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摘要：在进行公路隧道施工的过程中，由于受到很多因素的影响，经常出现公路隧道结构发生病害。因为公路隧道结构病害的发生，导致已建成通车的公路隧道大面积维修处理，严重的个别隧道出现道路暂时中断，对人们正常的行车造成严重影响及不必要的经济损失，因此，对公路隧道病害类型及产生原因进行分析，并探寻有效的整治措施意义重大。
关键词：公路隧道；病害类型；产生原因；处治技术
引言
在进行公路隧道施工的过程中，由于受到很多因素的影响，经常出现公路隧道结构发生病害。因为公路隧道结构病害的发生，导致已建成通车的公路隧道大面积维修处理，严重的个别隧道出现道路暂时中断，对人们正常的行车造成严重影响及不必要的经济损失，因此，对公路隧道结构的安全性及其病害的研究，并探寻有效的整治措施意义重大，以改善公路隧道现状，进而为人们的安全出行提供强有力保障。
1公路隧道衬砌结构病害及其原因分析
公路隧道病害中常见的类型就是衬砌结构病害，它通常分为两种类型：表面病害和非表面病害，两种病害各有特点，但对于公路隧道质量的影响都非常严重。
1.1衬砌结构表面病害
表面病害指的是发生于衬砌表面的病害，主要包括衬砌开裂、严重错台及渗漏水等问题。一般来说，衬砌结构表面病害主要是由于各种不可预料的外力所造成的。
1.2衬砌结构非表面病害
非表面病害出现的原因主要是：首先，若施工人员不能按照相关规定进行施工，则会直接造成衬砌混凝土的厚度不够；其次，若砂石料不合格或粗细骨料配比不合理，便会使得衬砌混凝土的强度不达标；最后，导致衬砌结构背后空洞问题的原因主要为超挖回填或未回填，同时一些外界因素所导致的塌方过于严重同样也会造成衬砌背后空洞。
1.3冻害
公路隧道渗漏的地下水沿着衬砌结构裂缝逐渐渗漏，在低温环境中，渗水点的出口位置形成挂冰，隧道边墙形成冰柱，特别是在施工缝位置，会出现很多的渗水点，发生明显的结冰现象，如果不及时清理，挂冰体积会越来越大，严重危机行车安全。另外，公路隧道中的水沟也经常因为结冰堵塞，导致排水设施难以正常运行，水沟槽和水沟管被冻裂。路隧道冻融交替是由于自然环境气温的变化，在公路隧道的规划设计过程中，如果没有充分考虑到冻胀性土的特性，公路隧道的排水设施如果被埋在冻结圈中，在寒冷的冬季，这些排水设施很容易发生冰塞，从而导致公路隧道冻害。
1.4水害
公路隧道水害是指隧道中的地表水或者围岩地下水，以涌出或者渗漏的方式进入公路隧道，对公路隧道的运营造成的损害。
（1）涌水和漏水。公路隧道涌水和漏水会严重损害机电系统设备，锈蚀照明设备，影响公路隧道的正常通行，降低机电设备的使用寿命。同时渗漏水还导致混凝土衬砌发生剥落和风化，从而损坏衬砌结构，并且软化围岩，导致围岩发生变形。还有一些公路隧道的地下水中含有很多腐蚀物质，会侵蚀路面，造成路基混凝土碱化。另外，公路隧道的渗漏水很容易造成公路路面翻浆，严重影响车辆的安全通行，甚至会造成隧道基础发生不均匀沉降，破坏地面建筑物，公路隧道含水层和地表水的大量流失，会破坏周围自然生态环境的平衡。
（2）衬砌积水。公路隧道中地下水和地表水逐渐向隧道渗流汇集，随着水压力的增大，经常出现拱脚下沉和衬砌破裂，隧道围岩结构泥化或者软化，并且在寒冷地区容易形成围岩冻胀和冰胀，随着时间的推移，隧道衬砌附件的地表水离析土层，造成衬砌空洞。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆公路隧道水害最根本的原因在于公路隧道施工过程中破坏了山体内部水系统的平衡状态，使公路隧道成为地下水集聚的区域。一些施工单位在施工之前，没有根据公路隧道的设计要求，全面了解施工现场的水文地质情况，对衬砌周围地下水的水质、流向和水量勘察不够细致。并且，在公路隧道施工过程中，监理不到位，一些施工单位使用了质量不合格的防水材料。
