【摘要】公路隧道是我國(guó)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中，公路隧道出現(xiàn)了滲漏水、變形、裂縫等病害問(wèn)題，不僅影響了公路隧道的使用壽命，也影響了公路隧道的安全通行，本文分析了公路隧道病害類型和成因，闡述了公路隧道病害的有效防治措施。

【關(guān)鍵詞】公路隧道；病害；成因；防治措施

近年來(lái)，各個(gè)地區(qū)的交通運(yùn)輸量與日俱增，為了緩解交通運(yùn)輸系統(tǒng)壓力，我國(guó)加大了公路隧道的發(fā)展力度。但是由于公路隧道面臨的水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜，再加上公路隧道容易受到施工設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等因素的影響，導(dǎo)致很多公路隧道出現(xiàn)各種病害，交通運(yùn)輸能力明顯下降。因此為了進(jìn)一步提高公路隧道的使用壽命，應(yīng)結(jié)合公路隧道病害的成因，有針對(duì)性地采取防治措施，保障公路隧道的正常運(yùn)行。

一、公路隧道病害類型和成因分析

通常情況下，公路隧道不是單獨(dú)某一種病害，而是多種病害相互作用、相互影響。公路隧道病害主要有襯砌侵蝕、襯砌裂損、凍害、水害等類型，從水文地質(zhì)條件來(lái)看，公路隧道病害多發(fā)生在軟弱圍巖地層、巖溶地層、裂隙巖體、風(fēng)化變質(zhì)巖體、破碎斷裂層等地段，從地形環(huán)境來(lái)看，多發(fā)生在嚴(yán)堆崩塌、滑坡構(gòu)造、斜坡等地帶。

1、襯砌侵蝕

我國(guó)很多地區(qū)的公路隧道地基土壤中都含有大量的腐蝕性介質(zhì)，襯砌背后存在大量的腐蝕性地下水，這些地下水會(huì)沿著隧道襯砌的孔洞、毛細(xì)孔、變形縫以及工作縫逐漸滲流到襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)，對(duì)襯砌混凝土灰縫和砌石發(fā)生化學(xué)性或者物理性質(zhì)的侵蝕作用，導(dǎo)致公路隧道襯砌侵蝕。

2、襯砌裂損

公路隧道的襯砌裂損主要包括仰拱破碎、拱腳下沉、襯砌空洞、襯砌腐蝕破壞、襯砌開(kāi)裂以及襯砌變形等形式。根據(jù)公路隧道襯砌開(kāi)裂的走向，可以分為斜向裂縫、環(huán)向裂縫和縱向裂縫，隧道邊墻和拱部的斜向裂縫和縱向裂縫嚴(yán)重?fù)p害公路隧道的整體結(jié)構(gòu)，造成公路隧道掉塊、結(jié)構(gòu)變形甚至發(fā)生塌落，導(dǎo)致隧道襯砌結(jié)構(gòu)的承載能力下降。

3、凍害

公路隧道滲漏的地下水沿著襯砌結(jié)構(gòu)裂縫逐漸滲漏，在低溫環(huán)境中，滲水點(diǎn)的出口位置形成掛冰，隧道邊墻形成冰柱，特別是在施工縫位置，會(huì)出現(xiàn)很多的滲水點(diǎn)，發(fā)生明顯的結(jié)冰現(xiàn)象，如果不及時(shí)清理，掛冰體積會(huì)越來(lái)越大，嚴(yán)重危機(jī)行車安全。另外，公路隧道中的水溝也經(jīng)常因?yàn)榻Y(jié)冰堵塞，導(dǎo)致排水設(shè)施難以正常運(yùn)行，水溝槽和水溝管被凍裂。路隧道凍融交替是由于自然環(huán)境氣溫的變化，在公路隧道的規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果沒(méi)有充分考慮到凍脹性土的特性，公路隧道的排水設(shè)施如果被埋在凍結(jié)圈中，在寒冷的冬季，這些排水設(shè)施很容易發(fā)生冰塞，從而導(dǎo)致公路隧道凍害。

4、水害

公路隧道水害是指隧道中的地表水或者圍巖地下水，以涌出或者滲漏的方式進(jìn)入公路隧道，對(duì)公路隧道的運(yùn)營(yíng)造成的損害。

（1）涌水和漏水。公路隧道涌水和漏水會(huì)嚴(yán)重?fù)p害機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備，銹蝕照明設(shè)備，影響公路隧道的正常通行，降低機(jī)電設(shè)備的使用壽命。同時(shí)滲漏水還導(dǎo)致混凝土襯砌發(fā)生剝落和風(fēng)化，從而損壞襯砌結(jié)構(gòu)，并且軟化圍巖，導(dǎo)致圍巖發(fā)生變形。還有一些公路隧道的地下水中含有很多腐蝕物質(zhì)，會(huì)侵蝕路面，造成路基混凝土堿化。另外，公路隧道的滲漏水很容易造成公路路面翻漿，嚴(yán)重影響車輛的安全通行，甚至?xí)斐伤淼阑A(chǔ)發(fā)生不均勻沉降，破壞地面建筑物，公路隧道含水層和地表水的大量流失，會(huì)破壞周圍自然生態(tài)環(huán)境的平衡。

