运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法技术

本发明专利技术公开了一种运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法，包括如下步骤：确定道床脱空病害评价指标，其中，确定道床脱空病害评价指标包括确定道床施工病害评价指标和确定床道运营病害评价指标；确定道床施工病害评价指标包括道床的外观检测评价与道床的无损检测评价；确定床道运营病害评价指标包括进一步确定道床脱空厚度评价指标、道床脱空长度评价指标、道床翻浆冒泥评价指标；选取各病害评价指标分值和权重；选取隧道地层影响系数；计算道床病害最终得分；以及确定道床病害评价分级并给出治理建议。本发明专利技术的运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法的道床脱空评价检测项目丰富，能够全面反映道床的脱空病害特征。

【技术实现步骤摘要】
运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法
本专利技术涉及地铁隧道施工
，具体涉及一种运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法。
技术介绍
随着城市轨道交通的快速发展，地铁已经逐渐成为人们出行的重要交通方式。地铁盾构是城市地铁施工中一种重要的施工技术，是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法，它使用地铁盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。然而在列车长期振动、水文地质条件、施工质量和周边工程活动等多种因素影响下，部分区段的道床与隧道的下部结构会逐步出现剥离、脱空的问题；围岩中的水通过结构裂缝从道床中渗出，而侵蚀道床的渗漏水促使道床与其下部结构间的混凝土经振动研磨而生成泥浆，并沉淀出细砂。在列车运行通过时，泥浆、细砂从道床、水沟面的各种缝隙中泛出，形成翻浆冒泥现象，最终造成整体道床脱空。目前对无砟轨道脱空病害的评价主要通过相关检测仪器(主要是地质雷达)对道床的脱空长度、厚度进行探测，通过观测道床翻浆冒泥程度进行经验层面的评价，根据检测结果结合经验综合评价道床脱空病害本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法，其特征在于：包括如下步骤：/n确定道床脱空病害评价指标，其中，确定所述道床脱空病害评价指标包括确定道床施工病害评价指标和确定床道运营病害评价指标；/n所述确定道床施工病害评价指标包括道床的外观检测评价与道床的无损检测评价；/n确定床道运营病害评价指标包括进一步确定道床脱空厚度评价指标、道床脱空长度评价指标、道床翻浆冒泥评价指标；/n选取各病害评价指标分值和权重；/n选取隧道地层影响系数；/n计算道床病害最终得分；以及/n确定道床病害评价分级并给出治理建议。/n

【技术特征摘要】
1.一种运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法，其特征在于：包括如下步骤：
确定道床脱空病害评价指标，其中，确定所述道床脱空病害评价指标包括确定道床施工病害评价指标和确定床道运营病害评价指标；
所述确定道床施工病害评价指标包括道床的外观检测评价与道床的无损检测评价；
确定床道运营病害评价指标包括进一步确定道床脱空厚度评价指标、道床脱空长度评价指标、道床翻浆冒泥评价指标；
选取各病害评价指标分值和权重；
选取隧道地层影响系数；
计算道床病害最终得分；以及
确定道床病害评价分级并给出治理建议。


2.根据权利要求1所述的运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法，其特征在于：所述道床的外观检测评价包括如下步骤：
进行道床外观病害检测，所述进行道床外观病害检测包括检查道床是否存在异常变形、错位以及开裂情况，检查道床是否存在蜂窝、麻面、破损、露筋和锈蚀缺陷，检查道床伸缩缝、排水系统结构的病害；以及
根据道床外观检测情况，判断道床外观病害属于以下五个道床外观病害描述分级中的哪个等级：
第一等级：无病害；第二等级：道床表面及两侧边缘出现轻微裂缝、变形和湿渍；第三等级：道床局部存在破损、变形，存在少量环向裂缝、纵向裂缝或斜裂缝，未影响建筑限界；第四等级：道床多处存在破损、变形，局部存在环向裂缝、纵向裂缝或斜裂缝，局部影响建筑限界；第五等级：道床出现严重破损、变形，裂缝发育密集，存在环向裂缝、纵向裂缝或斜裂缝，已影响建筑限界。


3.根据权利要求1所述的运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法，其特征在于：道床的无损检测评价包括如下步骤：
进行道床无损检测，所述进行道床无损检测包括道床混凝土的强度与碳化深度检测、钢筋保护层厚度检测、钢筋间距检测以及道床钢筋的锈蚀情况检测；
根据道床的无损检测情况，按照检测项目的合格情况判断道床无损病害属于以下五个道床无损病害描述分级中的哪个等级：
第一等级：检测结果均满足要求；第二等级：检测结果有三项满足要求；第三等级：检测结果有两项满足要求；第四等级：检测结果只有一项满足要求以及第五等级：检测结果均不满足要求。


4.根据权利要求1所述的运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法，其特征在于：确定道床脱空厚度评价指标包括如下步骤：
确定如下道床弯矩承载力计算的简化公式：
M＝fyAs(h0-a's)…………………………(1)
公式(1)中，h0＝h-as，h0为截面有效高度，h为实际高度，fy为普通钢筋抗拉强度设计值，as’为受压区纵向普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离，as为受压区纵向普通钢筋至受拉边缘的距离，As为受拉区纵向普通钢筋的截面面积；
根据公式(1)得到标准断面条件下道床设计弯矩值；
通过计算得到设计弯矩与道床厚度的关系统计表；
拟合出不同道床脱空厚度条件下道床弯矩承载力设计值关系图；
对道床设计弯矩值按0.95倍、0.9倍两个级别进行折减，并分别计算出道床设计弯矩值折减0.95倍、0.9倍下道床的脱空厚度；
得到道床脱空厚度评价参数表，按道床不同脱空厚度将道床脱空厚度病害描述分为五个等级。


5.根据权利要求1所述的运营盾构区间隧道整体式道床脱空病害评价及分级方法，其特征在于：确定道床脱空长度评价指标包括如下步骤：
在不同脱空长度条件下，将道床承受的自重简化为均布荷载，列车车辆的动荷载简化为集中荷载，则道床受均布及集中力力所产生的最大弯矩计算公式如下：



公式(2)中，Mmax为道床实际所受最大弯矩值，q为均布力荷载，l为脱空区纵向长度，p为...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛晓凯，邓世舜，崔丽，张晗，杨新锐，尹鹏涛，高洁，
申请(专利权)人：北京市市政工程研究院，南京地铁运营有限责任公司，北京市政路桥科技发展有限公司，北京市政路桥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11