四、问答题

　　1、衬砌砼施工检查的内容有哪些?

　　答：1)衬砌施工的条件

　　(1)整体式衬砌的开挖轮廓线要求

　　(2)隧道围岩稳定性要求

　　(3)基础地基承载能力要求

　　2)衬砌混凝土浇筑施工检查

　　(1)模板及拱架

　　(2)钢筋

　　a钢筋绑扎

　　b钢筋保护层厚度

　　c衬砌混凝土浇筑

　　d仰拱和底板

　　(3)拆模检查

　　拆除拱架、墙架和模板，应符合以下要求:

　　a不承受外荷载的拱、墙,混凝土强度应达到 5.OMPa, 或在拆模时混凝土表面积和棱角不被损坏并能承受自重。

　　b承受围岩压力较大的拱、墙，封顶和封口的混凝土应达到设计强度的100% 。

　　c承受围岩压力较小的拱、墙，封顶和封口的混凝土应达到设计强度的70%。

　　(4)养护

　　a普通混凝土养护7d，加外加剂者14d。

　　b覆盖或洒水养护。

　　c混凝土内部温度与环境温度差不得超过20℃;混凝土的降温速率最大不应超过3℃/d。

　　2、隧道混凝土衬砌内部缺陷的检测内容和方法有哪些?

　　答：衬砌混凝土在施工和使用过程中所生成的缺陷有裂缝、孔洞、蜂窝和层状破坏等。根据缺陷的部位，隧道衬砌缺陷检测内容可以分为：外观表面缺陷检测和内部缺陷检测两部分。内部缺陷检测常用的检测方法有：水压法、超声波法、钻孔取芯法、地质雷达法、红外成像法、冲击一回波法等。

　　3、简述回弹法测混凝土强度的原理、方法及强度确定。

　　答：1)回弹法的基本原理

　　回弹法是采用回弹仪的弹簧驱动重锤，通过弹击杆弹击混凝土表面，并以重锤被反弹回来的距离(称回弹值指反弹距离与弹簧初始长度之比)作为强度相关指标来推算混凝土强度的一种方法。

　　2)方法：

　　(1)测区数量的确定应符合下列要求：

　　a对长度不小于3m的构件，其测区数不少于10个，对长度小于3m且高度低于0.6m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个;

　　b相邻两测区的间距应控制在2m以内，测区离构件边缘的距离不宜大于0.5m;

　　c测区宜选在构件的两个对称可测面上，且应均匀分布。在构件的受力部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件;

　　d测区的面积宜控制在0.04m2;

　　e检测面应为原状混凝上面，并应清洁、平整，不应有疏松层和杂物，且不应有残留的粉未或碎屑;

　　f对于弹击时会产生颤动的薄壁、小型构件应设置支撑固定。

　　(2)测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距一般不小于20mm，测点距构件边缘或外露钢筋、预埋件的距离一般不小于30mm，测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只允许弹击一次。每一测区应记取16个回弹值，每一测点的回弹值读数精确至1。

　　(3)检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件混凝土检测面，缓慢施压，准确读数，快速复位。

　　(4) 回弹值测量完毕后，应选择不小于构件数的30%测区数在有代表性的位置上测量碳化深度值。

　　(5)测量碳化深度值时，可用合适的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞，其深度大于混凝土的碳化深度。然后除净孔洞中的粉未和碎屑，不得用水冲洗。立即用浓度为1%酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，再用深度测量工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离多次，取其平均值，该距离即为混凝土的碳化深度值。每次读数精确至0.5mm。

　　(6)回弹值的计算

　　a计算测区平均回弹值时，应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，然后将余下的10个回弹值按下列公式计算：

　　式中：Rm——测区平均回弹值，精确至0.1;

　　Ri——第i个测点的回弹值。

　　b回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应按下列公式修正：

　　式中：Rma——非水平方向检测时测区的平均回弹值，精确至0.1;

　　Rma——非水平方向检测时回弹值的修正值，按规范查用。

　　c回弹仪水平方向检测混凝土浇筑表面时，应按下列公式修正：

　　式中：Rmt、Rmb——水平方向检测混凝土浇筑表面、底面时，测区的平均回弹值，精确至0.1;

