ICS43.020CCSP65DBTechnicalspecificationforstructuralsafetyevaluationanddiseasetreatmtunnelinoperationper III 12規范性引用文件 13術語、定義和符號 13.1術語 3.2符號 34基本規定 34.1一般規定 34.2結構安全狀態等級劃分 34.3結構安全評價流程 4 45.1一般規定 45.2環境調查 45.3初始檢查 5 55.5定期檢查 65.6特殊檢查 65.7專項檢查 85.8處置后復查 8 86.1一般規定 86.2常規監測 86.3特殊監測 96.4監測頻率 96.5預警管理 7評價方法與等級劃分 107.1一般規定 7.2評價方法 8狀態評價 128.1一般規定 8.2安全狀況評分 9病害處置 9.1一般規定 9.2病害處置措施 附錄A（資料性）檢查記錄表 附錄B（資料性）盾構隧道結構病害展布圖 參考文獻 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由江蘇省交通運輸廳、上海市交通委員會、浙江省交通運輸廳、安徽省交通運輸廳提出并歸口。本文件起草單位:南京地鐵運營有限責任公司、南京交通運營管理集團有限公司、上海城投公路投資(集團)有限公司、浙江數智交院科技股份有限公司、安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司、交通運輸部公路科學研究院、蘇交科集團股份有限公司、上海城建城市運營(集團)有限公司、華設設計集團股份有限公司、山東大學、同濟大學、中鐵第四勘察設計院集團有限公司。本文件主要起草人：趙振江、喬小雷、沈陽、王兆洋、張霆、游楠、陳寧威、王躍鋒、李偉、周鵬、彭良亮、蘇東華、池瑜、韋學健、王飛、張有桔、沈洪波、資誼、許崇幫、魯志鵬、柳獻、姜海西、曹永勇、劉艷濱、侯劍鋒、張玉富、鐘方杰、郭洪雨、劉海智、孫飛、俞先江、高才馳、林春金、劉浩、徐筱、楊磊、謝云海、黃俊、韓冬、董飛、陳飛。1盾構隧道運營期結構安全評價與病害處置技術規程本文件規定了城市軌道交通盾構隧道運營期結構設施的檢查及監測的基本要求、安全狀態評價的方法和隧道病害處置的措施。本文件適用于長三角地區城市軌道交通盾構隧道運營期結構設施的檢查、監測、安全狀態評價及病害處置，除應符合本規范的規定以外，尚應符合國家和行業現行有關標準的規定。其他行業盾構隧道可參照此文件執行。2規范性引用文件本文件沒有規范性引用文件。3術語、定義和符號3.1術語下列術語和定義適用于本文件。3.1.1盾構隧道shieldtunnel使用盾構機掘進并通過預制管片拼裝形成襯砌的地下隧道。3.1.2主體結構mainstructure盾構隧道用于承擔外部荷載的主要構件，主要是混凝土或鋼管片。3.1.3接縫結構jointstructure用于連接盾構隧道管片的結構構件。3.1.4隧底結構bottomstructure盾構隧道底部支撐列車運行的結構構件，主要是道床板及軌偵。3.1.5附屬設施ancillaryfacilities盾構隧道內滿足疏散、逃生、指示等功能的非主要受力構件，主要是聯絡通道、疏散平臺、煙道板、口子件、中隔墻等。3.1.6使用環境serviceenvironment隧道結構所處的工作環境，如一般環境、氯化物環境、化學腐蝕環境等。23.1.7結構安全評價Structuralsafetyevaluation根據隧道檢查和監測結果，對隧道結構是否安全做出的評價。3.1.8初始檢查initialinspection在隧道正式運營前對隧道結構進行的全面檢查。