黑大线铁背山隧道检测报告.docx
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1、黑大线铁背山隧道检测报告 工程名称 铁背山隧道 检测日期 2022.12 托付单位 辽宁省马路管理局 托付日期 2022.11 检 测 依 据 1、马路隧道养护技术规范(JTG H12-2003)人民交通出版社 2、马路工程技术标准(JTJ 1-81)人民交通出版社 3、马路隧道设计规范(JTJ 026-90)人民交通出版社 4、马路隧道施工技术规范(JTJ042-94)人民交通出版社 5、回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T 23-2001)中国建筑工业出版社 6、超声法检测混凝土缺陷技术规程(CECS21:2000)中国安排出版社 7、铁路隧道衬砌质量无损检测规程(TB10223-
2、2004)中国铁道出版社 8、铁路工程物理勘探规程(TB10113-2004)中国铁道出版社 参考依据 1、马路工程技术标准(JTJ 01-88)人民交通出版社 2、马路隧道设计规范(JTG D70-2004)人民交通出版社 检 测 结 论 、 维 修 对 策 建 议 检测结论: 1、依据马路隧道养护技术规范(JTG H12-2003)评定该隧道为1A类隧道。 2、衬砌外观质量较差,表面存在较多环形、纵向、斜向裂缝,部分裂缝宽度已经严峻超过规范限值要求;部分裂缝深度超过14cm。3、该隧道渗漏水状况比较严峻,已经影响结构的平安、耐久性与运营条件。4、该隧道拱部50%衬砌及其它部位衬砌厚度存在不
3、满意设计要求现象。衬砌砼强度满意设计要求。衬砌砼后局部区域存在裂隙或不密实现象。5、实测隧道净空已不满意11011年马路工程技术标准要求,侵限高度达14.6厘米。 综上所述,建议对隧道局部衬砌厚度、裂缝、全隧道渗漏水处及排水系统进行修理加固处理,同时加强视察,建议拆除路面,重新浇注混凝土,增加隧道净空,以符合规范要求;或设置限高标记,避开出现交通事故。 照片1 铁背山隧道全景 图1 铁背山隧道断面图 一、隧道概况 铁背山隧道(照片1)位于黑大线抚顺市抚顺县高丽营子境内,中心桩号为K1210+226,11018年3月开工,11010年5月竣工;全长为178m;隧道断面净宽7m,两侧各设1.0m的
4、人行道,垂直净空高5m,纵坡2.5%;衬砌采纳无筋砼;设计标准为二级马路标准。 建设单位:抚顺市马路管理处 施工单位:沈阳军区后勤部工程其次大队 设计单位:抚顺市马路管理处设计室 原工程地质勘察报告表明:隧道围岩为火成的花岗片麻岩,在东南方有南西北东向的古老深大断裂通过。K1210+1371210+1101、K1210+2101K1210+315范围内围岩的单轴饱和极限抗压强度为2030MPa;经井洞勘探,围岩节理裂隙比较发育,且均张开,部分为泥土所充填,岩石为三类围岩。K1210+1101K1210+2101范围内围岩的单轴饱和极限抗压强度为3050MPa;围岩节理裂隙比较发育,裂隙间距一般
5、在0.73.2米,在张开或微张开的裂隙里,也为肯定的泥土所充填,岩石为四类围岩。本段山高最大相对高度为48米,抚顺侧山坡坡角43度左右,南杂木侧54度左右,山势虽然稍陡,但无孤石、险石出露,并且山坡均为13米的碎石土所覆盖,植被、灌木丛生,因此山体稳定,不易发生山石坍塌等现象。 竣工资料表明隧道施工时从两洞口同时掘进。西洞口于89年1月衬砌完成。东口掘进中,遇到大断层,破裂带,出现整个山体塌落,形成露天漏斗,塌落高度达40多米,衬砌在89年12月完成。由于隧道塌方,明洞增长,整个隧道比原设计缩短22米。基础开挖平均深度为0.65米,基底无浮石,未见异样及地下障碍物,基底侧墙为岩石,用水清洗扫净
