周小梅 黃民如

摘 ? ?要：開(kāi)挖下穿隧道，會(huì)影響到營(yíng)運(yùn)高速公路的路面狀況，導(dǎo)致路面出現(xiàn)不同程度的破壞，如：路面沉陷、路基開(kāi)裂，甚至塌方等。通過(guò)對(duì)路面性能的影響分析，掌握病害的發(fā)展情況原因，提出合理處治方案，為后續(xù)類(lèi)似工程提供經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：下穿隧道;營(yíng)運(yùn)公路;路面性能;病害原因

1 ?試驗(yàn)方案

針對(duì)下穿隧道對(duì)高速公路產(chǎn)生的病害特點(diǎn)，采用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)病害分布情況、發(fā)展層位、發(fā)展趨勢(shì)、病害位置處路面結(jié)構(gòu)和材料的影響，得出檢測(cè)結(jié)論。隨后針對(duì)不同的病害情況，進(jìn)行病害原因分析，最終提出可靠的處治方案。路面結(jié)構(gòu)：上面層4CM 改性瀝青砼（AK-13A）+中面層6CM 中粒式瀝青砼（AC-20I）+下面層6CM 粗粒式瀝青砼（AC-25I）+上基層33CM 6%水泥穩(wěn)定石屑+下基層16CM 4%水泥穩(wěn)定石屑+底基層15CM 級(jí)配碎石。

2 ?路面檢測(cè)結(jié)果及分析

2.1 ?路面損壞

首先通過(guò)對(duì)路面病害的詳細(xì)調(diào)查，掌握路面病害的分布情況、數(shù)量及嚴(yán)重程度;其次了解病害的發(fā)展歷史，掌握下穿隧道對(duì)路面病害影響程度;最后結(jié)合公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。根據(jù)調(diào)查可知。

（1）主線(xiàn)上行方向路面主要病害為裂縫及裂縫修補(bǔ)，其中裂縫及裂縫修補(bǔ)長(zhǎng)度為270.1m、裂縫長(zhǎng)度為31.6m、裂縫修補(bǔ)長(zhǎng)度為227.5m、塊狀修補(bǔ)為2.5m2;（2）橫向裂縫及其修補(bǔ)主要以貫穿裂縫為主，集中于主車(chē)道與超車(chē)道，縱向裂縫及其修補(bǔ)主要集中于主車(chē)道與慢車(chē)道的輪跡帶，其損壞程度均為重;塊狀修補(bǔ)主要位于主車(chē)道，共4處;（3）主車(chē)道病害數(shù)量及種類(lèi)明顯多于超車(chē)道與慢車(chē)道，路面局部裂縫病害修補(bǔ)后重新開(kāi)裂、出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)，最大裂縫寬度達(dá)10mm，病害錯(cuò)綜復(fù)雜，局部位置出現(xiàn)多次修補(bǔ)現(xiàn)象。病害產(chǎn)生于隧道開(kāi)挖后第1個(gè)月，隨著時(shí)間的推移，病害愈發(fā)愈嚴(yán)重，反復(fù)修補(bǔ)未能徹底。

綜上所述，下穿隧道對(duì)高速公路路面主要病害是裂縫類(lèi)病害，局部伴隨沉陷，病害主要集中分布于三條車(chē)道。隨著隧道的開(kāi)挖，病害由輕度逐漸發(fā)展至重度，愈發(fā)愈嚴(yán)重，反復(fù)修補(bǔ)未能徹底修復(fù)。

2.2 ?路面彎沉

通過(guò)測(cè)試路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，掌握路基路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度情況，了解路面基層是否存在脫空或者不密實(shí)狀態(tài)。結(jié)果顯示：路基路面結(jié)構(gòu)承載力整體比較低，路面彎沉代表值總體較大，局部車(chē)道路面彎沉代表值遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)彎沉，路基存在不密實(shí)或者脫空現(xiàn)象。慢車(chē)道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度明顯低于超車(chē)道。（設(shè)計(jì)彎沉為17.8，慢車(chē)道、主車(chē)道、超車(chē)道及半幅按車(chē)道統(tǒng)計(jì)代表值分別為24.9、17.5、11.2、19.3，單位是0.01mm。）

2.3 ?路面雷達(dá)探測(cè)

