探析公路隧道病害維修與加固

曹 永 新

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

探析公路隧道病害維修與加固

曹 永 新

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

介紹了公路隧道的常見病害，分析了病害產(chǎn)生的原因，并針對性地提出了隧道病害的維修措施和加固方法，指出為了避免公路隧道病害的發(fā)生，應(yīng)該對隧道及時檢查。

公路隧道，隧道病害，隧道加固

1 公路隧道病害

我國幅員深廣、山川縱橫，為了縮短路程長度、提高出行效率，在山嶺地區(qū)修建公路多采用隧道工程。但是隨著隧道的長期使用，使用過程中出現(xiàn)不同程度和不同方式的病害，導(dǎo)致隧道安全運(yùn)營受損，進(jìn)而對廣大人民群眾的出行造成了很大危害。通過調(diào)查研究我們可以發(fā)現(xiàn)，這是由于工程設(shè)計、施工的考慮不周和后續(xù)運(yùn)營管理上的失誤造成的。

1.1公路隧道常見病害

公路隧道目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的常見病害可謂是多種多樣，從結(jié)構(gòu)的角度可以歸類為：有裂縫、滲水漏水、材質(zhì)使用時間過長導(dǎo)致劣壞、背后出現(xiàn)空洞、支撐結(jié)構(gòu)變形、下沉；從運(yùn)營的角度可以歸類為：滲漏水、支撐結(jié)構(gòu)損壞破裂、通風(fēng)性能不好、照明性能不夠完善、有塌方導(dǎo)致的落石、界限不足等。本篇文章根據(jù)危害產(chǎn)生的原因來劃分了四點：水的危害、破裂損壞、被腐蝕、冷凍。這里面水的危害分別是；涌出水、滴漏水、滲出水還有滋潤水；破裂損壞分別是：支撐結(jié)構(gòu)形變、支撐結(jié)構(gòu)性變動、支撐結(jié)構(gòu)裂開；腐蝕程度根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)不同劃分為水害侵蝕、凍害侵蝕、煙害侵蝕等；其中凍害侵蝕中又分為路線的、排水溝的和掛冰的等。

1.2公路隧道病害產(chǎn)生原因

1.2.1隧道水害

隧道水害是最為普遍的病害，會造成隧道施工材料被水侵蝕軟化，從而導(dǎo)致材料內(nèi)部性的損壞，大大加劇了隧道工程對人生命安全的威脅。襯砌是隧道工程防止水害最重要的保護(hù)層，因此在實際工作中，對襯砌的定時周期性的檢測是保障隧道施工不被水侵蝕軟化，減少隧道工程施工材料內(nèi)部性的損壞，大幅降低隧道工程對人生命安全威脅的有效手段。

隧道水害普遍同時危害性極大，不僅對工程建筑和建筑設(shè)備造成惡劣后果，同時因為隧道工程改變了原有的地形結(jié)構(gòu)，因此水害也會對原本的地形結(jié)構(gòu)造成巨大威脅。當(dāng)水或滴或滲在公路隧道路面上時，又由于隧道內(nèi)可見度一般較差，因而來往車輛行駛安全有了極大的威脅，加上公路隧道又多應(yīng)用于高速公路，所以這一點危害就變得更加嚴(yán)重突出了。

1.2.2破裂損壞

我國公路的隧道病害有很大一部分都是襯砌。其中襯砌有幾種特別常見的形式，比如襯砌的變形、襯砌的移動以及襯砌的開裂等結(jié)構(gòu)裂損病害以及襯砌內(nèi)外部腐蝕病害。襯砌作為隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，無論是出現(xiàn)哪一種病害，都會導(dǎo)致隧道穩(wěn)定性降低，從而讓隧道使用的安全可靠性無法得到保障。因此，對襯砌裂損以及襯砌腐蝕等病害的檢測和維修加固是提升隧道使用安全可靠性的基礎(chǔ)保證。隧道工程中襯砌病害是造成結(jié)果最惡劣的病害，其中又以襯砌裂損病害最為嚴(yán)重，不僅降低隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、隧道使用的安全性，同時大大提高了對人們行駛安全的威脅性和隧道維護(hù)的成本。因此，保護(hù)隧道工程的襯砌結(jié)構(gòu)，定時周期性的檢測隧道襯砌，雖然不能阻止隧道病害的發(fā)生，但可以大大減少隧道病害發(fā)生的幾率。

1)襯砌裂損。a.襯砌變形。襯砌變形是因為襯砌承載能力不足或下降，在周圍巖體施壓下產(chǎn)生形變。襯砌的變形是有一定的危害的，襯砌的自身發(fā)生的形變會致使襯砌最終開裂。b.襯砌的開裂。襯砌變形的最終結(jié)果會使襯砌開裂。襯砌開裂通常表現(xiàn)在以下方面：一是產(chǎn)生裂紋；二是產(chǎn)生裂縫。而襯砌的開裂則表現(xiàn)為張裂、壓潰、錯臺。張裂的定義其實就是彎曲受拉和偏心受拉導(dǎo)致的，裂紋和裂面向著應(yīng)力方向正交是它最顯著的特征。壓潰的定義是指彎曲受壓后帶來的裂損又或是偏心受壓帶來的裂損。裂縫邊緣能夠明晰明顯的看出壓碎狀，而厚度較厚表現(xiàn)在中間，厚度較薄表現(xiàn)在四周，他們都是像剝落的魚鱗狀的碎片。由于剪切力的裂損帶來了錯臺，裂縫的寬度和與它表明的深處總體來說是差不多的，而襯砌則是在兩邊的剪切方向有移動，這是錯臺子自身所具有的特性。

