公路隧道病害与防治对策研究

公路隧道病害与防治对策研究

闫飞

甘肃长达路业有限责任公司甘肃省兰州市730000

摘要：随着我国西部经济的崛起，高速公路建设中隧道越来越多，由于地质条件复杂，隧道病害问题也较为突出。本文对公路隧道常见的病害、形成原因及其预防措施进行分析总结，最后对当前隧道工程技术提出建议。

关键词：公路隧道；病害；防治措施

1公路隧道中常见的病害

在公路隧道中常见的病害有冻害、水害、衬砌侵蚀等等。在隧道发生病害较多的地段，从地质情况分类来看，一般在风化变质岩地带、断层破碎带、裂隙发育的岩体以及软弱围岩地层以及岩溶地层等；而从地形情况来看，公路隧道多在滑坡构造地带、斜坡以及岩堆崩塌地带等等。一般情况下，隧道中发生的病害不是单独产生的，而是各种病害共同作用产生的，下面对几种病害情况进行介绍：

1.1水害

水害是公路隧道施工中常见的病害之一，水害的主要形式是墙体的侧渗、流水、漏水。这其中还分为不同的引发原因。比如混凝土抗渗能力差、防水板焊接不紧密、排水管堵塞、施工缝处理不好，都容易发生渗漏水现象；比如施工管理不到位，地基施工工艺不合格，导致的地下水上涌，造成侧渗；还有建筑材料的质量问题引起的工程防水性能不足，排水设施随着时间的推移，逐渐陈旧老化，等等，都会出现水害。究其原因，大部分都是在建设过程中，没有严格按照施工要求进行施工，或者是施工工艺不完善引起的。在公路隧道中出现水害不仅会对隧道内的湿度进行增加，进而使得电路出现短路等，对运输安全造成威胁，同时还会导致其他病害的发生。公路隧道中由于积水以及渗漏水，还会使得衬砌出现开裂，或者原有的裂缝出现增大，进而导致衬砌出现的裂损更加严重。当地下水出现侵蚀性的时候，就会使得衬砌混凝土发生一定的侵蚀，并且导致渗漏水的不断严重，导致混凝土被腐蚀更加严重。在一些寒冷地区，水将会对隧道围岩冻涨，并且还会导致衬砌出现开裂。

1.2滑坡病害

公路隧道常常会修建在滑坡的地势上，一般情况下，为防止挖掘深路堑大面积的干扰滑坡地势，建设隧道时会直接通过滑坡地势。但位于滑坡地势中的公路隧道会随着隧道整体位移的变动而外移，出现纵向弯曲。严重的情况下，边墙会发生错位、横裂和抬升的状况。对于少数处于滑坡附近地带的公路隧道而言，公路隧道衬砌出现破裂，破裂的部位为边墙和拱部。

1.3隧道衬砌病害

衬砌工程作为公路隧道工程的重要组成部分，在公路隧道工程发挥着重要的作用，其主要表现为：分担公路隧道四周的土质层压力，避免围岩发生坍塌。围岩压力太大会形成衬砌病害。围岩的松弛导致其不能承受本身的重量，进而导致垂直压力作用于衬砌上。如果公路隧道的强度和厚度不足，还会导致其出现横向或是纵向的裂缝。此外，造成衬砌病害的原因还有施工工艺不达标和挖掘不当，特别是衬砌背后存在空洞，致使围岩和隧道的粘接力不足，受力不均匀，造成衬砌出现开裂现象，甚至出现隧道坍塌，造成严重的安全事故，最终造成人身伤亡和财产损失。

1.4冻害

当出现渗透的地下水经过隧道衬砌混凝土出现的裂缝进行渗出，在渗水点出口的地方由于受到低温的影响，就会在隧道拱部的位置出现挂冰，且还会在边墙地方积成冰柱，尤其是在施工接缝的地方出现的渗水点较多，进而使得结冰现象明显。对这些结冰情况如果不进行及时处理，就会导致挂冰体积更大，进而对限界造成侵入，对行车的安全造成一定的影响。在进行隧道修筑的时候，对于地处在不良地质地段的围岩来说，如果围岩的结构以及层面中含水量过多，在冬季的时候就会导致其出现冻涨进而产生破坏，导致隧道中的拱部以及边墙衬砌都会出现开裂以及变形，若边墙壁后的后排水功能出现不畅，导致排水出现结冰，就会导致产生较大的冻涨压力，进而造成拱脚出现移动，或者是墙顶出现内移情况。