6、,基础设计200号砼。明洞拱上回填。施工过程中开挖与衬砌时间间隔过长。外观质量差,接茬处理不志向,个别部位出现漏水现象。路面平整度差。验收检验时隧道净高不小于6.30米。原设计文件无具体的防水设计,由施工单位帮助建设单位完善的防水设计;墙壁每5米设置1个排水孔,用草编制成通往排水沟,排水孔直径为10cm,在K1210+181K1210+201范围内每3米设置1个排水孔。隧道建成后就出现漏水现象,漏水水源多为地表水;外边下雨,洞内就漏,外边无雨,洞内很快就不渗漏。西口处漏点较多,此处山顶为剥离切口部位,原切口爆破时,将其原岩震裂,使水顺缝进入岩体,造成漏点较多;原两侧墙后预留排水孔堵死,使水不能
7、顺当流入排水沟中,增加渗漏机会。历年修理记录:2001年对该隧道的排水设施进行修理,增设泄水管;对路面加铺混凝土进行修理。二、检测目的 本次通过对该隧道的土建结构进行专项检查,刚好发觉结构的主要病害及破损程度,系统了解和驾驭该隧道的总体技术状况,评定结构物功能状态,为隧道的管理部门实行正确管理决策和工作安排供应牢靠依据,同时为制订处治方案和措施供应科学、合理的技术资料和依据。报告中以路途前进方向左、右区分。该隧道的竣工文件桩号与现国道202马路编号相反,故现调整原文件桩号以适应现路途桩号编号。三、检测依据 1、马路隧道养护技术规范(JTG H12-2003)人民交通出版社 2、马路工程技术标准
8、(JTJ 1-81)人民交通出版社 3、马路隧道设计规范(JTJ 026-90)人民交通出版社 4、马路隧道施工技术规范(JTJ042-94)人民交通出版社 5、回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T 23-2001)中国建筑工业出版社 6、超声法检测混凝土缺陷技术规程(CECS21:2000)中国安排出版社 7、铁路隧道衬砌质量无损检测规程(TB10223-2004)中国铁道出版社 8、铁路工程物理勘探规程(TB10113-2004)中国铁道出版社 参考依据 1、马路工程技术标准(JTJ 01-88)人民交通出版社 2、马路隧道设计规范(JTG D70-2004)人民交通出版社 四、检
9、测设备 表4-1 序号 仪器 产地 功能 1 思韦尔裂缝读数显微镜 国产 隧道衬砌裂缝检测 2 HILTI电子测距仪 瑞士 距离检测 3 HILTI钢筋探测仪 瑞士 钢筋检测 4 数显卡尺 国产 隧道衬砌裂缝检测 5 取芯机 国产 隧道衬砌质量检测 6 回弹仪 国产 隧道衬砌混凝土强度测试 7 RAMAC/GPR雷达 瑞典 隧道衬砌质量检测 8 超声波 北京 隧道衬砌质量检测 五、检测内容、方法与评定标准 5.1检测主要内容 隧道检测主要以马路隧道养护技术规范(JTG H122003) 所规定的土建工程检测项目为主,包括洞口、洞门、衬砌、路面、防排水系统、限界、净空等七部分。5.2检测方法 (
10、1)隧道历史状况调查;收集相关资料,包括隧道地质调查、查阅设计文件、施工记录等。(2)衬砌厚度及背后空隙、裂隙水分布状况等检测;检测方法采纳无损与有损方法相结合,利用地质雷达检测辅以钻取芯样进行校验; (3)衬砌质量检测;采纳超声回弹综合法进行调查,同时辅以钻芯试验进行修正来推定混凝土强度。(4)隧道表观病害检测,主要包括裂纹分布、长度、宽度、深度及性质;依据调查结果,按肯定比例绘制病害绽开图,用于评价隧道病害的严峻程度和缘由分析。(5)渗漏水调查;调查渗漏水范围(里程)、隧道结构部位、出水形式、水量,并绘制相应的绽开图。(6)路面或基底调查;调查路面与基底病害状况。(7)净空、几何尺寸检测;
11、检测隧道宽度(车行道宽度和净总宽)、隧道净高、隧道衬砌断面尺寸(宽度和高度),用红外测距仪检测。5.3质量评定标准 隧道质量的评定标准主要依据马路工程质量检验评定标准(JTG F80/12004 )、马路隧道养护规范(JTG H122003 )。六、隧道技术状况 6.1 隧道表观病害调查 该隧道裂缝共计75条,总长508.4米;其中隧道衬砌环向裂缝有56条,约占总数的75%;非环向裂缝有19条,约占总数的25%;非环向裂缝中的8条裂缝分布在隧道左侧,占非环向裂缝总数的42%,11条裂缝分布在隧道右侧,占非环向裂缝总数的58%。隧道衬砌裂缝主要集中非明洞部位,明洞裂缝相对较分散。 图2 裂缝形态
