淺談公路隧道病害與防治

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1、淺談公路隧道病害與防治摘要：針對(duì)我國目前公路隧道在施工和運(yùn)營屮常見的病害，系統(tǒng)地介紹了公路隧道的病害種類以及造成的危害，分析其成因、影響因素及規(guī)律，提出了隧道病害的治理技術(shù)和防范措施。關(guān)鍵詞：公路隧道；隧道病害；防治技術(shù)屮圖分類號(hào)：U459.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：引言：隧道是公路、鐵路線路穿越山嶺的主要手段，在運(yùn)營中常常會(huì)出現(xiàn)對(duì)隧道安全運(yùn)營有重要影響和威脅的病害。因此，在隧道規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段要預(yù)防可能的病害，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)；在隧道運(yùn)營階段要及時(shí)檢查、發(fā)現(xiàn)病害，分析病害成因，采用合理的整治和維護(hù)方法。這樣，才能保證隧道工程的安全、暢通運(yùn)營。

2、一、隧道常見病害種類和成因分析隧道病害根據(jù)成因的不同，包括水害、襯砌裂損、襯砌腐蝕、隧道凍害等多種。其中最常見的病害形式是水害，隧道水害不僅增加隧道內(nèi)濕度,容易造成電路短路等事故，危及運(yùn)輸安全，而且還引發(fā)其他病害。隧道由于滲漏水、積水，將會(huì)造成襯砌開裂或使原有裂縫發(fā)展擴(kuò)大，加重襯砌裂損。當(dāng)?shù)叵滤星治g時(shí)，會(huì)使襯砌混凝土產(chǎn)生侵蝕，并隨著滲漏水的不斷發(fā)展，使混凝土侵蝕是益嚴(yán)重。在寒冷地區(qū)，水是影響隧道圍巖凍脹和導(dǎo)致襯砌開裂的重要因素。隧道襯砌裂損病害主要表現(xiàn)為襯砌的變形、開裂和錯(cuò)臺(tái)。而襯砌一旦開裂，將會(huì)給地下水打開一條外滲的通道，引起隧道嚴(yán)重

3、水害，進(jìn)而就會(huì)產(chǎn)生襯砌混凝土的侵蝕，冬季產(chǎn)生凍害等。凍害循環(huán)發(fā)生，進(jìn)而使襯砌混凝土再產(chǎn)生開裂變形，導(dǎo)致襯砌承載力下降。在含冇侵蝕性地下水的圍巖中，地下水的侵蝕將造成襯砌混凝土的疏松、剝落，致使襯砌裂損，承載力降低。總Z,隧道內(nèi)各種病害并不是單獨(dú)作用的，而是幾種情況共同作用，對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生連鎖破壞，致使襯砌混凝土開裂變形，產(chǎn)生剝落掉塊等，有效厚度減薄,承載力降低，安全可靠性減小。隨著病害的持續(xù)發(fā)展，最終導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞。1.1隧道水害隧道水害主要指圍巖的地下水和地表水以滲漏或涌岀的形式進(jìn)入隧道內(nèi)造成的危害。隧道滲漏水對(duì)隧道穩(wěn)定、洞內(nèi)設(shè)施

4、、行車安全、地面建筑和隧道周圍環(huán)境產(chǎn)生諸多不良影響，降低使用壽命，威脅運(yùn)營安全。造成水害的原因主要冇以下幾個(gè)方面：(1)隧道開挖對(duì)地下水的影響：①隧道開挖會(huì)引起圍巖應(yīng)力的釋放和重新分布，改變圍巖的力學(xué)特性及水的涇流路線，造成四周的水向隧道內(nèi)匯集和積聚，使隧道處于地下水的包圍中，給隧道滲漏水創(chuàng)造了條件；②隧道四周地下水滲流的改變，進(jìn)一步引起應(yīng)力場(chǎng)的不斷調(diào)整，可能引起的局部應(yīng)力集屮、地層不均勻沉降或滑移面活動(dòng)都將對(duì)隧道結(jié)構(gòu)造成破壞，使得襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等，形成滲漏水通道，產(chǎn)生滲漏水；③隧道開挖可能引起的古滑坡復(fù)活或新滑坡、或礦產(chǎn)采空區(qū)失穩(wěn)、或