　　Rat、Rab——混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值，按规范查用。

　　d如检测时仪器非水平方向且测试面非混凝土的浇筑侧面，则应先对回弹值进行角度修正，然后再对修正后的值进行浇筑面修正。

　　(7)混凝土强度的推算

　　a结构或构件第i个测区混凝土强度换算值，可按平均回弹值Rm及求得的平均碳化深度值dm由规范查得或由公式计算。有地区或专用测强曲线时，混凝土强度换算值应按地区或专用测强曲线换算得出。

　　b构件混凝土强度推定值fcu,e的确定

　　当按单个构件检测中，以最小值作为该构件的混凝土强度推定值

　　当按批量检测时，应按下列公式计算:

　　式中：

　　——该批每个构件中最小的测区混凝土强度换算值的平均值，MPa，精确至0.1MPa。

　　取两者中的较大值为该批构件的混凝土强度推定值。

　　4、简述超声波法测混凝土强度的原理、方法及强度确定。

　　答：原理：是根据混凝土的抗压强度Rc与纵波的传播速度Ve之间存在着某种函数关系，然后在标准状况下(即各种影响系数C=1的情况下)制备标准混凝土试块，并以测得每个试块的平均传播速度V与破损强度R，拟合出曲线方程Rc=aebv,最后根据波速来测算强度值。

　　测试方法：超声波探测按探头安放的位置不同可分为：对测法、斜测法、平测法。测区选择同回弹法，每个测区布置3-5对测点，数据采集一般仪器设定后自动完成。

　　强度确定方法：强度计算按回归方程计算，强度推定按照回弹法的方法确定。

　　5、简述钻芯法检测混凝土强度的方法及强度确定。

　　答：1)芯样钻取

　　在钻取芯样应尽可能避免在靠近混凝土构件的接缝或边缘钻取。芯样直径应为混凝土所有集料最大粒径的3倍，任何情况下不小于集料最大粒径的2倍。

　　2)钻取的芯样数量

　　(1)按单个构件检验时，每个构件钻取芯样数不少于3个，对较小构件至少应取2个;

　　(2)对构件局部区域检验时，应由要求检验的单位确定取芯位置及数量。

　　(3)芯样的高度：芯样抗压试件的高度和直径之比应在1—2的范围之内。

　　3)芯样的测量

　　在芯样的中间两个垂直方向测量确定芯样的平均直径d，精确至mm;取芯样直径两端侧面测定钻取后芯样的长度。

　　4)试件的制作

　　芯样端面必须平整。芯样两端平面应与轴线垂直，误差不应大于1°。必要时应磨平或用硫)磺胶泥(硫磺)或水泥砂浆(水泥净浆)抹顶等方法处理

　　5)芯样抗压强度fcuc按下式计算：

　　式中：fccu——混凝土芯样抗压强度，MPa;

　　P——极限荷载，N;

　　A——受压面积，mm2;

　　d——芯样截面的平均直径，mm;

　　α——不同高径比芯样试件混凝土强度换算系数。

　　结果计算精确至0.01MPa。

　　6、简述激光断面仪检测隧道厚度的方法。

　　答：基于隧道激光断面仪能快速检测各类隧道界限 ( 内轮廓线 )，并根据衬砌浇筑前的初期支护内轮廓线或围岩开挖轮廓线的检测结果实现自动数据比较计算厚度，快速指导施工决策或验收。利用该方法必须满足以下条件：

　　1) 拥有衬砌浇筑前的初期支护内轮廓线或围岩开挖轮廓线的实测结果，可作为衬砌外轮廓线的测试结果。

　　2) 衬砌背后不存在孔洞或离缝。

　　3) 必须将衬砌外轮廓线的测试结果与内轮廓线的测试结果换算至同一坐标系中计算厚度。

　　4)具体方法所同超欠挖测定方法。(省略)

　　7、简述地质雷达法检测混凝土厚度的原理与方法。

　　答：地质雷达检测属电磁波检测范围。在隧道内通过电磁波发射器向隧道衬砌发射高频宽频带短脉冲。电磁波经衬砌界面或空洞的反射，再返回到接收天线。由于隧道混凝土衬砌与岩体的介电常数有明显的差别，所以衬砌与围岩之间的界面有明显的电磁波反射现象，用雷达测出电磁波在衬砌中的双程走时△t ,则衬砌厚度为h=Ⅴ△t/2