2)襯砌腐蝕。a.水蝕。隧道水蝕普遍同時危害性極大，不僅對隧道工程襯砌危害嚴(yán)重同時對建筑設(shè)備造成惡劣后果。主要分為溶出性侵蝕、硫酸鹽侵蝕、鎂鹽和氨化物的侵蝕。b.凍蝕。在寒冷區(qū)域，混凝土經(jīng)過不斷的凍結(jié)、融化，長期如此就會導(dǎo)致凍蝕。

2 公路隧道病害維修與加固方法

2.1隧道水害維修措施

1)注漿堵水；2)向襯砌背后圍巖注漿；3)向襯砌內(nèi)部注漿；4)向基底注漿；5)增設(shè)內(nèi)防水層。

2.2隧道裂損維修措施

2.2.1穩(wěn)固巖體

1)治水穩(wěn)固巖體。治理滲漏水、溢出水保護(hù)周圍巖體穩(wěn)定性，從而提升隧道工程質(zhì)量安全。2)錨桿加固巖體。通過對周圍巖體錨桿，在周圍巖體形成錨固力，穩(wěn)定巖體防止脫落，從而實現(xiàn)加固巖體的目的，提升隧道工程質(zhì)量安全。3)注漿加固巖體。將洛木素、聚氨酯或者水泥漿液注入周圍巖體，待水泥漿液或是化學(xué)漿液凝結(jié)后，就可以有效提升周圍巖體碎塊的粘結(jié)力，實現(xiàn)加固巖體的目的。4)用其他物體來對周圍的巖石進(jìn)行加固。在臨近山體的地方，或者是有滑坡危險的地方，可以采取在治理水的同時也對周圍進(jìn)行支擋。其中支擋的方式包括對陳井的錨固、孔樁的錨固，這樣能夠有效的預(yù)防山體滑坡。但是這點也存在相應(yīng)的弊端，因為它只適用于對洞外的整治。5)對充填物的回填和充填物的換填。超挖后而沒進(jìn)行回填，在這個時候就需要我們采取相應(yīng)的回填措施了，我們可以采取將砂漿回填密室的方法。但是在填充物不穩(wěn)定的情況下就可以選擇用換填的方法來處理這類事故。

2.2.2襯砌的更換措施和加固措施

1)采用壓漿的方法來進(jìn)行加固。襯砌裂損已經(jīng)停止或者裂損速度緩慢，那么可以通過對襯砌裂縫部注漿壓漿，從而穩(wěn)固襯砌，提高其使用壽命。一般壓漿選用環(huán)氧樹脂漿，且選擇非雨季進(jìn)行施工。

2)嵌補(bǔ)加固。同樣的襯砌裂損已經(jīng)停止或者裂損速度緩慢的情況下，如果裂損位置無法使用壓漿加固，例如頂部以及裂縫自外而內(nèi)走勢由低向高的情況，那么就需要采取嵌補(bǔ)加固。嵌補(bǔ)加固先處理裂損部位，然后填充環(huán)氧樹脂漿或者環(huán)氧混凝土嵌補(bǔ)，最后使用水泥砂漿封口。

3)噴錨加固。在錨桿加固周圍巖體后，可以在錨桿上噴涂一層混凝土以達(dá)到加固襯砌的目的，從而大大提升錨桿的加固效果。

4)套拱加固。襯砌頂部是最容易發(fā)生裂紋、裂縫的地方，因此襯砌進(jìn)行檢測時一定要仔細(xì)檢查襯砌套拱，如果發(fā)現(xiàn)存在裂紋、裂縫要及時采取相應(yīng)手段進(jìn)行修理，問題狀況嚴(yán)重的要大修。

5)更換襯砌。如果襯砌已經(jīng)受到嚴(yán)重侵蝕或裂損，承受能力無法得到保障，維修加固收效甚微，那么這時候最好的方法就是重新建設(shè)襯砌以節(jié)約維修成本。

6)加固手段的多樣性。對于加固方面來說，加固的手段實際上有多種方式，其中包括擴(kuò)大基礎(chǔ)和加設(shè)仰拱。擴(kuò)大基礎(chǔ)可以在墻基處增設(shè)混凝土；加設(shè)仰拱可以在隧底對上鼓進(jìn)行填充。

3 襯砌腐蝕的維修

公路隧道襯砌腐蝕的維修主要是對已腐蝕襯砌的加固與翻修，制作防腐層，降低二次侵蝕的效率，其中，重點針對伸縮縫、變形縫進(jìn)行防腐處理。

4 結(jié)語

公路隧道病害所帶來的危害不容小覷，不僅對公路隧道的運(yùn)營造成不好的影響，同時，也威脅出行人群的行車安全。在對公路隧道病害的維修與加固過程中，要時刻監(jiān)視隧道運(yùn)營狀態(tài)，能夠做到防患于未然，為了避免公路隧道病害的發(fā)生，我們應(yīng)該對隧道及時檢查，更要有重點的檢查，做到特別和限界檢查。在檢查過程中發(fā)現(xiàn)的隧道病害要實時維修與加固，從而保障國民出行的隧道行車安全。

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Analysisonthemaintenanceandreinforcementofhighwaytunneldiseases

CaoYongxin

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

This paper introduced the common diseases of highway tunnel, analyzed the diseases causes, and put forward targeted maintenance measures and reinforcement methods of tunnel diseases, pointed out that in order to avoid the diseases of highway tunnel, the tunnel should be timely check.

highway tunnel, tunnel diseases, tunnel reinforcement

1009-6825(2017)28-0183-03

2017-07-21

曹永新(1981- )，男，工程師

U457.2

A