隧道試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)隧道工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)四長(zhǎng)安大學(xué)2006年2月§4初期支護(hù)施工質(zhì)量檢測(cè)初期支護(hù)：隧道開挖后，除圍巖完全能夠自承而無(wú)須支護(hù)以外，在圍巖穩(wěn)定能力不足時(shí)，則須加以支護(hù)才能使其進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，稱為初期支護(hù)。初期支護(hù)質(zhì)量檢測(cè)包含：錨桿、噴射混凝土、鋼拱架。一、錨桿1、錨桿作用原理①“懸吊”作用。所謂“懸吊”作用是指為防止個(gè)別危巖的掉落或滑落，用錨桿將其同穩(wěn)定圍巖聯(lián)結(jié)起來(lái)，懸吊作用主要表現(xiàn)的加固局部失穩(wěn)的巖體。②提高層間摩阻力，形成“組合梁”；對(duì)于水平或緩傾斜的層狀圍巖，用錨桿群能把數(shù)層巖層連在一起，增大層理間摩阻力，從結(jié)構(gòu)力學(xué)觀點(diǎn)看就是形成“組合梁”③加固圍巖；由于錨桿的加固作用，使圍巖中，尤其是松動(dòng)區(qū)中的節(jié)理裂隙，破裂面等得以聯(lián)結(jié)，因而增長(zhǎng)了錨固區(qū)圍巖的強(qiáng)度（即c、φ值）；錨桿將節(jié)理發(fā)育的巖體和松動(dòng)圍巖形成整體，成為隧道外圍的道“加固帶”

2、錨桿質(zhì)量檢測(cè)錨桿質(zhì)量檢測(cè)包括加工質(zhì)量、安裝尺寸、拉拔力試驗(yàn)、砂漿錨桿注滿度等。①安裝尺寸檢查錨桿位置；孔位偏差±15mm；孔深偏差±50mm；孔徑大小＞15mm。②錨桿拉拔力試驗(yàn)（拉拔力指錨桿能承受的最大拉力）錨桿拉力試驗(yàn)不是檢驗(yàn)錨桿的安裝質(zhì)量，而是檢驗(yàn)該類圍巖能否用錨桿加固⑴拉拔力設(shè)備：中空千斤頂、手動(dòng)油壓泵、油壓表、千分表⑵測(cè)試方法⑶注意事項(xiàng)：a、防偏心；b、勻加壓（10KN/min）；c、盡量不做破壞性試驗(yàn)；d、安全⑷試驗(yàn)要求a、按錨桿數(shù)1％且不小于3根；b、F≥F設(shè)；c、Fi≥0.9F設(shè)③砂漿錨桿注滿度檢測(cè)Thurner原理：為了檢查錨桿周圍的砂漿是否均勻、密實(shí)。1978年，瑞典的H.Thurner提出測(cè)超聲能量損耗來(lái)判定砂漿、灌注質(zhì)量的好壞。在錨桿體外端發(fā)射一個(gè)超聲波脈沖，它沿桿體鋼筋以管道波形式傳播，到達(dá)鋼筋底端反射，在桿體外端可接收此反射波。如果鋼筋外密實(shí)、飽滿地由水泥砂漿握裹，砂漿又與周圍巖體粘結(jié)，則超聲波在傳播過(guò)程中，不斷從鋼筋通過(guò)水泥砂漿向巖體擴(kuò)散，能量損失很大，在桿體外端測(cè)得的反射波振幅很小，甚至測(cè)不到；如果無(wú)砂漿握裹，僅是一根空桿，則超聲波僅在鋼筋中傳播，能量損失不大，接收到的反向波振幅則較大；如果握裹砂漿不密實(shí)，中間有空洞或缺失，則得到的反射波振幅的大小介于前二者之間。由此，可以根據(jù)反射波振幅大小判定水泥砂漿的飽滿程度。④在什么情況下采用錨桿在不連續(xù)圍巖中要橫切不連續(xù)面時(shí)設(shè)置；在連續(xù)性圍巖中位移差較大時(shí)，可設(shè)置錨桿；錨桿和圍巖間要有適當(dāng)?shù)腻^桿力。二、噴射混凝土1、噴射混凝土作用原理①支承圍巖由于噴層能與圍巖密貼和粘結(jié)并給圍巖表面以抗力和剪力，從而使圍巖處于三向受力的有利狀態(tài)，此外噴層本身的抗沖能阻止不穩(wěn)塊體的塌滑。②卸載作用由于噴層屬柔性，能有控制地使圍巖在不出現(xiàn)有害變形的前提下，進(jìn)入一定程度的塑性，從而使圍巖“卸載”。③填平補(bǔ)強(qiáng)圍巖噴射混凝土可射入圍巖張開的裂隙，填充有凹穴，使裂隙分割的巖塊層面粘聯(lián)在一起，保持巖塊間的咬合、鑲嵌作用，提高其間的粘結(jié)力摩阻力，有利于防止圍巖松動(dòng)，并避免或緩和圍巖應(yīng)力集中。④覆蓋圍巖表面（封閉作用）噴層直接粘貼表面，形成防風(fēng)化和止水的防護(hù)層，并阻止節(jié)理裂隙中充填物流失。⑤分配外力通過(guò)噴層把外力傳給錨桿、網(wǎng)架等，使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力均勻分擔(dān)。2、檢測(cè)項(xiàng)目及方法㈠檢測(cè)項(xiàng)目①?gòu)?qiáng)度：（壓、拉、剪、勞、粘）相互關(guān)聯(lián)，噴射砼抗壓強(qiáng)度是表示其物理力學(xué)性能及耐久性的一個(gè)綜合指標(biāo)。故一般只檢測(cè)抗壓強(qiáng)度及粘結(jié)強(qiáng)度。②厚度：（100mm～300mm）之間③粉塵、回彈檢查㈡強(qiáng)度及厚度的檢測(cè)方法⑴抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法①噴大板切割法——簡(jiǎn)單不準(zhǔn)確②鑿方切割法——可靠太麻煩⑵噴射砼與圍巖粘性強(qiáng)度試驗(yàn)試塊制作方法：①成型試驗(yàn)法；用劈裂法進(jìn)行試驗(yàn)②直接拉拔法。