　　隧道衬砌厚度检测，可设不同的测线，从而分别测出拱顶、拱腰、拱脚及边墙位置的衬砌厚度，必要时也可测出仰拱的厚度。

　　当天线在隧道内运动，由于电磁波反射角和传播时间的改变，传播时间曲线就可绘制出来，从而分析计算各个位置的厚度。

　　8、简述二次衬砌施工的条件。

　　答：1)整体式衬砌的开挖轮廓线要求

　　隧道开挖后，如果出现超、欠挖或是围岩变形较大，使隧道轮廓局部严重凹凸不平，壁面不够平顺，若不予处理，就会造成衬砌混凝土厚度不足或衬砌背后出现不密实区。所以在衬砌混凝土浇注之前，应用尺量或用隧道断面仪对衬砌施工前的隧道毛洞实际轮廓进行检测。浇注前进行处理，以保证衬砌混凝土厚度。

　　2)隧道围岩稳定性要求

　　(1)复合式衬砌采用仰拱超前时，应根据对围岩和支护量测的变形规律，确定二次衬砌施工时间。

　　(2)在一般情况下，二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施工。变形基本稳定，隧道周边位移速度有明显减缓趋势;拱脚水平相对净空变化速度小于 0.2mn/d;拱顶相对下沉速度小于 0.15mn/d 。

　　(3)在特殊条件下 ( 如松散堆积体、浅埋地段等)修建隧道，应及时施作二次衬砌

　　3)基础地基承载能力要求

　　基础施工检查的重点是基坑及地基承载能力检查。首先基坑的基本尺寸应符合设计要求。在不良地质条件下，基坑开挖可能会遇到种种困难，这时应采用锚喷支护或其他措施，加强对外壁围岩的支护，保证基坑基本尺寸。其次，浇注混凝土前，应清理基坑内的浮渣，排清基坑内的积水，当地质条件发生不利变化时，还应注意检查基底承载力。

　　9、简述拱架与模板的要求;

　　答：1)拱架应有足够的刚度。拱架的刚度可由计算或试验方法来检验，拱架的整体刚度通过单个拱架的型钢号或架间距来调整。

　　2)拱架应有规整的外形。拱架在使用前应先在样台上试拼，各架间的轮廊径向尺寸差不宜大于10mm,前后两端的拱架外形应尽量一致，最大径向尺寸差不大于5mm,以免前后两环衬砌间出现错台。

　　3)模板长度和宽度均不宜过大。模板长度过大容易造成板块刚度不足，宽度较大不利衬砌的弯曲过渡。其长度一般可取100cm，最大不应超过 150cm;其宽度一般为50cm,并配若干块较窄的模板,宽为30cm。

　　4)拱架和模板设置位置应准确。架设时应按隧道中线和标高就位，反复校核，在施工允许误差范围内尽量减小误差。

　　5)挡头板安装可靠，封堵严实。挡头板按衬砌断面制作，安装时要注意止水带两侧与初期支护间的密实，固定应可靠。

　　10、简述泵送混凝土技术要求。

　　答：采用泵送混凝土应符合下列规定：

　　1)碎石最大粒径与输送管内径之比，宜小于或等于1：3;卵石小于或等于1：2.5，通过0.315毫米筛孔的砂应不少于15%，砂率宜控制在40-50%;

　　2)最小水泥用量宜为300千克/立方米;

　　3)混凝土的坍落度宜为8-18厘米;

　　4)混凝土内宜掺加适量的外加剂。

　　5)混凝土的供应必须保证输送混凝土的泵能连续工作。

　　6)输送管线宜直，转弯宜缓，接头应严密，如管道向下倾斜，应防止混入空气，产生阻塞。

　　7)泵送前应先用适量的、与混凝土内成分相同的水泥浆润滑输送管内壁。混凝土出现离析现象时，应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土，泵送间歇时间不宜超过15min。

　　8)在泵送过程中，受料斗内应具有足够的混凝土，以防止吸入空气产生阻塞。