12、分布对比图 衬砌的环向裂缝分布在隧道全长范围内,相邻裂缝平均间距34m,裂缝宽度0.22.5mm,裂缝深度在14cm17cm左右;拱顶处裂缝开展较宽,其中16米处环向裂缝最大宽度已达到5mm,已严峻超过规范限值要求。 衬砌纵向裂缝分布在隧道拱顶或拱腰处,纵向间距35m,裂缝宽度0.22.5mm;边墙上存在部分斜向裂缝,裂缝宽度最大值达到0.85mm;裂缝处伴有大量的渗水白化、泛泥浆现象(见照片212)。 5mm 照片3 37m处拱圈环向裂缝 照片2 16m处拱圈环向 裂缝 照片5 145m处拱圈环向裂缝 0.7mm/14.6m 0.9mm/14.6m 照片4 124m处拱圈环向裂缝 照片6 1
13、66m处拱圈环向裂缝 1.0mm/14.6m 照片7 166m处拱圈横向裂缝 照片9 160m处拱圈横纵向裂缝交织 1.8mm/14.6m 照片8 22m处边墙纵向裂缝 照片11 22m处边墙斜向裂缝 0.85mm/9m 照片10 46m处拱圈斜向裂缝 0.45mm 照片13 135m处边墙渗水白化 照片12 152m处边墙斜向裂缝 照片15 排水管外露 照片14 渗水白化、泥浆 图3 病害绽开图 从隧道裂缝的分布部位视察,共有14条纵向裂缝,2条存在左拱腰上,3条存在右边墙上, 4条存在右拱腰上,5条存在拱顶上。 从隧道裂缝的形态视察,裂缝有9条基本上呈起伏状,占总数12%;有43条裂缝总体
14、上呈一条直线,仅在裂缝细部有弯曲起伏;呈弧形的裂缝共有11条;分叉裂缝有12条,裂缝形态分布状况如图所示。 图4 裂缝形态视察对比图 隧道衬砌裂缝宽度基本处于紧闭、稍微张开、张开、宽张开四种形式。裂缝宽度小于0.25mm,处于禁闭状态的有37条,占49%;裂缝宽度介于0.25mm0.50mm 之间,处于稍微张开状态的有2条,占3% ;裂缝宽度介于0.50mm2.5mm 之间,处于张开状态的有33条,占44% ;裂缝宽度大于2.5mm,处于宽张开状态的有3条,占4%。 图5 裂缝状态分布状况图 经过多年运营,现隧道衬砌未发觉新裂缝的产生,表明既有裂缝的发展基本处于停滞状态。隧道44%的裂缝处于张
15、开状态说明隧道病害较严峻。 倾角大于900的裂缝有9条,占裂缝总数的12%,其中隧道左侧4条,隧道右侧5条;倾角小于900的裂缝有10条,占裂缝总数的13%,其中隧道左侧5条,隧道右侧5条;倾角等于900的裂缝有56条,占裂缝总数的75%,其中全断面环向开裂35条,非全断面:隧道左侧8条,隧道右侧13条。 图6 裂缝位置分布状况图 隧道衬砌表面无其它明显病害,如破损、起层、剥落、错台等状况 6.1.1衬砌裂缝产生缘由 结合现场勘察成果,并依据理论及阅历分析,该隧道病害的缘由主要有如下几个方面。 1)衬砌厚度及地质缘由所致 因为施工因素,未严格按设计进行。局部衬砌厚度低于设计值。当地质条件较差时
16、,在衬砌荷载增大或应力集中的状况下,衬砌厚度偏小,便形成拉裂或压裂性裂缝,导致隧道衬砌开裂。如隧道拱顶K1210+250266等处。 2)拱背存在空洞所致 拱背超挖大,隧道局部衬砌后存在不密实现象,使得衬砌受力不匀称,产生横向拉裂。由于拱背普遍存在空洞,在围岩较破裂地带,随时可能垮塌,对衬砌造成潜在威逼,同时,计算中所考虑的对衬砌有利的围岩弹性抗力实际不存在,使衬砌受力更为不利。如隧道右拱腰K1210+1101217等处。 3)基底不匀称沉降所致 隧道基底部分地段未清理虚渣或基础较薄弱,在围岩压力或自重作用下,导致衬砌出现不匀称沉降,边墙出现较密集的竖向裂纹。铁背山隧道边墙部裂纹较少,边墙基底
17、不匀称下沉不严峻。如隧道K1210+247257处边墙两侧出现裂缝。4)衬砌收缩变形所致 因温度或养护等缘由,衬砌产生收缩变形,导致拱部或侧墙出现较多环向裂纹。施工中衬砌拆模时间过早及养护时间不够,衬砌产生较大收缩变形,同时又因强度不能充分发挥,承载及反抗变形实力差,很简单造成混凝土衬砌垂直轴向的收缩性裂缝。铁背山隧道存在较多此类形式裂缝。5)施工质量所致 由于施工质量较差,未能处理好施工缝、变形缝(包括温度缝、沉降缝等),造成衬砌出现环向裂缝,如隧道K1210+153、K1210+174两处所出现的环向裂缝。6)岩体存在偏压所致 由于隧道围岩存在肯定的偏压现象。当隧道顶部、两侧以及基础存在不
