王 軍

(山西平榆高速公路有限責(zé)任公司，山西 晉中 031800)

公路隧道襯砌檢測及維修加固效果分析

王 軍

(山西平榆高速公路有限責(zé)任公司，山西 晉中 031800)

介紹了襯砌在隧道工程中的重要性，分析了隧道常見病害，對(duì)隧道襯砌的檢測與維修加固方法進(jìn)行了闡述，并討論了其維修加固效果，從而有效提高隧道工程安全質(zhì)量水平。

隧道，襯砌，病害，維修加固

1 襯砌在隧道工程中的重要性

在隧道工程中，隧道周圍巖體的應(yīng)力隨著隧道開挖進(jìn)度不斷改變著，這就容易導(dǎo)致周圍巖體結(jié)構(gòu)變形甚至是倒塌，從而造成工程成本提高，威脅施工人員生命安全。因而在隧道工程中需要一種支撐結(jié)構(gòu)保護(hù)周圍巖體不會(huì)隨著隧道開挖進(jìn)度而改變應(yīng)力，減少四周巖體結(jié)構(gòu)變形和塌落的概率，從而提高隧道工程質(zhì)量，提高隧道施工安全。我們把在隧道工程中保護(hù)周圍巖體不會(huì)隨著隧道開挖進(jìn)度而改變應(yīng)力，降低四周巖體結(jié)構(gòu)變形和塌落概率的支撐結(jié)構(gòu)稱為襯砌。

2 隧道常見病害

2.1 隧道水害

隧道水害是最為普遍的病害，會(huì)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(duì)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(shí)際工作中，對(duì)襯砌的定時(shí)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(duì)人生命安全威脅的有效手段。

隧道水害不僅普遍同時(shí)危害性極大，不僅對(duì)工程建筑和建筑設(shè)備造成惡劣后果，同時(shí)因?yàn)樗淼拦こ谈淖兞嗽械牡匦谓Y(jié)構(gòu)，因此水害也會(huì)對(duì)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道路路面上時(shí)，又由于隧道內(nèi)可見度一般較差，因而對(duì)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(diǎn)危害就變得更加嚴(yán)重突出了。

2.2 隧道病害

隧道病害多數(shù)都是圍繞襯砌的病害。諸如襯砌變形、襯砌移動(dòng)、襯砌開裂等襯砌結(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(huì)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(duì)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(shí)大大提高了對(duì)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(shí)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。

3 隧道襯砌檢測與維修加固方法

3.1 隧道襯砌檢測方法

隧道襯砌檢測主要是針對(duì)周圍巖體和自身混凝土質(zhì)量的檢測。通過檢測周圍巖體結(jié)構(gòu)，可以檢測到是否發(fā)生水害，而通過檢查襯砌混凝土質(zhì)量可以檢測到隧道整體工程情況和隧道襯砌現(xiàn)狀。

針對(duì)周圍巖體的檢測方式就是現(xiàn)場鉆孔，隨機(jī)抽點(diǎn)鉆孔檢測，觀察隧道襯砌混凝土厚度和襯砌后巖體的情況，檢測混凝土是否劣化遭受侵蝕，通過分析襯砌混凝土厚度和情況以及襯砌后巖體的情況，從而計(jì)算隧道工程整體質(zhì)量。

在我國當(dāng)前施工技術(shù)水平支持下，襯砌一般分為兩次建設(shè)，分別是初次支護(hù)和二次襯砌。一般初次支護(hù)是以鋼拱架支撐，然后用噴射的方法噴射混凝土進(jìn)行覆蓋，而二次襯砌則是以鋼筋骨架為核心，用整體澆筑在初期支護(hù)的混凝土。對(duì)于襯砌混凝土強(qiáng)度的檢測方式主要有回彈法和特別針對(duì)于二次的超聲回彈法?；貜椃ㄊ抢没貜梼x對(duì)混凝土進(jìn)行現(xiàn)場強(qiáng)度測試，其工作原理就是通過回彈儀擊出彈頭，碰撞混凝土表面并回彈，通過對(duì)混凝土表面硬度做相關(guān)算法從而計(jì)算出混凝土強(qiáng)度。而超聲回彈法是通過超聲測試結(jié)合回彈法對(duì)同一區(qū)域的測試方法，相較于回彈法，超聲回彈法受外界因素，例如混凝土凝固時(shí)間、混凝土含水量等因素的影響較小，因而超聲回彈法比回彈法更加精準(zhǔn)。