2公路隧道病害的防治措施

2.1防治基本要求

《公路隧道养护技术规范》JTGH12-2015给出了制定隧道病害防治方案的基本要求：（1）原则上不降低隧道的技术标准；（2）应按照安全、快速、经济、合理的原则，通过多方案技术、经济比选确定；（3）处治设计应体现信息化设计和动态施工的思想，制订监控量测方案；（4）应尽量减少施工对隧道正常运营的影响，不能中断交通时应制订保通方案；（5）应采取相应措施减少处治施工对既有结构、排水设施、机电设施及附属设施的不良影响。

2.2水害的防治措施

水害的治理需要针对客观原因和隧道所在的地势情况，实施切实可行的治理措施，同时采用疏通、堵、截的方法处理地表水和地下水。采用堵的方法来处理砼板裂缝和施工裂缝的渗水，具体措施是首先清理缝隙中的杂物，然后用混凝土注浆，如果注浆后缝隙还存在渗水状况，则需要进行排水工作。

2.3滑坡的防治措施

公路隧道滑坡的发生几率仅次于水害的病害，其发生的主要原因是施工时质量管理不规范。因此，在公路隧道施工时常常出现滑坡病害。

2.4衬砌的防治措施

衬砌病害的防治措施很多，主要有晨衬砌支护措施、补强措施和衬套措施。每种措施的具体情况如下所示：晨衬砌支护措施是在公路隧道出现病害的地方设置锚杆，这样衬砌病害造成的裂缝会和四周加固好的围岩层构成一个整体，从而整体的承载力度得到强化。

2.5冻害的防治措施

随着现今隧道冻害的增多，隧道冻害也越来越引起人们的广泛关注。从根本上来说，导致隧道出现冻害的根本原因是由于围岩地下水出现冻结导致的，因此，如果可以将地下水排出冻结圈之外，防止水直接进入到冻结圈中，就会使得冻害的发生率大大降低。对隧道冻害进行综合处理，是其中的最根本措施。

3管理措施

3.1落实施工标准化，执行工后检测

3.1.1落实超前地质预报和监控量测，避免或减少围岩坍方，防范地质灾害，施工现场一定要配备有经验的地质工程师，每一循环做好地质素描，以工程地质综合分析为核心，坚持粗查与精查、物探与钻探相结合的原则，并结合前期地勘成果及地质调查资料综合判定，并根据反馈信息及时调整支护参数与施工方案。

3.1.2提高光面爆破质量，避免欠挖，减少围岩损伤，合理控制超挖。爆破是隧道开挖的第一道关键工序，影响着施工安全（围岩掌子面）的完整性、稳固性）、初期支护的工效与质量、工程进度和施工成本。

3.2加强预防性养护，提高养护质量

3.3.1加强养护管理。应建立隧养护技术档案，并对全隧道进行一次彻底的专项检查，发现质量缺陷后及时进行处治。避免今后大规模病害处治甚至高费用、高频率的反复处治，降低隧道全寿命周期成本。

3.3.2积极而慎重地采用新技术、新材料、新设备与新工艺、使养护维修达到安全耐用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求。

结束语：

公路隧道是公路建设中的重要组成部分，对于公路的安全稳定运行具有重要影响。造成公路隧道病害的因素比较多，所以对于公路隧道病害的治理任务是非常艰巨的。为此，要加强对隧道的施工以及养护等方面的重视程度，且施工企业要不断发展自身技术能力，对具体操作进行有效指导，从而减少隧道病害的发生。

参考文献：

[1]万利，吕康成，李振江，等.隧道衬砌渗漏水微创伤处治技术[J].地下空间与工程学报，2012（6）.

[2]马白虎.高速公路隧道渗漏水治理技术及施工工艺[J].公路交通科技（应用技术版），2010（06）.

[3]王正辉.隧道衬砌混凝土施工常见病害的防治探讨[J].隧道建设，2012（S1）.