潘金林

摘要：目前，隨著越來越多公路隧道的投入使用，為保證行車安全、保障人身安全，使得人們對隧道的安全問題日益重視。但是，由于個別隧道在建設(shè)過程中受到地質(zhì)、施工等因素影響而出現(xiàn)一些危及到使用安全的工程病害，因此，我們必須采取各項技術(shù)措施進行有效整治。本文現(xiàn)就目前公路隧道中存在的幾種病害類型進行詳細闡述，并在原因分析的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的技術(shù)處治方案，以便為各位業(yè)內(nèi)同行日后在進行類似工程的施工處理時能起到參考借鑒的作用。

關(guān)鍵詞：公路隧道；病害類型；原因分析；防治措施

1 前言

隨著我省對修建山區(qū)高速公路的重視，公路隧道在最近幾年已經(jīng)開始漸漸走入人們的生活視線。但是，在工程修建期間，由于隧道在施工過程中往往帶有太多的不可預見性，諸如地質(zhì)變化……。等方面，因此，也導致了一些隧道病害的頻繁出現(xiàn)，如結(jié)構(gòu)變形、開裂、錯臺、滲漏水等病害，情況嚴重的，有些病害已經(jīng)對過往車輛的行車安全帶來了潛在的威脅。對此，隧道的病害問題不得不引起我們的重視，不得不讓我們對其進行細致地探討。首先，先讓我們來了解一下公路隧道主要有哪些常見的病害類型，以及在防治這些缺陷病害時我們所應(yīng)采取的一系列技術(shù)措施。

2 公路隧道病害類型及原因分析

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，目前我省高速公路隧道的常見病害主要表現(xiàn)在：嚴重滲漏水、結(jié)構(gòu)襯砌的腐蝕裂損、仰拱或鋪底的變形損壞導致路面的破壞。幾乎所有的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，特別是在圍巖有地下水并具有侵蝕性的情況下，對襯砌和隧道設(shè)備的腐蝕更加嚴重。在運營期間，地下水常通過混凝土襯砌變形縫、施工縫、裂縫甚至混凝土孔隙等通道滲漏進隧道中，造成洞內(nèi)通信、供電、照明等設(shè)備處于潮濕環(huán)境而發(fā)生銹蝕、霉爛、變質(zhì)、失效，若使路面積水，就會改變路面反光條件，引起眩光，造成車輛打滑，危及行車安全。

2．1 表面病害及非表面病害原因分析

公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)的病害一般分為表面病害和非表面病害兩種。所謂表面病害即指肉眼可見的隧道病害，包括隧道襯砌開裂、嚴重錯臺及滲漏水等，非表面病害一般包括襯砌厚度不夠，強度未達到設(shè)計標準及襯砌背后空洞等。

2.1.1 表面病害

襯砌開裂。主要成因有未能預料的外力作用造成開裂，施工方法不適當造成開襯砌開裂，混凝土收縮開裂。襯砌變形。主要成因有地質(zhì)原因(如軟弱圍巖、地層偏壓及山體滑坡等)，設(shè)計不完善，施工原因，其他人為的原因(如在隧道附近取土采礦等)。

2.1.2 非表面病害

襯砌混凝土厚度不夠。成因主要有久挖，超挖末按規(guī)范要求回填。襯砌混凝土強度不足。成因主要有砂石料不合格，粗細骨料級配不合理，未嚴格按照混凝土配合比施工；施工中試件取樣不規(guī)范。砌背后嚴重空洞。成因主要有超挖回填或未回填；坍方過大造成空洞；混凝土搗固不密；水灰比過大，混凝土干縮；兩側(cè)墻結(jié)構(gòu)發(fā)生相對位移以至拱頂下沉。

2．2 隧道滲漏水原因分析

2.2.1 隧道開挖對地下水的影響

2.2.1.1 隧道開挖引起圍巖應(yīng)力的釋放和重分布，改變圍巖的力學特性和水的涇流路線，使周圍的水向隧道內(nèi)匯集和積聚，隧道處于地下水的包圍中，給隧道滲漏水創(chuàng)造了條件；

2.2.1.2 隧道周圍地下水滲流場的改變，進一步引起應(yīng)力場的不斷調(diào)整，可能引起的局部應(yīng)力集中、地層不均勻沉降或滑移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；

2.2.1.3 隧道開挖可能引起的古滑坡復活或新滑坡、或礦產(chǎn)采空區(qū)失穩(wěn)、或大的塌方、或大量失水后的地面沉陷以及地震或人為誘發(fā)地震等都會破壞隧道襯砌結(jié)構(gòu)，引起隧道滲漏水病害。

2.2.2 混凝土施工中產(chǎn)生的滲漏水通道

2.2.2.1 混凝土澆筑時水灰比過大，形成開放性毛細泌水管路；

2.2.2.2 混凝土拌合物和易性不佳、混凝土質(zhì)地不夠均勻、水泥漿未能與骨料表面很好粘結(jié)、未能很好灌滿搗實產(chǎn)生疏松層或留下各種形狀的縫隙與孔洞，形成透水縫隙；

2.2.2.3 襯砌混凝土材料中有雜物，腐爛后形成縫隙或孔洞。特別是在兩環(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；