3.1.9日常檢查dailyinspection按照規定的頻次對隧道結構表觀狀態進行的以目測為主要手段的檢查。3.1.10定期檢查periodicinspection按照規定的頻次對采用專業的儀器對隧道結構進行的全面檢查。3.1.11特殊檢查specialinspection發生地震、火災、洪災等災難性事件后或地鐵控制保護區內外部施工期間對隧道結構進行的詳細檢查。3.1.12專項檢查detailedinspection針對初始檢查、日常檢查、定期檢查和特殊檢查安全狀態等級較差的隧道結構進行的加密檢查。3.1.13處置后復查reinspectionaftertreatment隧道病害處置完成后，依據日常檢查的要求對隧道結構進行的跟蹤復查。3.1.14單項指標評價法singleindexmethod依據隧道檢查結果，采用單項指標進行隧道結構安全評價，將最不利指標確定的安全狀態等級作為隧道結構安全狀態等級的方法。3.1.15綜合評價法comprehensiveevaluationmethod考慮到各評價指標間的復合作用，采用考慮分項權重，考慮病害程度、發展趨勢、對行車的影響等相關因素的綜合量化評價法。3.1.16結構安全狀態Structuralsafetystatus依據隧道運營檢查和監測結果，對隧道的結構安全狀態的評價。3.1.17安全狀態等級Safetystatuslevel依據隧道運營檢查和監測結果，對隧道運營安全以及結構安全的影響程度分級。33.2符號下列符號適用于本文件。Ssd—盾構隧道結構總體安全狀態評分；Sfx—盾構隧道分項結構安全狀態評分；Szx—盾構隧道分項結構中的子項（單一病害）安全狀態評分；ωi—盾構隧道分項結構評價指標權重；Gsd—盾構隧道分項結構整體安全狀態等級；Gzx—盾構隧道分項結構中的子項（單一病害）安全狀態等級。4基本規定4.1一般規定4.1.1盾構隧道運營期檢查分為初始檢查、日常檢查、定期檢查、特殊檢查、專項檢查和處置后復查。4.1.2盾構隧道運營期監測分為常規監測和特殊監測。4.1.3盾構隧道初始檢查、定期檢查，特殊檢查以及完成監測后應形成報告。4.1.4結構安全評價的工作內容應包括結構使用條件檢查、結構病害的檢查、病害的分級及結構安全狀態等級評定。4.1.5隧道結構的檢查應查明隧道運行條件與變化情況、查驗與檢測隧道結構及其材料的性能、分析隧道結構及其材料的性能變化。4.1.6盾構隧道運營接管時建設單位應向運營管理單位移交隧道施工期間監測資料及運營前調查報告。4.1.7盾構隧道運營期檢查周期應符合表1的規定。表1隧道結構檢查周期表4.2結構安全狀態等級劃分4.2.1盾構隧道結構安全狀態等級應按表2分為五級。4安全狀態等級對運營安全影響對隧道結構安全影響1級無影響無影響2級輕微受損目前尚無影響目前尚無影響3級中度受損嚴重受損已經影響運營安全已經影響隧道結構安全5級極端受損4.3.1盾構隧道結構安全評價的工作程序應包括初始資料收集、設施檢查、病害分類及等4.3.2初始資料收集內容包含隧道三維激光掃描數據、軌后沉降數據、隧道地勘報告等4.3.3盾構隧道結構安全評價流程如圖1所示。隧道安全狀態評價計劃滿足5級單隧道原始資料收集準備隧道病害檢查評定表隧道現場檢查滿足5級單隧道原始資料收集準備隧道病害檢查評定表隧道現場檢查不滿足5級單項控制條件單指標評價法隧道最嚴重病害評價等級隧道子項安全狀態評價隧道分項安全狀態評價綜合評價法隧道總體安全狀態評價數據歸檔5.1.2檢查人員應攜帶檢查工具并及時記錄檢查結果，配備防5c)對隧道內滲漏水pH值和氯離子濃度進行檢測。