雷 琳

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

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談公路隧道路面工程病害實用處治技術(shù)

雷 琳

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

介紹了公路隧道路面常見的病害類型，并以某工程項目為例，通過鉆孔取芯，分析了隧道病害的產(chǎn)生原因，探討了具體的整治對策，有利于保證公路隧道路面工程的運(yùn)營安全。

公路，隧道，路面病害，整治對策

0 引言

當(dāng)前我國的公路隧道項目已經(jīng)有了蓬勃的發(fā)展。但是由于很多公路隧道項目存在較強(qiáng)的不可預(yù)見性以及隱蔽性，同時施工環(huán)境差，容易受到地質(zhì)影響，危險因素多等，造成隧道在投入使用之后路面往往會由于各種原因而發(fā)生開裂等病害，如果不對該問題進(jìn)行及時、妥善的處理，則會造成隧道路面的承載能力遭到破壞，不僅會造成隧道的形成安全受到不良影響，嚴(yán)重時還會造成隧道失去通行作用，所以一定要及時的發(fā)現(xiàn)公路隧道路面的各種病害問題，并通過有效的途徑對其進(jìn)行處理。

1 公路隧道路面常見病害問題

1.1 裂縫類病害

干縮裂縫的出現(xiàn)原因多是由于路面氣溫過高，導(dǎo)致路面水分大量散失，造成由于干縮所引起的拉應(yīng)力超過混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度，從而造成混凝土路面發(fā)生裂縫病害。干縮裂縫多會呈現(xiàn)出表面開裂，并且縫寬以及長度都非常小，呈現(xiàn)出縱橫交錯狀，類似于龜紋；荷載裂縫一般是因為車輛嚴(yán)重超載或者是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不科學(xué)而引起的，造成半剛性基層結(jié)構(gòu)中的拉應(yīng)力遠(yuǎn)大于設(shè)計強(qiáng)度，進(jìn)而引發(fā)斷裂病害；溫度裂縫一般是因為路面晝夜溫差過大而引起的，造成溫度應(yīng)力逐步上升，使得面板出現(xiàn)拉裂病害；其他裂縫則涉及到由于路基填土受到水侵蝕或者是壓實不均勻而引起的路面裂縫類病害問題。

1.2 接縫類病害

接縫類病害通常包括接縫張開、填縫料損壞以及接縫破裂等幾種類型。其中接縫張開通常是由于路面在受到長期荷載作用，導(dǎo)致板塊的下滑力遠(yuǎn)大于板塊與基層間所產(chǎn)生的摩擦阻力，進(jìn)而造成路面接縫的寬度慢慢拓寬；接縫破碎一般是因為填縫料損壞所造成的，由于縫隙之中具有不可壓縮材料，進(jìn)而造成路面接縫部分發(fā)生破損或者是變形情況；填縫料損壞多是由于填縫料的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，造成填縫料在受到外界環(huán)境影響之后發(fā)生老化、損壞問題，另外水泥混凝土路面在出現(xiàn)受熱膨脹問題之后，脹縫會受到擠壓，進(jìn)而造成填縫料被擠出。

2 治理公路隧道路面病害的有效解決途徑

對于路面裂縫類病害一般可通過條帶罩面法、面板局部更換以及灌漿法等。其中細(xì)長條帶罩面技術(shù)可用于修補(bǔ)蜂窩路面、路面龜裂問題以及路面交叉裂縫等；灌漿法可以對多種路面裂縫病害進(jìn)行處理，根據(jù)施工技術(shù)可以將其劃分為直接灌漿法、壓注灌漿以及擴(kuò)縫灌漿等幾種類型；面板局部更換法可以應(yīng)用在范圍較廣的面板裂縫類病害問題。在處理過程中所需要應(yīng)用的處理技術(shù)、處理要求以及原材料均需要和路面設(shè)計以及施工相同。

