图2、新奥法的力学特征围岩位移及支护抗力特征曲线2、新奥法的力学特征通过上面分析我们可以认识到：1）围岩所需的支护抗力是变化的,他与岩体本身性质、结构刚度和支护时间有关；2）隧道围岩变形是岩体内能量的释放过程。要允许围岩产生一定变形，释放一定能量。3）隧道围岩壁面的变形速度是判断（内空变位量的大小、变化速率）洞室能否稳定重要指标。2、新奥法的力学特征实际施工中，很多时要分几次施作初期支护，是因为洞室开挖后，要及时进行初期支护，封闭围岩，但刚度不能太大，要让围岩在有控制的条件下变形。通过对围岩变形的监测，掌握洞室周边位移、支护变形情况，观察位移和变形是趋于稳定还是在发展，来决定下一步的处理措施，进行第二次、第三次初期支护、决定二次衬砌施作时间。若围岩变形没有趋于稳定的迹象，应加强初期支护，或提早施作二次衬砌。3、新奥法的原则1）最大限度地利用和发挥围岩的自承能力2）隧道的支护结构，是要解决如何有效地控制变形问题。3）要允许围岩有一定的变形（也包括结构的变形），不要试图阻止围变形，使支护承受过大压力；要限制围岩变形，要防止围岩过大变形，发生垮塌。3、新奥法的原则4）应在适宜的时机，构筑适宜的支护结构，避免在围岩中出现不利的应力状态。5）要早支护、柔支护，不能顶着干！6）要求支护结构与围岩尽早地密贴，共同工作。3、新奥法的设计原则7）通过现场监控量测，掌握围岩应力状态和围岩、支护变形发展趋势，及时调整支护参数，力求获得最适宜的支护结构。8）根据隧道围岩力学概念和原则，进行隧道的设计和施工，有效地、充分地利用围岩天然的自承能力，保证隧道结构安全、节省工程费用。4、新奥法技术特点1）要求采用光面爆破（开挖面平顺）断面轮廓尽量圆顺，避免应力集中2）初期支护及时施作、紧贴围岩、及早闭合3）开展现场监控量测工作4）根据现场量测确认和修改支护参数，调整施工方法。4、新奥法技术特点5）动态设计与施工6）考虑预留变形量7）强调施工方法与施工顺序8）“理论导向、测试定量、经验判断”。5、新奥法与喷锚支护的关系1）喷锚支护不是新奥法。2）喷锚支护是目前最简便、最经济、最有效的快速柔性支护结构、是利用和发挥围岩的自承能力最主要的、最有效的支护手段3）喷锚支护是一种加固围岩、抑制围岩变形、利用和发挥围岩自承能力的衬砌形式，具有支护及时、柔性、紧贴围岩、与围岩共同变形等特点，6、喷射混凝土的作用机理1）特点：a)喷射混凝土支护、施作速度快、早期强度高、密实度好、与隧道围岩紧密粘结的突出优点。b)隧道开挖后及时施作喷混凝土支护，可以起到封闭岩面、填充坑凹及裂隙、防止风化松动、维护和提高围岩的整体性、帮助围岩发挥自身的结构作用、调整围岩应力分布，防止应力集中，控制围岩变形，防止掉块、坍塌作用。6、喷射混凝土的作用机理2）喷锚支护的作用增加了围岩切向方向的约束力，使围岩与喷层共同作用。a.粘接作用6、喷射混凝土的作用机理b.弯曲压缩作用由于向内产生径向变位受到弯曲压缩，对围岩施加了径向约束力。2）喷锚支护的作用6、喷射混凝土的作用机理2）喷锚支护的作用c.抗剪切作用6、喷射混凝土的作用机理d.楔效应，嵌入岩缝。e.减少局部集中应力。f.防止发生风化。2）喷锚支护的作用7、喷射混凝土的质量检查1）喷射混凝土强度；2）喷射混凝土厚度；3）喷射混凝土背后空洞、与围岩的密贴情况。4）喷射混凝土与围岩的粘结力；8、锚杆的作用机理锚杆是一种锚固在岩体内部的杆状体，是通过锚入岩体内部的锚杆，与岩体融为一体，利用锚杆的悬吊作用、组合拱作用、缝缀作用、挤压作用，将围岩中的节理、裂隙窜为一体，约束围岩内部和周边变位，达到改善围岩的受力状态，实现加固围岩、维护隧道稳定的作用。在软弱围岩中起到改善其物理力学性能的作用。8、锚杆的作用机理1）悬吊作用把可能掉下来的岩块固定起来8、锚杆的作用机理2）组合梁作用把岩体叠合组成组合梁（锚杆群）8、锚杆的作用机理3）缝缀作用增加整体性（即增加裂缝之间的摩擦力）8、锚杆的作用机理4）内压作用向围岩施加经向的约束压应力9、锚杆的质量检查1）锚杆有效锚固深度；（锚杆杆体材料、锚杆杆体长度、锚固砂浆强度、锚固砂浆饱满度）2）锚杆间距，锚杆打设方向。10、钢筋网支护钢筋网是被包裹在喷混凝土内，与喷混凝土一起工作，钢筋网的作用，是提高喷混凝土抗裂性能、提高喷混凝土抗剪强度和韧性。帮助喷混凝土更好地发挥柔性支护特性。新奥法11、钢筋网支护检查1）钢筋直径（符合设计要求）；2）钢筋网间距（符合设计要求）；3）钢筋网钢筋的搭接长度（是30倍钢筋直径或一个网格尺寸）；4）钢筋网距岩面的距离（不大于3cm）。12、钢架支护钢架支护能快速发挥较强的支护能力，在喷混凝土、锚杆强度出现强度之前，约束围岩的位移，承受大部分的荷载。控制围岩变形和松弛的发展。钢架支护被喷混凝土包裹后发挥整体受力效果。13、钢架支护检查1）钢架截面高度或型钢型号2）钢架主钢筋和腹筋直径3）钢架几何尺寸4）钢架焊接5）钢架连接板6）安装间距7）垂直度（小于2o）14、二次模注混凝土衬砌1）二次模注混凝土衬砌是刚性衬砌，具有较高的承载能力，是主要的永久支护结构和维护结构。2）二次模注混凝土衬砌包括拱、墙和仰拱。一般情况下是等截面、特殊情况下采用变截面初期支护锚杆二次衬砌仰拱衬砌仰拱填充14、二次模注混凝土衬砌3）二次模注混凝土衬砌施作时间a围岩及初期支护变形基本稳定以后施作，是很理想的情况。这时二次衬砌基本不受力。b浅埋段、塌方段、土层围岩及软弱围岩段等，初期支护及围岩变形不能稳定或稳定时间较长（15～30天），除加强初期支护外，应提前施作二次衬砌；14、二次模注混凝土衬砌d膨胀性围岩、高地应力地段:不能过早施作二次衬砌；应让地应力充分释放。e多数情况下，二次衬砌距掌子面的距离不超过150m为好。14、二次模注混凝土衬砌4）二次模注混凝土衬砌检查：a事前检查（影响混凝土的厚度和结构）：开挖净空检查、防水板松紧检查；b浇筑质量检查：背后空洞检查、振捣密实度检查、拱顶空洞检查、超挖回填检查。15、隧道支护施工顺序顺序1：初喷（4cm）打锚杆挂钢筋网复喷（1-3次达到设计厚度）二次衬砌