關(guān)于高速公路隧道病害整治探究

《關(guān)于高速公路隧道病害整治探究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、關(guān)于高速公路隧道病害整治探究　　【摘要】本文充分尊重高速公路路網(wǎng)的隧道條件、運(yùn)營環(huán)境，立足于國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，依據(jù)前沿技術(shù)研究成果，針對高速公路隧道在養(yǎng)護(hù)管理及運(yùn)營中常見的典型病害，介紹和分析了高速公路隧道的病害種類、成因及所造成的危害。以隧道工程典型病害為基礎(chǔ)，探討隧道常見治理技術(shù)和方法，增強(qiáng)整治主動性，最大程度的保障高速公路隧道安全運(yùn)營，提高高速公路隧道通行率。【關(guān)鍵詞】高速公路隧道病害整治技術(shù)探討1引言我國是世界上隧道最多，隧道工程發(fā)展最快的國家之一。全國公路隧道已超過6000處，總計3000

2、多萬米。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)步發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益完善，其中交通運(yùn)輸行業(yè)項目的需求量和等級要求越來越高。我國國土面積大且地形地貌復(fù)雜，山區(qū)高速公路建設(shè)的蓬勃發(fā)展伴隨著隧道修建的數(shù)量越來越多。由于各地自然條件差異較大，隧道所穿越山體工程地質(zhì)、氣候、水文等因素復(fù)雜多變，加上受到設(shè)計、施工及養(yǎng)護(hù)等因素影響，易導(dǎo)致部分隧道出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形、錯臺、開裂、滲水等病害[1]，大大降低了高速公路隧道的通行效率，同時威脅到安全運(yùn)營，甚至使隧道失去使用價值，給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。7高速公路隧道病害的整治還處于

3、被動保障，當(dāng)隧道病害出現(xiàn)以后，技術(shù)人員通過隧道病害特征結(jié)合隧道所在山體地質(zhì)構(gòu)造和水文條件等因素，主要以經(jīng)驗制定整治方案。不僅缺乏系統(tǒng)的流程，也容易造成不必要的浪費，甚至引起相應(yīng)災(zāi)害?；诖?，本文從隧道典型問題本身出發(fā)，分系統(tǒng)對高速公路隧道病害進(jìn)行研究分析。2高速公路隧道病害現(xiàn)狀和成因分析2.1國內(nèi)公路隧道病害現(xiàn)狀目前國內(nèi)對公路隧道病害整治還沒有將理論很好運(yùn)用到實踐中，缺乏系統(tǒng)規(guī)范的檢查標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，從隧道運(yùn)營現(xiàn)狀來看，高速公路隧道病害的類型主要有隧道滲漏水、隧道凍害、隧道襯砌破損、變形、

4、下沉等。這些病害一般不是獨立存在的，而是互相影響、互相作用的。其中的典型隧道病害都與滲漏水有著直接或間接的關(guān)系，隧道結(jié)構(gòu)的缺陷給隧道滲漏水提供了通道，隧道滲漏水的長期作用又會加劇隧道侵蝕破壞，特別是地處存在地下水結(jié)構(gòu)的隧道，其病害問題更加嚴(yán)重。在隧道運(yùn)營期間，滲透水常通過混凝土襯砌變形縫、施工縫、混凝土孔隙等通道滲漏進(jìn)隧道中，造成隧道內(nèi)部附屬設(shè)備處于潮濕環(huán)境而發(fā)生銹蝕、霉?fàn)€、變質(zhì)等。嚴(yán)重的導(dǎo)致路面積水，甚至隧道基礎(chǔ)的沉降[2]。2.2公路隧道病害分析7病害作用主要包括長久作用和偶然作用。長久作用

5、主要考慮圍巖壓力、土體壓力、材料劣化等，偶然則主要表現(xiàn)在地震等自然災(zāi)害。此外，設(shè)計和施工質(zhì)量等外因也造成了隧道病害。（1）隧道滲漏水成因分析。隧道開挖不僅對構(gòu)造造成影響，對地下水也有很大影響。隧道水害的成因是修建隧道破壞了山體原始的水系統(tǒng)儲存點，隧道成為所穿越山體附近地下水集聚的轉(zhuǎn)移通道[3]。隧道開挖引起圍巖應(yīng)力的釋放和重分布，不僅改變圍巖力學(xué)特性還改變了水的平衡系統(tǒng)，導(dǎo)致周圍的水形成新的含水層和專一通道，向隧道內(nèi)匯集和積聚，給隧道滲漏水創(chuàng)造了條件。周圍地下水滲流場的改變，引起應(yīng)力場的不斷重新

6、調(diào)整，局部應(yīng)力集中、地層受力不均勻或巖層斷面活動都將對隧道結(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，使隧道產(chǎn)生滲漏水。7（2）隧道凍害成因分析。隧道周圍環(huán)境氣溫變化是凍融交替的主要原因。襯砌周圍冬季凍結(jié)，夏季融化范圍的圍巖沿襯砌周圍各最大凍結(jié)深度連成的圈叫季節(jié)凍融圈。如果在設(shè)計過程中，對圍巖的巖性沒有考慮或考慮不周，加上工程材料的缺陷，隧道的排水設(shè)施則冬季易發(fā)生冰塞。在寒冷的冬季，滲漏水將改變巖性，造成隧道圍巖凍脹和襯砌開裂。而襯砌一旦開裂，將會給地下滲透水重新開辟新的外滲通道，引起

7、隧道嚴(yán)重水害，進(jìn)而使襯砌混凝土侵蝕。冬季凍結(jié)，夏季融化。如此季節(jié)循環(huán)，連鎖破壞，致使襯砌產(chǎn)生滲漏水。同時，地下水的侵蝕將造成襯砌混凝土的疏松、結(jié)構(gòu)物剝落，隧道襯砌裂損，承載力降低，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞。（3）隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損成因分析。隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損是指在環(huán)境水對混凝土和水泥砂漿的侵蝕作用下，由于地質(zhì)、設(shè)計、施工和其他人為因素（如在隧道附近采礦、取土等），隧道襯砌發(fā)生開裂變形、片塊剝離以及大塊坍落。其主要類型有襯砌開裂、襯砌變形、襯砌腐蝕以及襯砌背后空洞等。隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損主要是由地質(zhì)構(gòu)造引起，

8、而設(shè)計階段和施工階段中的技術(shù)限制、材料質(zhì)量、施工工藝等也造成了結(jié)構(gòu)的破損[4]。3隧道病害的整治研究在病害整治中應(yīng)盡量不中斷運(yùn)營或減小對隧道運(yùn)營的影響。同時，應(yīng)根據(jù)隧道病害特征，結(jié)合地形地貌形態(tài)水文規(guī)律建立系統(tǒng)規(guī)范的流程進(jìn)行整治。7（1）隧道滲漏水整治方法。地下水在公路隧道病害成因中，是最活躍、最具破壞力的因素[5]，隧道滲漏水病害治理難度最大，其治理效果能夠綜合反映隧道整治質(zhì)量。隧道治水的具體措施就是防、排、堵、截等相結(jié)合。主要采用堵水注漿技術(shù)、滲透水引排技術(shù)等。一是完善地下截水，在地質(zhì)不利的