2.2.2.4 “三縫”處理不當，產(chǎn)生的漏水縫隙；

2.2.2.5 防水板安裝不規(guī)范，未處理好防水板的接縫和破損部位，導致滲水，排水管路堵塞，等等。

2．3 隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損原因分析

隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損是指隧道襯砌開裂變形、片塊剝離以及大塊坍落。其原因概括起來有地質(zhì)原因(如軟弱圍巖、地層偏壓及山體滑坡等)、設(shè)計不完善、施工原因和其他人為因素(如在隧道附近取土、采礦等)。其中反映在施工方面的問題比較普遍，如強度不足、厚度不夠、模板變形、拆模過早及澆筑時機不合適等。但地質(zhì)原因在襯砌結(jié)構(gòu)破損成因方面起主要作用，尤其是地基不均勻沉陷和山體滑移錯動。

3 公路隧道病害技術(shù)處治方案

人們早已認識到隧道病害對運營的嚴重威脅，只是限于條件，目前對高速公路病害隧道的治理，由于受行車條件的限制，大都處于治表為主的狀況，修修補補，一段時間后舊病復發(fā)的很多。除非病害嚴重到危及結(jié)構(gòu)安全才加以徹底整治，治理技術(shù)主要有以下幾種。

3.1 注漿加固堵水技術(shù)

注漿作為加固圍巖的一種手段，在隧道病害治理中所起的作用主要表現(xiàn)在加固地層以提高圍巖的承載力和充填襯砌背后空洞使襯砌均勻受力，從而達到阻止襯砌結(jié)構(gòu)繼續(xù)變形或破壞。同時，漿液能充填巖體裂(孔)隙(洞)，降低地層透水系數(shù)，同時能夠修補襯砌混凝土結(jié)構(gòu)裂縫達到加固和阻水的雙重目的。通常采用的漿液有普通硅酸鹽水泥(或特殊)單液漿、水泥水玻璃雙組份漿液及化學漿液等。

3.2 錨桿支護技術(shù)

錨桿具有懸吊作用、組合梁作用、緊固作用及均勻壓縮拱作用，在隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害部位安設(shè)錨桿，可有效提高圍巖的整體承載能力，將已產(chǎn)生裂紋的襯砌混凝土與已加固的圍巖結(jié)合在一起，阻止襯砌結(jié)構(gòu)的進一步破壞。

3.3 套襯技術(shù)

病害治理中如襯砌產(chǎn)生的裂縫不密集，尚不足以危及隧道結(jié)構(gòu)安全，經(jīng)加固后仍有較強的承載能 力，而且存在凈空斷面縮小的余地，在安設(shè)錨桿、注漿加固的基礎(chǔ)上，可以考慮施作套襯。套襯就是在既有襯砌內(nèi)表面再灌注一定厚度的混凝土，與既有襯砌共同承擔圍巖壓力。套襯可以有效地阻止既有襯砌進一步裂損變形，同時可起到防水的作用。

3.4 結(jié)構(gòu)抽換技術(shù)

隧道襯砌結(jié)構(gòu)如果裂縫交錯分布，密度較大，并伴有片塊剝落，嚴重錯臺，侵入凈空限界，使原襯砌失去使用功能，則應(yīng)考慮拆除舊的襯砌結(jié)構(gòu)，重新施作新的襯砌。結(jié)構(gòu)抽換過程中，必須采取如下措施，保證施工和隧道結(jié)構(gòu)安全。

3.4.1 架設(shè)鋼架支撐，抑制結(jié)構(gòu)變形發(fā)展；

3.4.2 注漿加固圍巖，并利用注漿管懸吊既有裂損襯砌；

3.4.3 運用靜態(tài)破碎及控制爆破技術(shù)拆除1日有裂損混凝土，并嚴格控制開挖進尺；

3.4.4 及時進行初期支護并加強監(jiān)控量測。

3.5 滲漏水引排技術(shù)

地下水在高速公路隧道病害成因中，是最活躍、最具破壞力的因素，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。對于從襯砌表面(主要在“三縫”部位)滲漏出來的地下水，必須配合采用引排技術(shù)治理。

結(jié)束語：

綜上所述，隨著我省高速公路在未來幾年的迅猛發(fā)展，山嶺隧道工程也將越來越多。但由于設(shè)計、施工、工程地質(zhì)等方面的影響，促使已建及在建山嶺隧道襯砌裂縫、滲漏水等病害現(xiàn)象時有發(fā)生，給隧道施工及安全運營帶來極大的隱患。對此,為防患于未然，隧道病害整治問題不容忽視。本人通過不斷學習及實踐積累,對公路隧道的病害類型及特點總結(jié)如下：

公路隧道病害的形式主要有滲漏水和結(jié)構(gòu)破損，其中滲漏水病害比較普遍；

公路隧道病害產(chǎn)生的主要原因有地質(zhì)方面的、施工方面的、設(shè)計方面的和人為因素等，要認真地系統(tǒng)地分析；

公路隧道病害整治要各種技術(shù)綜合運用，由專業(yè)隊伍來進行，治理的時機最好選擇在通車前進行，要堅持“一次根治、不留后患”的治理原則。

參考文獻

[1]交通部重慶公路研究所主編;《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》;長江文藝出版社；1995年.

[2]重慶交通科研設(shè)計院主編;《公路隧道設(shè)計規(guī)范(JTG D70-2004)》；人民交通出版社；2004年.