5.2.2應查明實際荷載與設計荷載之間的差異，包括地下水變化和隧道周邊荷載的變化。5.2.3應查明使用歷史中與隧道結構原設計使用條件的偏離狀態，包括運營隧道所經歷的非正常使用條件（如交通事故、爆炸、火災等）及處置記錄。5.3初始檢查5.3.1盾構隧道初始檢查宜在正式運營前開展，初始檢查的項目、內容和密度應符合表3的規定。表3盾構隧道初始檢查的項目、內容和密度不少于1個斷面/5環5.3.2初始檢查宜由運營養護單位組織開展。5.3.3初始檢查宜采用激光掃描等專業檢測設備對隧道輪廓，橢圓度開展檢測。5.3.4初始檢查可采用錘擊法對隧道拱頂和拱肩部位管片開展檢查，檢查管片是否存在剝離隱患。5.3.5初始檢查應填寫初始檢查記錄表（見附錄A.1），并對隧道結構開展安全評價，初始檢查記錄表應作為運營期養護管理和其它檢查的原始資料。5.3.6初始檢查報告應包括下列內容：a)初始檢查記錄表、隧道病害展布圖（見附錄B）和檢查記錄資料；b)統計分析病害類型、分布位置、嚴重程度，評價安全狀態等級；c)專項檢查的建議；d)保養維修措施。5.4日常檢查5.4.1盾構隧道運營期日常檢查的項目、內容、密度和檢查方法應符合表4的規定。6表4盾構隧道日常檢查的項目、內容和密度5.4.2日常檢查頻率為1次/月，當結構安全評價為3級及以上時應對病害地段開展專項檢5.4.3日常檢查宜采用目測和常規檢查工具進行，必要時可采用信息化手段相結合的檢查方式。5.4.4日常檢查應填寫日常檢查記錄表，并應對隧道結構安全狀態等級進行評價。5.4.5發現結構存在缺陷和對通行有影響的設施缺陷應做好檢查記錄，并及時處置。5.4.6對結構破損嚴重、可能危及安全，應立即上報并盡快采取措施。5.5定期檢查5.5.1定期檢查宜在春季或秋季集中進行。5.5.2定期檢查的項目、內容、密度和方法應符合表4的規定。5.5.3定期檢查應填寫定期檢查記錄表（附錄表A.2），并對隧道結構進行安全評價。5.5.4定期檢查完成后，應形成定期檢查報告，報告要求參照5.3.6執行。5.6特殊檢查5.6.1檢查項目、內容和密度應符合表5的規定。表5檢查項目、內容和密度—7表5（續）—裂縫、壓潰、錯臺、掉塊等破損的位置、范圍和態道床裂縫、脫空、下沉、隆起、滲漏水的位置、—態態業—態道床裂縫、脫空、下沉、隆起、滲漏水的位置、5.6.2特殊檢查應填寫特殊檢查記錄表（附錄表A.2），并對隧道結構進行安全評價。5.6.3特殊檢查完成后，應形成特殊檢查報告，檢查報告應包括下列內容：8a)資料調研情況和現場記錄資料；b)檢查部位結構受損原因和影響程度的分析評價安全狀態等級；c)需要釆取維修措施的建議。5.7專項檢查5.7.1在初始檢查、日常檢查、定期檢查及特殊檢查中安全評價為3級、4級和5級的結構應開展專項檢查。5.7.2專項檢查的項目、內容、密度和方法參考表3規定。5.7.3專項檢查應填寫專項檢查記錄表(附錄表A.3）。5.8處置后復查5.8.1當隧道釆取維修、加固措施后，應進行處置后復查。5.8.2處置后復查的項目、內容、密度和方法參考表3規定。6監測6.1一般規定6.1.1隧道運營期間應進行常規監測。6.1.2當隧道結構安全評價等級為3級時宜對病害分布范圍內隧道結構開展加密監測、當隧道結構安全評價等級為4級和5級時，應對病害分布范圍內隧道結構進行加密監測。6.1.3控制保護區內施工期間，應對受施工影響的隧道結構進行特殊監測。6.1.4運營期間監測應與施工階段監測銜接，常規監測的位移和收斂監測宜采用施工階段已布設的控制點。6.1.5特殊監測宜優先采用運營期已布設的隧道監測布點，宜采用自動化監測。