18、匀称现象时,围岩对隧道衬砌的局部就会产生肯定的挤压现象,而衬砌为无筋砼,因此简单开裂。偏压即使很微弱,也会造成斜裂缝的出现,并且影响裂缝的倾向。如隧道K1210+279300处边墙所出现的斜向裂缝。6.2隧道路面病害状况(具体病害见附表二) 隧道路面于2001年经过修理后,现在5m、11m、23m、122m、152m、162m处出现横向裂缝;26m、50m、53m、63m、87m、146m处出现坑槽,面积累计为10.56m2(见照片16、17)。行车舒适程度较差。通过现场取芯测量,可知后来在修理的过程中加铺一层20cm的水泥混凝土(见照片18、19),详细病害见下表6-1: 照片17 路面坑槽
19、 照片16 路面横向裂缝 照片18 取芯现场 照片19 芯样 6.3隧道渗漏水检测 本隧道检测时已过雨季,但仍可见明显渗漏水痕迹,调查状况如下。全隧道开裂处普遍存在渗漏水现象。隧道表面明显渗漏水处共37处,占裂缝总数的50%;隧道渗漏水呈现片状特征,说明隧道水害严峻。对应处大部分以水迹、泥浆形式渗漏;严峻处以水流形式外漏。拱腰局部多处渗水白化(见照片1315)。 铁背山隧道渗漏水缘由主要是因为当时没有完善的防排水系统设计,没有设置良好的防水层,施工质量较差,爆破过度造成岩体出现较多裂隙,产生渗漏点。当衬砌出现开裂时,就会出现较多的渗漏水现象。另外,地下水在边墙处没有通畅的水路,无法排到排水沟,
20、因此边墙存在渗水处较多。 由于隧道处于寒冷地区,随着渗漏水的长期侵蚀、冻融作用等,将极大地降低隧道砼与各种设施的运用寿命和功能,同时,恶化隧道的运营条件。6.4洞口、洞门 隧道出口段处两边的边坡基本对称。边坡没有明显滑动的迹象,初步推断边坡是稳定的。6.5 限界、净空等结构几何尺寸检测 1、限界比较。 (1)按11011年马路工程技术标准对比,详见附图。 由图可知,原设计标准图满意11011年马路工程技术标准(JTJ 1-81)二级马路净高5米的建筑限界要求;由于后期路面修理后,致使路面标高上升,这样实测隧道内轮廓不满意11011年标准中建筑限界的要求,最不利断面左侧顶角侵限高度为14.6厘米
21、。 (2)按11018年马路工程技术标准对比,详见附图。 由图可知,原设计标准图不满意11018年马路工程技术标准(JTJ 01-88)二级马路净高5米的建筑限界要求,实测隧道内轮廓最不利断面左侧顶角侵限高度为62.8厘米。 、拱轴线变形测试 图7 实测与设计轮廓线比较 注:红色为设计断面内部轮廓线,绿色为实测断面轮廓线,本次测试以隧道前进方向左侧拱脚不变形为基准,测试拱顶下沉量。通过实测断面内部轮廓线与设计断面轮廓线进行比较可知,现在该隧道拱轴线拱顶均存在肯定的下沉现象,最大下沉值为5.21cm。七、工程地质勘察 7.1 工程地质条件 1、地形地貌:隧道区属辽东低山丘陵区,地势起伏较大。2、
22、气象水文:隧道区属半干旱,半潮湿大陆性季风气候区,冬冷夏热,春秋两季多风。最高气温36.637.6,最低气温-27.9-28.1,年平均降水量600800mm,年平均蒸发量1600mm。从11月中旬至翌年4月为冰冻期,多年平均冻土深度1.31.4m。地表水系主要为浑河水系,隧道区面临大伙房水库。地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,水量随季节改变而改变。大气降水入渗为主要的补给方式,岩体节理裂隙较发育,透水性一般,但地表水仍会不同程度地渗入到围岩裂隙中,从而造成隧道内滴水、渗水。3、地层:地层以震旦系(Z)花岗片麻岩为主,青灰色,灰黑色,强-中风化状态,岩体呈碎石状、碎块状,大块
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