對于接縫類病害一般可以通過填縫料進(jìn)行修補(bǔ)，也就是通過填縫料來修補(bǔ)受損或者是老化的接縫，以使縫隙具有較強(qiáng)的封閉性，從而防止接縫中進(jìn)入雜物；對于由于路面磨損以及坑槽所導(dǎo)致的松散類病害問題，需要提升路面的清掃頻率，及時將路面上的各種硬物，如煤渣以及碎石等清理干凈，防止由于車輪反復(fù)碾壓以及摩擦而造成的路面受損問題。對于行車量較大的隧道路面需要加設(shè)磨耗層，以使水泥混凝土面層得到保護(hù)。若是路面上形成坑槽，則需要通過水泥混凝土材料及時的修補(bǔ)密實；對于變形類病害問題，應(yīng)根據(jù)不同的情況采取有效的解決辦法，如對于沉陷或者是錯臺病害問題，需要使用面板局部更換技術(shù)或者是機(jī)械磨平法，并根據(jù)病害程度對基層進(jìn)行有效的修補(bǔ)，以使路面具有較強(qiáng)的壓實度以及平整度。脫空病害需要通過注漿法進(jìn)行處理，也就是于板底脫空處的適當(dāng)位置開鑿一個注漿孔，在完成注漿之后需要通過水泥砂漿將此孔洞密封填實。

3 工程實例

某高速公路隧道項目處于低山丘陵地帶，地勢總體呈現(xiàn)出由西向東緩慢的降低。本隧道項目屬于分離式隧道，通過新奧法原理展開設(shè)計，洞內(nèi)安裝了供電以及照明等裝置。在本公路隧道項目通車一年之后發(fā)現(xiàn)，路面局部出現(xiàn)了隆起開裂問題，同時有慢慢擴(kuò)大的趨勢，路面隆起長度已經(jīng)達(dá)到了10 m，同時有1條裂縫呈現(xiàn)出橫斜向并貫穿路面，通過檢查后發(fā)現(xiàn)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的外觀基本上保持完好。

3.1 隧道路面病害問題的檢測

在對隧道路面之中的隆起開裂以及周圍裂縫實施檢測時，可以利用裂縫觀察設(shè)備以及鋼尺等儀器。通過檢測可以發(fā)現(xiàn)，路面隆起的高度達(dá)到了23 mm，裂縫最大寬度達(dá)到了4 mm。主裂縫主要處于左側(cè)行車道上，并且呈斜向方式發(fā)展到檢修道邊，造成附近檢修道中產(chǎn)生了貫通裂縫，其中主裂縫長度在10 m左右。車輛在隧道內(nèi)高速通行時，由于車速較快，所以在開裂處容易發(fā)生跳車問題，造成行車的安全受到了很大的影響。另外右側(cè)行車道區(qū)域和右側(cè)檢修道也發(fā)生了輕微開裂問題，但路面并沒有發(fā)生隆起。在利用激光隧道斷面設(shè)備對隧道病害發(fā)生地點的相關(guān)斷面尺寸進(jìn)行檢測后，將檢測結(jié)果和原設(shè)計尺寸相互對比，得知并沒有出現(xiàn)侵入限界問題。

3.2 鉆孔取芯

現(xiàn)通過混凝土鉆孔取芯設(shè)備來對隧道出現(xiàn)病害情況的路面與其以下拱底地質(zhì)進(jìn)行取芯檢查并分析。鉆孔取芯位置應(yīng)當(dāng)選擇在開裂問題嚴(yán)重程度最高的主裂縫周圍，要求其和隧道左側(cè)檢修道之間的間距達(dá)到2.80 m。另外鉆孔深度應(yīng)當(dāng)根據(jù)隧道路面以下區(qū)域的構(gòu)造大小進(jìn)行確定，在本項目中需要深入到路面以下約4.5 m，從而更為詳細(xì)的了解拱底地質(zhì)情況。通過取芯檢測結(jié)果可以得知，拱底結(jié)構(gòu)以下所分布的圍巖結(jié)構(gòu)屬于是綠灰色細(xì)粒，并包含白色泥質(zhì)夾層，該土層的厚度經(jīng)測量在1.5 m左右，具有強(qiáng)風(fēng)化特征。