6.1.6除采用常規監測方法外，宜積極采用新技術、新方法，采用新技術、新方法應用時，應進行對比驗證。6.2常規監測6.2.1常規監測項目與監測點布設應符合表6的規定。表6常規監測項目與監測點布設12346.2.2條件允許時，隧道結構凈空收斂與豎向位移、水平位移監測點應布設在同一斷面。6.2.3在下列位置應布設監測點或監測斷面：a)地基或圍巖采用加固措施的隧道區段；b)下穿或鄰近重要建（構）筑物、地下管線、河流湖泊等的隧道區段；c)在聯絡通道中部布設1個豎向位移監測斷面，在聯絡通道兩端各布設1個凈空收斂監測斷面；d)建設施工階段發生過程較大擾動等區段；9e)隧道洞門環內及環外應各布設1個豎向位移監測斷面。6.3特殊監測6.3.1特殊監測項目與監測點布設宜符合表7的規定。表7特殊監測項目與監測點布設123456786.3.2特殊監測斷面布設范圍應覆蓋隧道病害段，并至少向兩側各延伸20m。6.3.3特殊監測數據保持穩定三個月后，且控制保護區內無開挖卸載、堆載類施工時，可停止特殊監測。6.4監測頻率6.4.1監測頻率宜符合表8的規定。表8監測頻率--宜1次/天，不應少于1次/周-6.4.2當遇到下列情況之一時，應提高監測和日常檢查的頻率(特殊監測）：a)監測數據變化速率持續增大；b)發生報警或突發結構病害等情況；c)地表、建(構)筑物等周邊環境因不均勻沉降產生破損；d)暴雨、長時間連續降雨或隧道內因漏水導致洞內積水；e)在過江(河)隧道段，上部存在挖沙、疏浚河道。6.5預警管理6.5.1監測預警等級應根據結構監測數值的大小和變化趨勢，以及相應的結構安全控制指標進行劃分。等級劃分及應對管理措施應符合表9的規定。表9監測預警監測預警等級監測比值G應對管理措施—G＜0.6按要求開展巡查黃色預警0.6≤G＜0.8監測數值預警，采取加密監測點或提高監測頻率等措施加強對城市軌道交通結構的監測，同時開展結構設施專項巡查橙色預警0.8≤G＜1.0立即開展專項巡查，召開評估會，開展隧道安全狀態評價，采取對應的維修或加強措施。紅色預警1.0≤G啟動安全應急預案注：監測比值G=監測項目實測值/結構安全控制6.5.2城市軌道交通結構變形監測數據趨于穩定的標準為最后100天的平均變形速率小于0.04mm/d。7評價方法與等級劃分7.1一般規定7.1.1日常檢查、特殊檢查、專項檢查和處置后復查宜采用單項指標評價法，定期檢查宜采用綜合評價法。7.1.2盾構隧道分項結構包括主體結構、接縫結構、隧底結構及附屬設施，一般取10環為一評價單元。7.2評價方法7.2.1單項指標評價法，按公式（1）計算。Gsd——盾構隧道分項結構安全狀態等級；x——盾構隧道分項結構中的子項（單一病害）安全狀態等級。7.2.2綜合評價法，應符合以下要求：a)盾構隧道結構總體安全狀態評分按公式（2）計算。式中：Ssd——盾構隧道結構總體安全狀態評分；Sx——盾構隧道結構分項安全狀態評分，值域0～4；…………i——盾構隧道結構分項評價指標權重。盾構隧道結構分項權重宜采用層次分析法加以確定，各盾構隧道結構分項權重之和應為1。主體結構可取0.50，接縫結構可取0.20，隧底結構可取0.20，附屬設施可取0.10。b)盾構隧道結構分項安全狀態評分應按公式（3）計算。ij 式中：SxmaxSfx（3）ij S——盾構隧道結構分項檢查段落安全狀態評分；j——檢查單元，按實際分段數量取值，建議按10環為一檢查單元。c)盾構隧道結構分項檢查單元安全狀態評分應按公式（4）計算。SmaxSk……（4）式中：Sk——在j檢查段落，第i個盾構隧道結構分項中的第k個子項（單一病害）安全狀態評分（見表12k——隧道結構分項中子項（單一病害）的數量取值（見表12）。