隧道工程试验检测人员考试复习大纲

隧道工程试验检测人员考试复习大纲内容摘要：

gβ /cos(α α 0) + 经纬仪的标高 开挖断面底板高 式中： X断面水平方向坐标； Y断面竖直方向坐标； L两置镜的距离； α 水平角读数； α 0水平角中线方向初始角读数； β 竖直角读数。 三维近景摄影法测量开挖断面 用摄影经纬仪分别在隧道轴线上、摄影基线的左端、右端采用正直、等倾右偏、等倾左偏等摄影方法获取立体像对。 将获取的隧道开挖的立体像对 利用隧道内的施工控制导线，在室内用立体测图仪进行定向和测绘，即可获得实际开挖轮廓线与设计开挖轮廓线的比较。 断面仪测量开挖断面的原理 以某物理方向为起算方向，按 — 定间距依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径 (距离 )及该矢径与水平方向的夹角，将这些矢径端点依次相连即可获得实际开挖的轮廓线。 激光断面仪法的操作方法 用断面仪进行测量，断面仪可以放置于隧道中任何适合于测量的位置（任意位置），扫描断面的过程（测量记录）可以自动完成。 所测得的每点 均由断面仪发出的一束十分醒目的 单色可见红色激光指示，而且可以人工随时加以干预。 激光断面仪法的操作步骤 （ 1）选择测量断面，确定仪器架设位置； （ 2）安放仪器； （ 3）设定仪器参数和扫描间距； （ 4）自动扫描测量断面； （ 5）检查测量断面，进行修正和补测； （ 6）数据分析。 四、初期支护 施工质量检测 初期支护是指隧道开挖后，用于控制围岩变形及防止坍塌及时施作的支护。 初期支护的形式。 1）锚杆支护； 2）喷射混凝土支护； 3） 喷射混凝土 与钢筋网 联合支护； 4） 喷射混凝土 与 锚杆及钢筋网联合支护； 5）喷钢钎维混凝土支护； 6）喷钢钎维混凝土锚杆联合 支护； 7）钢构件支护。 初期支护的作用 锚杆是用机械或粘结方法将一定长度的杆体锚固在围岩预先钻好的锚杆孔内。 锚杆的作用： 由于锚杆具有： 悬吊作用、组合梁作用、加固拱作用 等而使围岩得到加固。 锚杆安装应在初喷砼后进行。 锚杆允许偏差177。 150mm。 隧道锚杆用各种水泥砂浆强度不应小于 M20。 系统锚杆施工宜在初喷后及时进行。 局部锚杆施工可在初喷前进行。 锚杆杆体宜选用 HRB33 HRB400 钢，杆体直径 20～ 28mm，杆体屈服抗拉力大于或等于150KN，强度比≥。 水泥砂浆锚杆 孔径大于 杆体直径 15mm。 水泥砂浆的强度等级不应低于 M20。 钻孔深度不应小于锚杆杆体有效长度，但深度超长值不应大于 100mm。 全长粘结式锚杆安装后不得敲击，其端部 3d 不得悬挂重物。 喷砼的作用： 喷层凝固后具有： 支撑作用、填补作用、粘结作用、封闭作用 ，从而使围岩得到加固，围岩自身的强度得到保护。 由于实际工程中常将锚杆与喷射砼结合使用，所以统称锚喷支护。 由于锚喷支护具有主动加固围岩、充分利用围岩自承能力、可及时灵活施工和比较经济等特点，目前在隧道初期支护中广泛使用。 钢架是依靠被动支撑来维持围岩稳定。 初期支护施工工艺： 喷射混凝 土的喷射工艺有三种： 干喷（见图 1）、湿喷（见图 2）和潮喷 ；潮喷工艺与干喷工艺相近，在干喷的拌和料中适量加水即为潮喷。 隧道衬砌采用湿喷砼时，坍落度控制在 80～ 120mm。 隧道湿喷砼衬砌每次作业区段纵向长度不宜超过 6m。 隧道湿喷砼，要求砼终凝 2h后喷水养护，养护时间不少于 7d。 锚杆加工质量与安装尺寸检查 一、锚杆加工质量 检查 锚杆的种类很多，但每一种锚杆在使用安装之前，都必须对材质、规 格和加工质量进行检查，以免不合格的锚杆用于隧道支护。 粗集料 水 泥 水 搅拌机 速凝剂 喷射 机 喷 头 压缩空气 图 2 湿 喷 工 艺 流 程 外加剂 细集料 细集料 粗集料 水 泥 搅拌机 速凝剂 喷射机 喷 头 水 压缩空气 图 1 干 喷 工 艺 流 程 1．锚杆材料 （ 1）抗拉强度 锚杆在工作时主要承受拉力，所以检查材质时首先应检测其抗拉强度。 从原材料中或成品锚杆上截取试样，在拉力试验机上拉伸，测试材料的力学 特性，确定其是否满足工程要求。 （ 3） 延展性与弹性 锚杆具有一定的延展性。 检查时，可采用现场弯折或锤击，观察其塑性变形情况。 2．杆体规格 锚杆杆体的直径必须与设计相符，可用卡尺或直尺测量。 3．加工质量 检查时，首先应尺量各部分的尺寸， 其次检查焊接件的焊接质量；对于车丝部分，应检查丝纹质量，观察是否有偏心现象。 二、安装尺寸检查 1．锚杆位置 钻孔前应根据设计要求定出孔位，作出标记。 施工时可根据围岩壁面的具体情况，允许孔位偏差 177。 15mm。 检查时应对锚杆间距与排距的尺量。 锚杆孔距的允许偏差为 150mm。 2．锚杆方向 钻孔方向应尽量与围岩壁面和岩层主要结构面垂直。 检查时应特别注意拱顶钻孔的垂直度，目测即可。 锚杆加工质量检测的内容： 检查时，首先应测量各部分的尺寸，其次检查焊接件的焊接质量；对于车丝部分，应检查丝纹质 量，观察是 否有偏心现象。 锚杆安装尺寸检测的内容： 1．锚杆位置 钻孔前应根据设计要求定出孔位，作出标记。 施工时可根据围岩壁面的具体情况，允许孔位偏差177。 15mm。 检查时应对锚杆间距与排距的尺量。 2．锚杆方向 检查时应特别注意拱顶钻孔的垂直度，目测即可。 水泥砂浆锚杆，允许孔深偏差为177。 50mm；对于树脂锚杆和快硬水泥锚杆，钻孔深度应控制更严。 深度不足造成托板悬空，锚杆难以发挥作用。 钻孔深度可用带有长度刻度的塑料管或木棍等插孔量测。 锚杆砂浆强度不得低于。 4．孔径与孔形 砂浆锚杆应测量钻孔 直径大于杆体直径 15mm 时，可认为孔径符合要求。 杆体插入孔内长度不应小于设计规定的 95%。 锚杆拉拔力的测试 锚杆拉拔力指锚杆能够承受的最大拉力 ，它是锚杆材料、加工和施工安装质量的综合反映，是锚杆质量检测的一项基本内容。 一、拉拨设备 锚杆拉拔试验的常用设备为中空千斤顶、手动油压泵、油压表、千分表。 二、测试方法※ 1．根据试验目的，在隧道围岩指定部位钻锚杆孔。 2．按照正常的安装工艺安装待测锚杆。 3．根据锚杆的种类和试验目的确定拉拔时间。 4．在锚杆尾部加上垫板，套上中空千斤顶，将锚杆外端与千斤顶内缸 固定在一起，并装设位移量测设备与仪器 .。 5．通过手动油压泵加压，从油压表读取油压，根据活塞面积 换算锚杆承受的拉拔力。 三、注意事项 1．安装拉拔设备时，应使千斤顶与锚杆同心，避免偏心受拉。 2. 加载应匀速，一般以每分钟 10kN 的速率增加。 3．如无特殊需要，可不作破坏性试验，拉拔到设计拉力即停止加载。 4．千斤顶应固定牢靠，并有必要的安全保护措施。 四、试验要求 1．每安装 300 根锚杆至少随机抽样一组（ 3 根），设计变更或材料变更时另作一组拉 拔力测试。 2．同组锚杆锚固力或拉拔力的平均值，应大于或等于设计值。 3. 同组单根锚杆的锚固力或拉拔力，不得低于设计值的 90％。 砂浆锚杆注满度 砂浆锚杆注满度检测方法： 首先，在施工现场按设计参数，对不同类型的围岩，各设 3～ 4组标准锚杆，每组 1～ 2 根。 然后，在这些标准锚杆上测定反射波振幅值，这些值即作为检测其它锚杆的标准。 这些标准值在进行其它锚杆的检测前储入仪器，在检测其它锚杆时可由测量仪器自动显示被测锚杆的长度与砂浆密实度的级别。 Thurner 方法的原理是砂浆注满度 :在锚杆杆体外 端发射一个超声波脉冲，它沿杆体钢筋以管道波形式传播，到达钢筋底端后反射，在杆体外可接 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，接受到得反射波振幅则较大；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。 喷射混凝土质 量检测 质量检验指标 喷射砼是指将水泥、砂、石子、外加剂和水按一定的配合比和水灰比拌合而成的混合物，以风压为动力快速喷至岩体表面而成的人造石材。 喷射砼的质量检验指标主要有喷射砼的强度和喷射砼的厚度。 此外，还应采取措施减少喷射砼粉尘、回弹率。 喷射砼强度包括：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、疲劳强度、粘结强度等。 