3.3 隧道病害原因論述

通過本公路隧道項目的地質(zhì)縱斷設(shè)計圖可以得知，隧道路面開裂區(qū)域的斷裂帶傾向剛好會經(jīng)由隧道病害地點的路面以下，主要包括巖體塊狀結(jié)構(gòu)，并且斷層表層呈現(xiàn)出破碎松疏，所以滲水問題高發(fā)?；诂F(xiàn)場鉆孔檢測結(jié)果以及地勘資料可以得知，隧道圍巖主要包括泥質(zhì)灰?guī)r結(jié)構(gòu)和奧陶統(tǒng)石灰?guī)r結(jié)構(gòu)，局部包含有夾薄層頁巖，并且呈現(xiàn)出碎裂鑲嵌結(jié)構(gòu)，不僅孔隙度高，同時非常容易破碎，具有較大的裂縫率。因為本隧道項目建設(shè)范圍在某年7月份、8月份的雨量相對較大，所以以檢測結(jié)果為依據(jù)可以認(rèn)為病害問題是由于縱向判斷而引發(fā)的，也就是地表水沿斷裂帶進(jìn)入到路基內(nèi)部，造成圍巖含水量增多，松散膨脹，圍巖結(jié)構(gòu)的摩阻力逐步的降低，造成上覆山體也就是斷層上盤區(qū)域出現(xiàn)下滑趨勢，從而導(dǎo)致荷載壓力提升，再加上該病害問題的區(qū)域位于有仰拱以及無仰拱的交界地段，因此隧道較薄弱的區(qū)域會首先的顯現(xiàn)出這一病害，最終造成隧道拱底隆起；其次是橫向判斷，因為斷層已經(jīng)傾斜向延伸到了隧道病害范圍的拱底，同時該段隧道結(jié)構(gòu)的拱頂圍巖具有較高的強(qiáng)度，拱部襯砌結(jié)構(gòu)和圍巖的整體剛度遠(yuǎn)超過拱底剛度，同時拱底圍巖比較軟弱破碎。再加上圍巖在受到水的長期浸泡之后會軟化膨脹，導(dǎo)致隧道項目的水平壓應(yīng)力逐步提升，在隧道結(jié)構(gòu)的拱底承載力小于荷載強(qiáng)度的情況下，隧道拱底則會出現(xiàn)隆起變形問題。

3.4 整治對策

對本隧道項目的上、下行兩洞頂區(qū)域的地表斷層表面實施排水處理，也就是增設(shè)截排水溝，同時加鋪隔水層；在洞內(nèi)開展排水專項檢查，防止由于於塞而導(dǎo)致的圍巖水位上升問題，提升增大圍巖水壓力，同時減弱隧道圍巖強(qiáng)度；對于出現(xiàn)病害問題路面40 m左右的鄰近范圍，將自進(jìn)式錨桿布置到其仰拱及拱腳之中，同時通過補(bǔ)充澆筑仰拱來實施加固，另外仰拱上面則需要先通過C15片石混凝土材料進(jìn)行回填施工之后再進(jìn)行路面的澆筑；在施工階段應(yīng)當(dāng)通過分段跳馬口開挖技術(shù)，并使每段開挖進(jìn)尺可以保持在2.5 m～3 m之間，從而防止圍巖受到擾動；最后為了降低對交通的影響，在治理隧道路面開裂問題時，應(yīng)當(dāng)只開放1個車道，并對其他2個車道進(jìn)行封閉。左半幅以及右半幅仰拱結(jié)構(gòu)所使用的鋼筋應(yīng)當(dāng)于中間車道底部進(jìn)行連接。

4 結(jié)語

公路隧道項目路面可能會由于氣候因素、行車因素、溫度因素等情況而發(fā)生開裂問題，這會造成路面的使用質(zhì)量降低，行車的安全程度下降。由于隧道路面病害問題的形成原因比較復(fù)雜，為此一定要對病害問題的特征以及病害原因進(jìn)行深入探討，進(jìn)而有針對性的解決問題，做到對癥下藥。

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Discussion on practical treatment technology of highway tunnel pavement engineering diseases

Lei Lin

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

This paper introduced the common disease types of highway tunnel pavement, taking a project as an example, through the core drilling, analyzed the causes of tunnel diseases, discussed specific countermeasures, to ensure the safe operation of highway tunnel pavement engineering.

highway, tunnel, pavement disease, regulation countermeasure

1009-6825(2017)10-0152-03

2017-01-21

雷 琳(1980- ),女,工程師

U416.2

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