d)盾構隧道結構分項權重宜采用層次分析法加以確定，各盾構隧道結構分項權重之和應為1。主體結構可取0.50，接縫結構可取0.20，隧底結構可取0.20，附屬設施可取0.10。e)盾構隧道結構總體安全狀態分類界限值宜按表10規定執行。表10盾構隧道結構安全狀態分類f)在運營盾構隧道結構安全狀態評價中，有下列情況之一時，盾構隧道結構安全狀態等級直接定為5級：1)病害導致構造物侵入建筑限界；2)隧道襯砌出現大范圍開裂、破損掉塊，嚴重威脅行車及結構安全；3)隧道襯砌結構發生明顯突變，且有危及結構安全和運營安全的趨勢；4)地下水大規模涌流、噴射，道床出現涌泥沙或大面積嚴重積水等威脅交通安全的現象；5)道床發生嚴重隆起、下沉，道床板嚴重錯臺、斷裂及翻漿冒泥，嚴重影響運營安全。7.2.3對評定劃定的各類隧道結構安全狀態，應分別采取不同的養護措施：a)1級，按正常周期頻率開展檢查；b)2級，正常保養；c)3級，開展專項檢查和特殊監測，有計劃采取維修措施或加固措施；d)4級，開展專項檢查和特殊監測，盡快采取維修或加固措施；e)5級，啟動應急預案立即采取維修或加固措施，同步開展專項檢查和特殊監測。8狀態評價8.1一般規定8.1.1隧道結構安全狀態等級應根據檢查結果進行評價。8.1.2隧道結構總體安全狀態等級應以隧道單個區間為基本單位評價。8.1.3采用綜合評價法進行隧道結構安全狀態等級評價時，宜選取10環為一檢查段落。8.1.4采用綜合評價法進行隧道結構安全狀態等級評價時，各子項（單一病害）安全狀況評分值與安全狀態等級的對應關系按表11取值。表11安全狀態評分值與安全狀態等級對應關系（單項指標評價法）012348.2安全狀況評分8.2.1在對病害程度、發展趨勢和對行車影響等多因素綜合判斷基礎上對盾構隧道運營期病害進行評分，標度值為1~4,分值越大代表病害程度越高或發展趨勢越快對運營的影響越大，評分值參考表12。表12病害評分值微開裂，以干縮、溫縮裂縫為主，或有少量輕微的環向于或等于0.2mm，向裂縫或斜裂縫，因裂縫或壓潰混凝土存在掉塊的可能于或等于0.5mm，1）裂縫發育密集，且拱部部位出現交2）受力裂縫寬度大材料劣化引起少量輕微的起毛、酥材料劣化導致混凝土表層出現起毛、材料劣化導致混凝土酥松、起鼓，存材料劣化導致混凝2）壓潰范圍小于mm、剝離最大深度尚未出現剝落掉等千50mm，小于敲擊有空響，混凝土多處出現剝落等于10mm，小于150mm、剝離最大深度大于或等于1）表層出現大面積的剝離，并多處剝2）壓潰范圍大于或塊最大厚度大于襯3）剝離直徑大于或等于150mm、剝離最大深度大于或等表12（續）c＜6‰D，c為隧道≤10mm；局部翻漿開水煙道牛腿等9病害處置9.1一般規定9.1.1根據隧道結構安全狀態等級，宜按7.2.3條對隧道結構設施病害分級處置。9.1.2當隧道安全狀態等級達到3級時宜進行維修專項論證。當安全狀態等級達到4級和5級時應進行專項論證。9.1.3應選擇治理效果穩定，對運營影響小的治理方案。9.2病害處置措施9.2.1盾構隧道不同病害類別與分級對應治理措施宜按表13～14執行。表13病害治理措施g1表14病害分類分級治理措施②不均勻沉降影響大，治理難，若2級病害，③a2、a3類措施應根據外部實際情況采用。④不均勻沉降會導致道床脫空，病害治理需①在治理隧道收斂變形病害之前，均需配合②管片若存在裂縫、破損病害應先采取措施③對于上部堆土引起的收斂變形，應配合采用④具備隧外注漿施工條件的地段，3級及4級病涌水至接觸網等電氣設備上時可采取c4類無無 檢查記錄表A.1初始檢查記錄表表A.1初始檢查記錄表