因此，喷射砼强度应是这些强度指标的综合结果。 喷射砼抗压强度是表示其物理力学性能及耐久性的一个综合指标 ，所以工程实际中往往把它作为检测喷射砼质量的重要指标。 喷射砼的厚度也喷射砼质量检验的一个重要指标。 喷射砼支护工程质量必须做到内实外美。 外观上，无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网（或金属网）外露现象，做到砼表面平整密实 ，断面轮廓符合要求，从内部看，喷射砼抗压强度和厚度必须达到设计要求。 影响喷射混凝土质量的因素： 影响 喷射 砼强度的因素： 为保证喷射砼质量，必须严把砼原材料质量关及施工作业质量关。 1）原材料 喷射砼原材料主要包括：水泥、砂、石子、外加剂等。 对水泥强度、安定性、凝结时间进行抽样检查，合格者准予使用。 水泥强度等级不宜低于。 喷射砼中的石子粒径不宜大于 16mm，细度模数大于 ，中粗砂。 水泥和速凝剂的允许偏差为177。 2%； 砂、石为177。 3%。 砂率宜为 50%～ 60%。 喷射砼中的水必须是无杂质的洁净水，污水、 pH 值小于 4的酸性水均不得使用。 速凝剂要求初凝不应大于 5min，终凝不应大于 10min。 2）施工作业 喷射砼前，必须冲洗岩面；喷射中，要控制好水灰比和喷射距离； 喷射砼喷枪头到喷射面距离为 ～。 喷射机工作压力应控制在 ～。 喷射后，注意洒水养护。 喷射砼终凝 2h 后，应喷射养护；养护时间，一般工程不得少于 7d，重要工程不得少于 14d。 影响喷射混凝 土厚度的因素： ⑴爆破效果；⑵回弹率；⑶施工管理；⑷喷射参 数 单层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于 80mm，双层钢筋网喷射砼厚度不得小于 150mm。 钢钎维喷射砼的设计强度等级不应低于 C25。 当采用合成纤维喷射砼时，设计强度等级不应低于 C20。 喷射砼的设计强度等级不应低于 C15，对于竖井及重要隧道和斜井工程，喷射砼的设计强度等级不应低于 C20，喷射砼 1d 龄期的抗压强度，不应低于 5MPa。 钢钎维喷射砼的设计强度等级不应低于 C20，抗拉强度不应低于 2MPa， 抗弯强度不应低于 6MPa。 喷射砼的体积密度可取 2200kg/m3。 喷射砼支护的厚度，最小不应低于 50mm，最大不宜超过 300mm。 湿喷 砼的坍落度宜控制在 80～ 120mm。 喷射砼厚度检查方法使用 凿 空法或雷达探测仪，每 10m 检查一个断面，每个断面从拱顶中 线起每 3m检查 1点。 喷射砼初喷厚度宜控制在 40～ 60mm，复喷一次 喷射厚度拱顶不得大于 100mm。 边墙不得大于 150mm。 隧道喷射砼喷射厚度应满足 平均厚度≥设计厚度 、 检查点的 90％ ≥设计厚度 、 最小厚度≥ 设计厚度 、 喷射混凝土质量检测内容： 抗压强度试验； 喷射混凝土厚度的检测； 1) 喷层 厚度可用凿孔或 雷达探测仪 方法检查； 2) 检查断面数量。 每 10 延米至少检查一个断面，再从拱顶中线起每隔 2m 凿孔检查一个点。 喷射混凝土质量检测方法： 抗压强试验 (1)喷大板切割法 将混凝土喷射在 45cmx35cmxl2cm（可制成 6 块）或 45cmx20cmx12cm（可制成 3 块）的模型内，在混凝土达到一定强度后，加工成 10cmx10cmx10cm 的立方体试块，在标准条件下养护至 28d 进行试验（精确到 ) (2)凿方切割法 用凿岩机打密徘钻孔，取出长约 35cm、宽约 15cm 的混凝上块，加工成 10cmxl0cmxl0cm的立方体试块，在标准条件下养护至 28d,进行试验（精确到 ）。 2．检查试块的数量 隧道（两车道隧道）每 10 延米，至少在拱部和边墙各取 一 组试样 ， 材料或配合比变更时另取一组，每组至少取 3 个试块进行抗压强度试验。 3．满足以下条件者为合格，否则为不合格。 （ 1）同批（指同一配合比）试块的抗压强度平均值，不低于设计强度或 C20。 （ 2）任意一组试块抗压强度平均值不得低。