3.2 隧道襯砌維修加固方法

隧道襯砌加固主要分為周圍巖體的穩(wěn)固和襯砌自身的加固。穩(wěn)固周圍巖體首要任務(wù)是治水，治理滲漏水、溢出水保護(hù)周圍巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而有效提高隧道工程安全質(zhì)量。其次要使用錨桿提升巖體的穩(wěn)定性，通過對(duì)周圍巖體錨桿，在周圍巖體形成錨固力，穩(wěn)定巖體以防脫落碎石，從而實(shí)現(xiàn)加固巖體的目的，有效提高隧道工程安全質(zhì)量。

有些時(shí)候，周圍巖體已遭受到侵蝕，那么需要對(duì)周圍巖體進(jìn)行注漿加固，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(shí)現(xiàn)加固巖體的目的，從而有效提高隧道工程安全質(zhì)量。如果周圍巖體外部受到侵蝕，除了治水穩(wěn)固巖體，還需要在隧道外的巖體、山體錨桿支擋，預(yù)防山體滑坡、巖體塌落等自然現(xiàn)象，從而有效提高隧道工程安全質(zhì)量，為隧道周圍居住的人們?nèi)罕娞岣甙踩Ｕ稀?/p>

如果襯砌外周圍存在著各種大小空隙(如超挖而沒有回填等)，要采取回填措施，用砂漿或混凝土將圍巖空隙回填密室。如果隧底存在厚度不大的軟弱不穩(wěn)定的巖體或有不穩(wěn)定的填充物，可以采取換填辦法處理。

對(duì)于襯砌的加固主要還是依靠平時(shí)的檢測，如果發(fā)現(xiàn)襯砌裂損，就要對(duì)襯砌及時(shí)進(jìn)行壓漿加固。壓漿加固適用于襯砌裂損已經(jīng)停止或者裂損速度緩慢，那么可以通過對(duì)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。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。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。

襯砌頂部是最容易發(fā)生裂紋、裂縫的地方，因此對(duì)襯砌進(jìn)行檢測時(shí)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(shí)采取相應(yīng)手段進(jìn)行修理，問題狀況嚴(yán)重的要大修。

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(shí)候最好的方法就是重新建設(shè)襯砌以節(jié)約維修成本。如果僅有襯砌墻角發(fā)生移動(dòng)而不下沉和隧道道路路面巖土隆起時(shí)，可在襯砌增設(shè)混凝土支撐以擴(kuò)大基礎(chǔ)。若是隧道底部周圍巖體被侵蝕軟弱下沉，或者對(duì)隧道底部填充過多以至于隧道底部巖土上鼓時(shí)，可以加設(shè)仰供，以保證隧道工作整體質(zhì)量的安全。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國工程質(zhì)量也得到進(jìn)一步的提高，減少施工安全事故和工程使用安全事故。隧道工程作為有效提升出行效率的交通基礎(chǔ)設(shè)施，不僅建設(shè)國民出行路程距離，同時(shí)有效提高出行效率的質(zhì)量，但是隧道工程的安全問題也不容小覷，在相關(guān)部門的綜合規(guī)劃下，有關(guān)隧道養(yǎng)護(hù)單位需要合理的科學(xué)的制定隧道病害檢測周期性方案，對(duì)檢測出來的大大小小的問題需要實(shí)時(shí)解決，從而大大保障人們?nèi)罕娙粘３鲂械陌踩?，保障公共交通基礎(chǔ)設(shè)施可穩(wěn)定性、可靠性、安全性，促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和平發(fā)展，為我國隧道工程行業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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The highway tunnel lining inspection and maintenance reinforcement effect analysis

Wang Jun

(ShanxiPingyuHighwayLimitedLiabilityCompany,Jinzhong031800,China)

This paper introduced the importance of lining in tunnel engineering, analyzed the common diseases of tunnel, elaborated the tunnel lining inspection and maintenance reinforcement method, and discussed its maintenance reinforcement effect, so as to improve the safety quality level of tunnel engineering.

tunnel, lining, disease, maintenance reinforcement

1009-6825(2017)21-0164-02

2017-05-16

王 軍(1978- )，男，工程師

U457

A