⑶厚度①鑿孔：噴射8h以內(nèi)，用短桿將孔鑿出，厚度不足時(shí)可及時(shí)補(bǔ)噴。②激光斷面儀③地質(zhì)雷達(dá)（三）質(zhì)量評(píng)判：10組以下試件抗壓強(qiáng)度的平均值Rn≥1.05R設(shè)計(jì)值Rmin≥0.9R設(shè)計(jì)值10組以上試件抗壓強(qiáng)度的平均值Rn≥1.0R設(shè)計(jì)值Rmin≥0.85R設(shè)計(jì)值三、鋼支撐

1、鋼支撐的型式圍巖類別ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ圍巖級(jí)別ⅥⅤⅣⅢⅡⅠ型鋼支撐格柵支撐支撐型式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鋼支撐1架立后能立即承載，充分發(fā)揮其力學(xué)作用；2加工比較容易，但需較大的加工設(shè)備；3安裝及構(gòu)件連接比較簡(jiǎn)潔、方便1背后的混凝土不易填充密實(shí)，留有空隙；2質(zhì)量大，架設(shè)安裝困難；3鋼支撐的變形與混凝土變形不協(xié)調(diào)，混凝土易開裂鋼格柵1噴射混凝土完全包裹格柵，整體性好，背后不易留下空隙；2加工比較容易，且不需要大型加工設(shè)備；3質(zhì)量小，易于安裝1格柵必須與混凝土配合才能充分發(fā)揮其力學(xué)作用；2架立后不能立即承載，初期作用?。?在圍巖變形大的場(chǎng)合，不能有效地控制圍巖的變形

錨噴支護(hù)中錨桿和噴射混凝土兩者是相互依存的關(guān)系，在某些情況下可能是以其中的一種為主，另一種為輔；在大多數(shù)情況下兩者應(yīng)并重。而我們?cè)谑┕み^(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)“重噴輕錨”的不正確觀點(diǎn)，在某些情況下（如大跨度洞室，層狀頂板或軟弱圍巖等情況），錨桿起著主要作用。若不加錨桿光靠噴層往往難以解決問(wèn)題，在這種情況下，設(shè)計(jì)上應(yīng)“以錨為主，錨噴結(jié)合”。在實(shí)際的施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“長(zhǎng)錨短打”、“厚噴減薄”的情況，因此應(yīng)加強(qiáng)施工期間錨噴支護(hù)的質(zhì)量檢測(cè)。四、初期支護(hù)及二襯背后的檢測(cè)1、檢測(cè)方法：地質(zhì)雷達(dá)法2、檢測(cè)內(nèi)容：①支護(hù)、襯砌厚度②背部回填的密實(shí)度③背后的空洞④內(nèi)部的鋼架、鋼筋分布3、地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)原理：地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)是根據(jù)電磁波在不同電性介質(zhì)