5、大的塌方、或大量失水后的地面沉陷等都會(huì)破壞隧道襯砌結(jié)構(gòu)，引起隧道滲漏水病害。(1)混凝土施工中產(chǎn)生的滲漏水通道：①混凝土澆筑時(shí)水灰比過大,形成開放性毛細(xì)泌水水管路；②混凝土拌和物和易性不佳，未能很好振搗密實(shí)產(chǎn)生疏松層或留下各種縫隙與孔洞，形成透水縫隙；③襯砌混凝土材料屮冇雜物，腐爛后形成縫隙或孔洞。在兩環(huán)混凝土接縫部位，由于擋頭板未拆除干凈，腐爛后形成縫隙而漏水；④“三縫”處理不當(dāng)，產(chǎn)生漏水縫隙；⑤防水板安裝不規(guī)范，未處理好防水板的接縫和破損部位，導(dǎo)致滲水，排水管路堵塞。（3）工程勘測(cè)設(shè)計(jì)中對(duì)其工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況了解不夠仔細(xì)，對(duì)襯砌周

6、圍地下水源、水量、流向及水質(zhì)勘察不全，造成排水設(shè)計(jì)不合理或不完善。（4）防水材料質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)和規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)抗?jié)B、抗腐蝕的要求，也是造成水害重要原因。1.2襯砌裂損隧道襯砌由于形變壓力作用、松動(dòng)壓力作用、地層沿隧道縱向分布及力學(xué)性態(tài)的不均勻作用、溫度和收縮應(yīng)力作用、圍巖膨脹性或凍脹性壓力作用、腐蝕性介質(zhì)作用、施工中人為因素、運(yùn)營車輛的循環(huán)荷載作用等，使隧道襯砌結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生裂縫和變形，統(tǒng)稱為隧道襯砌裂損病害。襯砌裂損是隧道病害的主要形式，隧道襯砌裂損破壞了隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低了襯砌結(jié)構(gòu)的安全可靠性，影響隧道的正常使用，甚至危及行車安全。（1）

7、襯砌裂損的成因：①隧道設(shè)計(jì)時(shí)因圍巖級(jí)別劃分不準(zhǔn)、襯砌類型選擇不當(dāng)，造成襯砌結(jié)構(gòu)與圍巖實(shí)際荷載不相應(yīng)引發(fā)裂損病害。②施工時(shí)受技術(shù)條件限制，方法不對(duì)，管理不善，造成工程質(zhì)量不良。（2）襯砌裂損變形的主要危害有：①降低襯砌結(jié)構(gòu)對(duì)用巖的承載能力；②使隧道凈空變小，侵入建筑限界，影響車輛安全通過；③拱部襯砌掉塊，影響行車和人身安全；④裂縫漏水，造成洞內(nèi)設(shè)施銹蝕，道床翻漿;⑤鋪底和仰拱破損，基床翻漿、路面破損。1.3襯砌腐蝕建在富含腐蝕性介質(zhì)的公路隧道，其襯砌背后的腐蝕性環(huán)境水，容易沿襯砌的毛細(xì)孔、工作縫及其他孔洞滲流到襯砌內(nèi)側(cè)，成為隧道滲漏水對(duì)襯砌

8、混凝土和砌石、灰縫產(chǎn)生物理性或化學(xué)性的侵蝕作用，造成襯砌腐蝕。隧道襯砌腐蝕使混凝土變酥松，強(qiáng)度下降，降低襯砌的承載能力，還會(huì)導(dǎo)致鋼拱架及扌I【件腐蝕，縮短使用壽命，危及行車安全。產(chǎn)生腐蝕的3個(gè)