（2）襯砌積水。公路隧道中地下水和地表水逐漸向隧道滲流匯集，隨著水壓力的增大，經(jīng)常出現(xiàn)拱腳下沉和襯砌破裂[2]，隧道圍巖結(jié)構(gòu)泥化或者軟化，并且在寒冷地區(qū)容易形成圍巖凍脹和冰脹，隨著時(shí)間的推移，隧道襯砌附件的地表水離析土層，造成襯砌空洞。公路隧道水害最根本的原因在于公路隧道施工過(guò)程中破壞了山體內(nèi)部水系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，使公路隧道成為地下水集聚的區(qū)域。一些施工單位在施工之前，沒(méi)有根據(jù)公路隧道的設(shè)計(jì)要求，全面了解施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)情況，對(duì)襯砌周圍地下水的水質(zhì)、流向和水量勘察不夠細(xì)致。并且，在公路隧道施工過(guò)程中，監(jiān)理不到位，一些施工單位使用了質(zhì)量不合格的防水材料。

二、公路隧道病害的有效防治措施

1、襯砌侵蝕的防治措施。公路隧道發(fā)生襯砌侵蝕病害主要是由于地下水具有活動(dòng)性、地下水中存在腐蝕物質(zhì)和土壤中含有腐蝕介質(zhì)。為了進(jìn)一步提高公路隧道的使用壽命，針對(duì)襯砌侵蝕病害的產(chǎn)生條件和發(fā)生原因，采取有效的防治措施。首先，公路隧道施工盡量使用和地下水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的石料來(lái)砌筑隧道襯砌結(jié)構(gòu)，采用不和混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的密實(shí)材料，在襯砌的外表面設(shè)置隔離防水層；其次，在公路隧道施工過(guò)程中，使用防腐蝕性能較好的混凝土，并且使襯砌結(jié)構(gòu)壓注防腐蝕漿液。再次，使用耐侵蝕水泥，提高襯砌的完整性和混凝土的密實(shí)性；最后，做好公路隧道襯砌的排水措施，確保排水設(shè)施的暢通運(yùn)行。

2、襯砌裂損的防治措施。由于公路隧道襯砌裂損病害原因比較復(fù)雜，對(duì)于已出現(xiàn)的襯砌裂損問(wèn)題，要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，加固或者更換裂損嚴(yán)重的襯砌結(jié)構(gòu)，可采用更換襯砌、套拱加固、噴錨加固、嵌補(bǔ)加固、壓降加固等方法[3]，避免裂損進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)，公路隧道襯砌裂損防治，應(yīng)重點(diǎn)考慮穩(wěn)固圍巖，采取加固襯砌和穩(wěn)固巖體相結(jié)合的處理方法，如通過(guò)換填和換填、向襯砌空洞壓降處理、加固巖體支擋、加固巖體注漿、加固巖體錨桿、加固巖體治水等措施，提高巖體的穩(wěn)定性。

3、凍害的防治措施。公路隧道凍害主要是由于圍巖地下水發(fā)生凍結(jié)，如果能夠使地下水遠(yuǎn)離凍結(jié)圈，這樣就可以有效防治公路隧道凍害。針對(duì)公路隧道自身的特性，要積極采用綜合治理的方式來(lái)防治凍害，可采用以下幾種防治措施：其一，加強(qiáng)公路隧道的結(jié)構(gòu)設(shè)置，防止融塌，在容易發(fā)生凍害的區(qū)域增加保溫材料，換填土壤；其二，針對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)的公路隧道，可設(shè)置中心深埋的泄水池，及時(shí)排出隧道積水；其三，維護(hù)泄水池和排水設(shè)施，確保其在任何環(huán)境下都不發(fā)生凍結(jié)；其四，用砂漿將襯砌空隙回填密實(shí)；其五，對(duì)公路隧道中發(fā)生凍害的區(qū)域，確保其周圍的排水系統(tǒng)暢通，避免在襯砌背后出現(xiàn)積水，防止地下水外滲；其六，加強(qiáng)接縫防水和結(jié)構(gòu)層抗凍性，消除襯砌裂縫。

4、水害的防治措施。對(duì)于公路隧道水害，應(yīng)根據(jù)公路隧道實(shí)際的地質(zhì)條件，因地制宜，積極采用截、堵、排、防相結(jié)合的防治措施，形成一個(gè)系統(tǒng)的公路隧道水害防治和處理體系。根據(jù)公路隧道現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，在地質(zhì)不利和埡口等位置，采用引排或者截留的方式，使積水遠(yuǎn)離公路隧道，完善地下截水設(shè)施。在公路隧道的襯砌內(nèi)層設(shè)置防水層；在漏水的襯砌位置設(shè)置引水渡槽、瀉水管和引水管等排水設(shè)施，并且采用套拱加固的方式處理嚴(yán)重漏水的區(qū)域；在公路隧道的變形縫和施工縫位置，采用遇水膨脹橡膠、止水帶等優(yōu)質(zhì)方式材料，做好襯砌注漿施工，定期維護(hù)公路隧道的排水系統(tǒng)，使其暢通運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)

公路隧道在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中，受到人為因素、設(shè)計(jì)因素、施工因素、地質(zhì)因素等條件的影響，易發(fā)生各種病害問(wèn)題，嚴(yán)重影響公路隧道的正常通行，甚至?xí)C(jī)人們的生命安全。針對(duì)公路隧道的不同病害，仔細(xì)分析病害成因，有針對(duì)性的采取有效防治措施，保障公路隧道的通行質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命，推動(dòng)我國(guó)公路隧道的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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