关于隧道加固设计的分析

关于隧道加固设计的分析

张班,郭银通

河南省交通规划设计研究院股份有限公司 河南郑州  450000

摘要：在隧道施工过程中，除了做好施工现场的管理工作外，还需要探讨隧道后期的养护加固，确保其施工运营安全。在隧道运营期间，应增加隧道安全检测频率，确保隧道运营过程中的稳定性，避免在使用过程当中出现较大的安全事故。本文主要对隧道加固的具体措施进行详细分析，提出具体的加固方法，确保隧道的运营安全。

关键词：公路隧道；加固设计；措施

引言：近年来，为加速我国经济建设，保障居民出行安全，建设的隧道越来越多。在高速公路施工过程中，鉴于施工环境的影响，在实际工作过程中，对施工环境的控制强度比较大，而且随着科技的不断进步，隧道施工质量比以前有了明显的提高，施工过程中的安全也得到了保障。但是，隧道施工完成后，隧道养护管理不合理，会造成隧道内出现各种病害，影响隧道的正常使用。因此，有必要对施工后期的加固措施进行分析，提出具体的改进措施，从根本上解决隧道在后期维修保养工作开展过程中的缺陷现象。

一、既有隧道加固设计的研究方法

既有隧道加固的研究方法主要是现场检测和试验。现场检测方法是在现场进行相应的处理，检测实际工程的施工质量状况。在选用现场测试方法的过程中，使用相应的先进仪器设备，对现场情况进行具体监测，有助于后期对监测数据进行详细分析，数据能够有效控制整个项目的建设。人、仪的监测能够全面反映整个工程施工过程中存在的问题。

二、隧道主要病害情况分析

1洞口病害

洞口病害主要由洞口边坡病害和洞门病害组成，边坡病害主要有坡面破坏、局部坍塌、边坡失稳、落石、滑坡等。严重时，结构会严重损坏，整体有倾覆的危险，严重影响行人和车辆的安全。通过病害观察分析，形成洞口边仰坡失稳的主要原因有为洞口边仰坡排水不畅，导致边仰坡受到长期冲刷，使得原有边坡防护措施不足。洞口病害逐步形成的主要原因是洞口排水不畅，从而使得地基承载力不足，发生边坡失稳,造成洞口荷载不平衡。

2衬砌表观病害

通过对隧道施工过程中的主要病害进行详细分析，便于后期对整个工程的整体控制。在隧道施工过程中，衬砌表观病害是最常见、最严重的破坏内容之一。当发生损坏时，会造成裂缝和漏水。例如，在某隧道工程中，发现隧道内有明显渗水现象，但维修部门未对这一现象进行处理，从而致使该隧道工程后期坍塌。如果衬砌的渗水现象持续存在，混凝土的锈蚀会越来越严重，严重时会腐蚀钢筋，影响钢筋的力学性能。

3衬砌结构病害

衬砌结构破坏后，容易引起坍塌。在施工过程中，发现隧道衬砌结构出现破损裂缝。通过使用激光检测仪器，对危害进行详细的检测，确定衬砌裂缝宽度及对衬砌力学性能的影响，确保其承载能力，保障隧道安全质量。

4隧道路面病害

对于隧道路面的病害，可以体现在路面破损、路面裂缝等问题上。随着路面的长期使用，鉴于不同压力的影响，隧道路面会受到损坏。隧道路面一旦损坏，不仅会降低路面的使用体验，还会降低路面的使用寿命。

三、隧道加固设计分析

1边仰坡防护

洞口边坡破坏的主要防护措施涵盖清除危岩和塌方体，为了防止洞口上方覆土滑塌，应增设防渗墙、排水沟、导流槽等防水排水措施；对于边坡失稳，可增设挡土墙、防护网、抗滑桩等从旁协助措施，保持边坡稳定；洞口病害处理措施主要包括修复门洞装饰、加固基础、清理洞顶土体以减轻荷载，病害严重时可增加明洞长度并新建洞门。

2填缝加固

在衬砌加固过程中，需要选择合适的工艺，在根源上消除不良地质对衬砌的影响。首先应处理衬砌的裂缝。其次，结合衬砌裂缝形成的主要原因分析，选择和采用合适的工艺对衬砌进行加固。在对衬砌裂缝进行加固过程中，可以选择采用嵌缝加固、灌浆加固和喷浆加固三种方法。对于嵌缝加固，可以选择在裂缝少、宽度小的地方选用。加固不会对原有的结构造成一定的影响，也能够使两个裂缝表面相互间连接更加紧密。

3局部开裂加固

在局部开裂加固过程中，如果是小范围开裂，可以选择使用砂浆进行处理。如果是大面积开裂，应选择用金属网或钢板对端面进行处理，避免开裂严重。在开裂面处理过程中，要保证两开裂面相互间的衔接和融合，避免两开裂面相差过大，造成开裂面现象严重。

4钻孔注浆

在采用充填注浆处理法的过程中，一定要严格控制衬砌后空腔的填实程度，掌握好空洞的大小。灌浆时应预留透气孔，若灌浆液随水泥浆挥发，也可采用水泥砂浆。钻孔、注浆时应注意保护原有衬砌的防水层，不能兼顾时应采取补救措施。

5喷射混凝土加固

在隧道施工过程中，鉴于施工工艺和使用寿命的效果，隧道在运营期间会出现大小不一的裂缝。裂缝会影响使用过程中的承载能力。因此，需要选择和采用合适的措施对裂缝进行相应的处理。在使用喷射混凝土加固方法的过程中，主要针对裂缝多但不深的区域。通过使用这种方法对原有工程进行加固，能够有效连接破损的表面，并通过大量喷射混凝土的作用，使混凝土直接进入裂缝，从而裂缝内部相互间的连接更加紧密，并且完整性相对进一步得到提升。如果要处理裂缝面积较大的区域，也可以采用喷射混凝土施工技术进行加固。可在施工开始前对原衬砌裂缝处铺设钢筋网，以进一步提升加固后衬砌的强度。借助以上方法，能够进一步提升隧道衬砌在施工过程中的安全性。

6隧道打穿孔修复加固

在隧道周边施工过程中，鉴于施工项目的影响，隧道衬砌会发生穿孔。一旦隧道衬砌穿孔，一定要及时处理，以免影响隧道衬砌在使用过程中的稳定性。首先，可以选择使用合适的材料来密封穿孔衬砌。其次，结合原穿孔位置对隧道衬砌外表面进行灌浆，进一步提升整个衬砌表面的完整性和稳定性。最后，在仰拱混凝土铺设完成后，应对混凝土进行振捣，以进一步提升隧道衬砌在使用过程中的稳定性。此外，还需要选择和采用合适的技术对混凝土进行密封密实，以进一步提升衬砌在使用过程中的质量。

7隧道渗水处理

可结合隧道渗水情况采取相应的处理措施。对于衬砌表面轻微渗水，可采用防水砂浆进行表面处理。裂缝渗水严重的，可结合渗水情况采用注浆堵水进行封堵，或者开槽引流、明装接水箱引排等，但不得侵入隧道施工净空界线。

结语：综上所述，对于我国的隧道建设来说，隧道运营期间的加固是一个重点工程，也是基础工程建设项目之一。在建设工作开展过程当中，除了要做好施工建设工作管理工作之外，还需要做好后期的维修和保养工作，尽可能提高隧道的使用年限，避免出现严重的隧道衬砌破坏。在后期工作开展过程中，要做好现场管控工作，选择和采用合适的技术处理隧道衬砌病害，进一步提升隧道在使用过程中的安全性和稳定性。

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