隧道施工中衬砌开裂的描述与观测计

（一）开裂的描述

1.隧道衬砌部位划分（5部分14部位）

隧道衬砌部位划分如图10-3-5所示。

图10-3-5　衬砌部位划分

2.裂缝宽度与分级

裂缝开裂宽度在缝口处沿垂直裂面方向量取。

缝宽δ按大小分为四级：

（1）毛裂缝（又叫发丝） δ≤0.3mm

（2）小裂缝 0.3mm＜δ≤2mm

（3）中裂缝 2mm＜δ≤20mm

（4）大裂缝 δ＞20mm

3.裂缝间距

具有走向大致相同的相邻裂缝间距，用以表述衬砌破碎程度，一般宜取每一个节段单位来分析，前者为水平错距，后者成为垂直错距（图10-3-6）。

图10-3-6　衬砌错台示意图

4.裂缝密度

裂缝密度是表述衬砌裂损的另一种形态指标，分为节段裂缝密度和节段局部裂缝密度。

节段裂缝密度

节段局部裂缝密度

（二）衬砌裂损的检测

1.衬砌变形观测

衬砌变形观测方法如图10-3-7所示。

图10-3-7　衬砌变形观测

1—钎钉；2—垂球；3—固定点

2.裂缝观测

裂缝观测分为灰块测标观测和钎钉测标，如图10-3-8、图10-3-9所示。(www.xing528.com)

图10-3-8　灰块测标观测

1—裂缝；2—油漆画线

图10-3-9　钎钉测标观测

3.金属板测标观测

金属板测标观测如图10-3-10所示。

图10-3-10　金属板测标观测

（三）裂缝宽度与深度的检测

裂缝宽度和深度是判断开裂程度的重要依据，现场测量裂缝宽度一般采用裂缝插片尺和裂缝观测仪，南京水利科学研究院采用自制的裂缝尺测量裂缝宽度。测量裂缝深度一般采用超声波探测仪。

诊断方法与原理：

（1）直接法：肉眼观察结合钻孔检测（图10-3-11）。

（2）声学法：撞击回波法。

（3）物探法：地质雷达、地震CT。

（4）光学法：激光扫描。

（5）电学法：瞬变电磁法。

图10-3-11　直接观察法