论隧道病害整治工程的设计技术要点及整治评价分析

论隧道病害整治工程的设计技术要点及整治评价分析

赵克旭

赵克旭

中铁建工集团路桥工程有限公司北京100070

摘要：伴随着社会经济的快速发展，交通设施不断完善。无论高铁，还是公路，为了提高交通的便捷度，纷纷使用隧道。然而，目前我国的隧道技术并不成熟，例如：在已建设完成并投入使用的隧道中，由于地质条件的复杂性而出现了不同程度的渗水和空洞等病害。这些问题的出现不仅影响隧道的正常使用，而且缩短隧道的使用寿命。为了保证隧道的正常使用和延长使用寿命，需要对目前隧道中出现的和潜在的病害进行整治。本文以朔黄线寺铺尖隧道为例，从隧道病害整治工程的设计技术要点出发，对隧道的整治效果进行评价。

关键词：隧道病害；整治工程；设计要点；整治效果评价

引言：隧道作为基础的交通设施，在经济发展和人类出行中发挥着重要作用。随着人类社会意识形态的提高，对交通设施的安全性提出了更高要求。但是，目前我国的隧道病害频发，不仅影响了隧道的正常使用，而且对人类生产、生活的正常运行造成一定困扰。因此，有关隧道病害的设计技术要点成为建筑师们极其关注的问题，其整治效果深受社会各界人们的关注。

一、朔黄线寺铺尖隧道介绍

朔黄铁路隧道众多，其中寺铺尖隧道于上世纪末建成并通车，至今已有近二十年，在长期运营过程中，涌现出一些病害：局部开裂、渗漏水等。目前，该段隧道已经出现多处病害，给交通工具的运行造成困扰。根据地质部门的检测发现：该段隧道的衬砌局部厚度设计不达标、混凝土材料强度有限、局部开裂、渗漏水等问题。依据国家对隧道病害的评定标准判断，该段隧道病害等级属于“极严重”，要想使隧道正常运行，就需要立刻对其进行整治。

二、产生隧道病害的原因分析

隧道的安全性和使用寿命是其质量的重要评判标准。而隧道病害的整治是以原因分析为基础，只有进行准确分析，才有利于提出有针对性的整治措施。

（一）隧道设计不合理

隧道的建设需要穿过高山，而山岭的地质较为复杂，只有针对目标区域内的地质类型，选择适宜的隧道开辟方法，对于隧道的安全性具有重要作用。隧道在长期运营的过程中会发生破损状况，因此，对于隧道的设计，需要具有动态性。只有这样，才能保证隧道在长期使用后衬砌设计仍然可以满足实际需求。但是，朔黄线寺铺尖隧道在进行设计时，我国的隧道开辟技术不成熟，仍然处于传统设计阶段，缺乏对施工动态调整的设计，从而使衬砌局部出现厚度设计不符合需求的状况。

（二）施工不当遗留的问题

隧道的建设是在山洞中进行，地质条件具有复杂性，因此，在施工时，难免需要回填等。并且，隧道建设属于高技术作业，施工流程需要高度规范。但是在隧道的建设过程中，工程建设企业为了节约建设成本，偷工减料；对于施工中需要填补的部分，会选择尽量减少原材料的使用，使得隧道出现空洞病害；隧道建设难免出现塌方现象，如果处理方法不恰当，就会产生空洞病害，同时也是隧道产生渗漏水现象的原因之一。

（三）维护不当引起的问题

隧道作为基础的交通设施，在建设完成投入使用之后，需要进行定期的维护来提高隧道的安全性和延长隧道的使用寿命。因为隧道具有距离短、便捷性高的特点，交通量较大。因此，隧道的定期维护会给交通出行带来不便。为了最大限度减少因为维护带来的不便，交通运输部门可能对隧道的维护出现不及时现象，这一问题的出现给交通病害的滋生创造了环境。

三、隧道病害的整治

（一）局部微小开裂的治理（裂缝宽度<0.3mm）

局部微小开裂是形成裂缝、产生露渗漏水现象的基础，而微小裂缝并不会形成渗漏水现象和影响交通的使用，只需要进行初步处理即可（例如：涂抹环氧树脂砂浆）。

（二）衬砌裂缝的治理（裂缝宽度≥0.3mm）

微小裂缝一旦形成衬砌裂缝，就会产生渗漏水现象，从而影响交通的使用。因此，对于漏水量相对较小的裂缝，可以首先沿着既有的裂缝凿一个的楔形沟槽，来增加弥补部分与原有工程的契合度，其次，用水冲洗该沟槽并灌注堵漏料和聚合物浆液，最后，对于多余的涂料和浆液进行清除。对于渗漏水量相对集中的裂缝，通过沿着裂缝凿一个楔形沟槽，进行引流，让渗漏水通过半圆PVC管排入水沟。

（三）衬砌局部厚度设计不合理的治理

在原有的隧道结构中加固支护结构，可以通过喷涂混凝士界面剂来增加混凝土的厚度，从而增衬砌局部厚度。

（四）置换二次衬砌

在隧道的二次衬砌中，存在着诸多的纵向和斜向裂缝，密集的裂缝严重影响隧道运营的安全性。因此，在进行病害整治时，可以根据原隧道的施工分长度，对纵向和裂缝较为集中的部分置换二衬。

四、隧道整治效果的评价

对于隧道来说，它的安全性极其重要。工程建设企业需要对隧道的病害进行及时整治，来提高隧道的安全性和降低对人们生活出行的影响。在隧道病害整治结束后，还需要进行整治效果的评价与分析。

（一）衬砌背面注浆

对于该种方法的应用还需要注意以下几点：通过仪器测量准确把握裂缝产生的位置，然后注入适当的浆液；注入浆液时，需要将注浆的压力始终控制在0.5MPa以内，在注入浆液的途中一旦发生异常，需要迅速降低注浆的压力，同时也可以采用间隙注浆的方法，来治理隧道的病害；为了检验注浆效果，还可以引用雷达进行检测。

（二）喷射混凝土

通过喷射混凝土来平衡衬砌厚度时，需要注意喷射机的压力应该处于0.1MPa左右，使喷射的混凝土强度达到最佳。除此之外，还需要对钢筋网的保护层进行维护。同时还需要保证喷射的混凝土的附着率，以此来提高喷射的混凝土与原有隧道的契合度。

（三）加固衬砌

在进行加固衬砌时，不能在隧道的原有病害上直接进行加固，需要首先切除隧道中衬砌劣化较为严重的部分，并且在其内部涂抹适量的界面剂进行隔离。

（四）置换二次衬砌

在这里隧道病害时，工作人员需要准确掌握隧道该部分的所有资料（渗漏水、塌陷、空洞等），为了提高准确性还可以采用超声波仪器进行现场监测。拆除原有的衬砌时，需要以该区域内的地质情况作为支撑。在进行衬砌的二次置换时，需要保证置换的衬砌与原有隧道轮廓中的衬砌保持高度一致。

五、结束语

总而言之，目前，在我国的现有隧道中病害现象十分普遍。其中，仅对于病害现象产生的原因就包括很多方面：隧道建设前的设计问题；隧道建设中的施工问题；隧道竣工后的维护问题。隧道又是我国交通枢纽中的重要基础设施，因此，我国的交通运输部门和工程建设企业，应该在发展过程中总结经验教训，不断优化我国的隧道建设方案和已有隧道病害的治理方案，提高隧道建设质量，促进社会经济发展。

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