中国国际科技促进会 标准解读《隧道与地下空间支护结构渗漏智能检测技术规程》
(T/CI 412-2024)
2024-11-14
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一、标准编号及标准名称 由中国国际科技促进会归口管理、中国市政工程西北设计研究院有限公司提出的《隧道与地下空间支护结构渗漏智能检测技术规程》(T/CI 412-2024)团体标准,于2024年07月15日正式发布实施。 二、标准制定背景 我国自上世纪六十年代大规模修建铁路、公路、市政隧道和地下工程以来,如何防止隧道渗漏水一直是隧道和地下工程面临的巨大挑战,也是当前地下工程建筑中突出的质量通病和亟待解决的课题。我国北京、上海和广州的城市隧道与地下空间中,渗漏水情况也在30%左右;在地下工程较发达的日本,据调查渗漏水也达到30%以上。由此可见,隧道及地下工程渗漏水的情况十分严重。根据我们对隧道及地下工程防水体系的失败原因进行了统计分析,分析数据表明:由于施工原因导致渗漏水的占34.2%,设计不合理占10.4%,防水材质在不同水环境条件下变异占33.1%,结构变异致使防水体系失效占11%,维修养护不善占2.3%。由此可见,发生渗漏的原因也是多方面。渗漏水不仅影响结构承载能力和正常使用,而且可能引起地下水位下降、地层沉降或塌陷、建(构)物破坏,造成经济损失和安全事故。因此,编制《隧道与地下空间支护结构渗漏智能检测技术规程》,将对提高隧道与地下空间工程防渗漏水起到重要的作用。 隧道在运营期间常见的结构病害包括:衬砌背后空洞、注浆不密实、衬砌厚度不足,管片错位、不均匀沉降,衬砌裂损及变形、渗漏水、衬砌支护结构材料劣化等。其中,衬砌裂缝和渗漏水是隧道中最常见的病害。 目前,《地下工程防水技术规范》(GB50108)规定的防水设计原则是“防、排、截、堵相结合,刚柔相济、因地制宜,综合治理”。国内,徐卓宁、杨文宣通过隧道渗漏水病害调查研究,提出了“堵、排、截、引”相结合的综合整治措施;杨承洞研发了一种新型水泥基灌浆材料TGRM,并应用于隧道渗漏水整治;叶飞等针对隧道渗漏水问题,提出集中泄水泄压的整治思路;王星华采用新型黏土浆液工程整治方案治理隧道渗漏水;杨甲奇针对某深埋隧道岩体裂隙发育问题,通过流固耦合渗流场分析,为深埋隧道漏水病害注浆堵水设计提供参考;万利、丁锐等人针对隧道衬砌渗漏水常发生于施工缝、变形缝、伸缩缝等状况,提出一套施工缝渗漏水整治方案。 未来,对于隧道的检测将朝着减少人力资源,提高自动化、智能化、集成化方向发展,需要采用信息化的监测检测方式来对隧道进行日常的运营维护管理,及时进行病害诊断和防治。本《标准》重点从隧道与地下空间渗漏水检测、智能预警与实施管理、渗漏检测方法以及成果报告编制要求等等方面进行相关内容和要求的编制,特别是从鼓励创新技术、满足隧道及地下工程更高的防渗漏及智能监测要求角度出发,在现有各方面的检测标准的基础上,编制适合于隧道与地下空间支护结构智能监测技术的标准。中国市政工程西北设计研究院有限公司经过系统研发与实践,形成隧道与地下空间基于阵列式电流场的基坑渗漏隐患无损智能检测成套创新技术与装备,实现衬砌支护结构渗漏隐患的快速、精准检测及超前预报。 三、标准主要内容和适用范围 本标准规定了隧道与地下空间支护结构渗漏智能检测技术要求、适用范围、检测目的、支护结构系统、预警标准、预警分级、图像采集、智能监控系统等。可用于公路隧道、地下铁道、地下深隧、地下停车场、过街和穿越障碍的各种地下通道等交通设施,各类地下制作车间、电站、储存库房、商场、人防与市政地下工程等工业与民用工程,以及文化、体育、娱乐与生活方面的地下联合建筑体工程等。 本标准结合我公司科研创新技术,将常规支护技术与我公司创新“蜂巢”状专利支护技术应用至隧道与地下空间的衬砌支护工程中,该支护系统利用“双曲”工作原理,取代地下连续墙和横向支撑,从而改善扩大使用功能和范围。该构件既是主体结构外墙,又起到基坑防护墙的双重功能,外墙与基坑支护合一,用优化复合拱墙取消了各种基坑支护,简化了施工防排水和渗漏问题。该技术能够通过支护本身的结构自防水功能及智能监测技术,达到预防和治理隧道与地下空间结构渗漏目的。 四、主要工程实践与产业化应用 作为主要起草单位,自2010年开始中国市政工程西北设计研究院有限公司致力于隧道与地下空间相关理论研究与工程产业化应用工作并获得积极进展。参与了全国10多个城市隧道与地下空间工程应用研究工作。 本标准编制主要依据2010年1月~2021年10月我公司独立完成的中国建筑工程总公司科研课题《立体极限围岩压力计算理论及在复杂地质条件下隧道施工的应用研究》、《基于BIM技术大跨度地下空间支护关键技术及产业化应用研究》,及已授权的20多项成套专利技术的基础上,参阅相关国家、行业及省市各级有关隧道与地下空间支护结构渗漏检测应用技术标准及规范的基础上编制而成,制定相关“隧道与地下空间支护结构渗漏智能检测技术标准”紧迫且具有工程实际意义。 该技术已在兰州市人防地下工程使用该支护技术的地下空间建筑面积约65800平方米(图7所示),总计节约资金约6500万元;在神东公司祁连塔煤矿新副斜井工程项目实际应用该成果支护施工等方面比原施工方案能总造价节约15%左右,节约工程投资约5130万元;兰州市轨道交通1号线一期工程沿线站点附属人防工程西关十字站建设支护工程,新增利润约1170万元;陇西火车站智慧停车场建设项目深基坑支护新增利润约192.75万元,在铜仁市松桃至玉屏城际快速路PPP 项目隧道工程节约工程投资约6800万元,在赤峰市中环路快速化改造PPP 项目节约工程投资约10630.0 万元。 该技术施工方便、低碳绿色环保,能够改进地下空间施工支护设置横向支撑工艺,在质量、施工速度、施工工法等方面都有明显改善,能显著提高工程施工效率和节约工程费用。 |