2公路隧道病害的有效防治措施
2.1衬砌侵蚀的防治措施
公路隧道发生衬砌侵蚀病害主要是由于地下水具有活动性、地下水中存在腐蚀物质和土壤中含有腐蚀介质。为了进一步提高公路隧道的使用寿命，针对衬砌侵蚀病害的产生条件和发生原因，采取有效的防治措施。首先，公路隧道施工尽量使用和地下水不发生化学反应的石料来砌筑隧道衬砌结构，采用不和混凝土发生化学反应的密实材料，在衬砌的外表面设置隔离防水层；其次，在公路隧道施工过程中，使用防腐蚀性能较好的混凝土，并且使衬砌结构压注防腐蚀浆液。再次，使用耐侵蚀水泥，提高衬砌的完整性和混凝土的密实性；最后，做好公路隧道衬砌的排水措施，确保排水设施的畅通运行。
2.2衬砌裂损的防治措施
由于公路隧道衬砌裂损病害原因比较复杂，对于已出现的衬砌裂损问题，要及时进行修补，加固或者更换裂损严重的衬砌结构，可采用更换衬砌、套拱加固、喷锚加固、嵌补加固、压降加固等方法，避免裂损进一步扩大。同时，公路隧道衬砌裂损防治，应重点考虑稳固围岩，采取加固衬砌和稳固岩体相结合的处理方法，如通过换填和换填、向衬砌空洞压降处理、加固岩体支挡、加固岩体注浆、加固岩体锚杆、加固岩体治水等措施，提高岩体的稳定性。
2.3冻害的防治措施
公路隧道冻害主要是由于围岩地下水发生冻结，如果能够使地下水远离冻结圈，这样就可以有效防治公路隧道冻害。针对公路隧道自身的特性，要积极采用综合治理的方式来防治冻害，可采用以下几种防治措施：其一，加强公路隧道的结构设置，防止融塌，在容易发生冻害的区域增加保温材料，换填土壤；其二，针对严寒地区的公路隧道，可设置中心深埋的泄水池，及时排出隧道积水；其三，维护泄水池和排水设施，确保其在任何环境下都不发生冻结；其四，用砂浆将衬砌空隙回填密实；其五，对公路隧道中发生冻害的区域，确保其周围的排水系统畅通，避免在衬砌背后出现积水，防止地下水外渗；其六，加强接缝防水和结构层抗冻性，消除衬砌裂缝。
2.4水害的防治措施
对于公路隧道水害，应根据公路隧道实际的地质条件，因地制宜，积极采用截、堵、排、防相结合的防治措施，形成一个系统的公路隧道水害防治和处理体系。根据公路隧道现场的具体情况，在地质不利和垭口等位置，采用引排或者截留的方式，使积水远离公路隧道，完善地下截水设施。在公路隧道的衬砌内层设置防水层；在漏水的衬砌位置设置引水渡槽、泻水管和引水管等排水设施，并且采用套拱加固的方式处理严重漏水的区域；在公路隧道的变形缝和施工缝位置，采用遇水膨胀橡胶、止水带等优质方式材料，做好衬砌注浆施工，定期维护公路隧道的排水系统，使其畅通运行。
结束语
在公路隧道施工中，隧道病害的出现会给隧道施工带来不小的危害，它能够对公路隧道的运营造成不好的影响，严重是甚至威胁出行人群的行车安全。在对公路隧道病害的维修与加固过程中，要时刻监视隧道运营状态，能够做到防患于未然，为了避免公路隧道病害的发生，我们应该对隧道及时检查，更要有重点的检查，做到特别和限界检查。在检查过程中发现的隧道病害要及时维修与加固，从而保障国民出行的隧道行车安全。
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论文作者:熊朋朋,潘建浩
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：隧道论文; 公路论文; 病害论文; 结构论文; 地下水论文; 冻害论文; 发生论文; 《防护工程》2018年第35期论文;