根據(jù)電磁波理論，其在介質(zhì)中的傳播特性取決于介質(zhì)的波阻抗[η]，而波阻抗[η]與介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)ε存在確定的函數(shù)關(guān)系，即[η=1/ε]。當(dāng)相鄰兩層介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)ε存在差異時(shí)，也就是相鄰兩介質(zhì)的波阻抗[η]存在差異時(shí)，入射到分界面上的電磁波發(fā)生反射，形成反射波，這種反射波被雷達(dá)天線(xiàn)接收。這種波阻抗差異可用反射系數(shù)（反射系數(shù)直接反映了介質(zhì)的電性及其差異）R表示，即：

也可以用功率反射系數(shù)Pr表示，即Pr=[R]2。結(jié)果顯示：路面結(jié)構(gòu)完整性與基層結(jié)構(gòu)均勻性較差，查找出路基存在松散、空洞和含水量較大等區(qū)域。

2.4 ?路面鉆芯與探坑開(kāi)挖

首先采用先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)手段對(duì)路面存在病害進(jìn)行檢測(cè)，其次通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的鉆芯及探坑開(kāi)挖進(jìn)行驗(yàn)證與復(fù)核，為處治方案的編制提供真實(shí)的數(shù)據(jù)。

鉆芯檢測(cè)結(jié)果：本次共鉆取12個(gè)芯樣，其中1個(gè)位于路面完好處，芯樣完整;其余11個(gè)芯樣，瀝青層及基層均受到不同程度的破壞，局部位置基層松散破碎無(wú)法完整取出。

探坑開(kāi)挖檢測(cè)結(jié)果：病害裂縫貫穿瀝青層，上基層出現(xiàn)塊狀裂縫，縫寬30mm;下基層縫寬26mm，上路床縫寬25mm，下路床未見(jiàn)明顯裂縫，層間出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。

綜上所述，路面病害發(fā)展較為嚴(yán)重，病害貫穿至基層，局部位置貫穿至上路床，層間存在脫空現(xiàn)象。

3 ?路面病害原因分析

目前主要病害為縱（橫）向裂縫、裂縫修補(bǔ)、龜裂及沉陷等病害。橫向裂縫以半幅貫穿裂縫為主，縱向裂縫以輪跡帶縱向開(kāi)裂為主，并存在支縫，局部位置已發(fā)展為坑槽，初步原因如下。

（1）路面結(jié)構(gòu)承載力不足：根據(jù)路面彎沉檢測(cè)結(jié)果，路面彎沉代表值較大，局部車(chē)道路面彎沉代表值大于設(shè)計(jì)彎沉，路面結(jié)構(gòu)承載力不足。（2）基層（水泥穩(wěn)定石屑）存在松散、脫空：根據(jù)路面鉆芯與路面探坑開(kāi)挖檢測(cè)結(jié)果，路面芯樣及開(kāi)挖處瀝青層及基層均存在開(kāi)裂、松散，局部位置基層完全松散，無(wú)法取出完整芯樣，裂縫貫穿至基層或者路床;雷達(dá)檢測(cè)情況看，基層存在脫空、不密實(shí)或含水量較大區(qū)域等情況。（3）路面縱向開(kāi)裂：路面縱向裂縫兩側(cè)存在錯(cuò)臺(tái)，并且裂縫為明顯的上寬下窄的情況，縱向裂縫位置路基邊溝存在下沉等情況，縱向裂縫主要是路基出現(xiàn)沉降，將路面拉裂形成縱向裂縫。（4）水的不利作用：項(xiàng)目位置處于珠三角地區(qū)，降雨豐富，且交通量非常大。雨水滲入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，基層含水量增加，在車(chē)輛的反復(fù)碾壓作用下，基層強(qiáng)度下降，沉陷病害日益加劇。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)下穿隧道對(duì)高速公路的專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)分析，得出以下結(jié)論：

（1）下穿隧道對(duì)高速公路主要的影響是引起路基路面沉降，引起基層脫空不密實(shí)，導(dǎo)致路面開(kāi)裂現(xiàn)象嚴(yán)重。沉降穩(wěn)定后，后續(xù)綜合處治應(yīng)對(duì)路基及路床進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，對(duì)瀝青層進(jìn)行罩面。（2）沉降未穩(wěn)定時(shí)，建議及時(shí)對(duì)路面病害進(jìn)行修補(bǔ)，避免雨水下滲，破壞路基或路床。（3）類(lèi)似下穿隧道開(kāi)挖，理應(yīng)加強(qiáng)隧道開(kāi)挖時(shí)對(duì)洞身的保護(hù)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)營(yíng)運(yùn)高速公路的監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)病害進(jìn)行處治，降低影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] JTJD70—2019.公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].