摘要:经济的发展带来科技的发展,随着高速公路施工规模的不断扩大,公路隧道结构病害问题不容忽视。本文通过某高速公路隧道内相关病害为实例,对隧道结构的病害检测工作内容、病害特征及评估进行了详细的分析,希望可以对类似的工程项目提供一定的借鉴。
关键词:隧道;病害;检测;支护结构;
1 工程简介
本例中的隧道采用的是80千米每小时的设计速度、高速公路技术标准为双 向四车道,隧道的断面采用的是5.4米拱半径、7.9米曲墙半径的曲墙半圆拱型式,详细的隧道横断面如图1所示。该隧道隧址区的地形特点是具有较大的起伏,拥有1498米的最高高程,以及1198米的最低高程,它们之间的最大相对高差达到了300米。该区域土质主要由第四系碎石、第四系粘土、马兰黄土和组泥灰岩、灰岩构成了其底层岩性。该区域中的地下水主要以上层滞水为主要类型,由降水进行补给。
2. 病害检测目的与内容
2.1 病害检测目的
自建成该隧道通车以后,地表水在雨季下渗补给时期,隧道衬砌经常会出现变形、衬砌裂缝、路面裂缝等,极大的威胁到隧道内行车的安全【1】,为了将隧道内结构质量状况、隧道内病害特征以及安全危害的程度调查清楚,开展了隧道病害表现相关情况的专项检测工作,并且根据检测数据的结果评定了隧道衬砌结构技术状况【2】。
2.2 病害检测内容
依据公路隧道相关的养护技术专项检测要求【3】,将隧道病害发展情况进行了综合考虑,具体隧道检测、检查的内容及方法如表1所示。
3. 隧道检测结果分析
3.1隧道表观病害
(1)衬砌的裂缝,1)衬砌裂缝的位置主要分布在边墙,而在拱腰、拱顶裂缝分布相对较少。在隧道的左右洞共检测出384条裂缝,其中边墙位置占有341条,占到了裂缝总量的89%;在拱腰位置共检测到17条裂缝,占到了4%;拱顶位置共发现了26条裂缝,占总裂缝数量的7%。2)在左右洞384条裂缝形态中,其中有181条属于环向裂缝,占据总数的47%;108条的纵向裂缝,占总裂缝数的28%;95条的斜向裂缝,占总裂缝数的25%。3)隧道左、右线共选取典型裂缝16处裂缝深度,检测裂缝深度的方法采用了超声波法或者取芯法。经过检测发现共有8处的贯通裂缝,9处的非贯通裂缝,其裂缝深度的发展已经超过了一半的二次衬砌厚度,而且其特点都是可见的裂缝宽度都是具有较宽的外表面、较窄的内表面【4】。
(2)隧道左、右洞衬砌局部出现了崩裂,共有13处的局部崩裂,其中有8处的左洞崩裂、5处的右洞崩裂。
图3:左拱脚渗水、内装脱落
(4)隧道检修道,1)隧道左洞:隧道电缆沟出现了一定程度的倾覆、并且脱离了边墙、侧壁出现了裂缝与在918米长度中共出现了30个区段的破损位置,其中有379米在左侧23段破损位置,97米在右侧7段破损位置;404米的长度中内倾共有22段,外倾2段。2)隧道右洞:隧道电缆沟出现倾覆、并与边墙发生了脱离,侧壁出现了裂缝,共有10个区段破损的位置,其中有4段存在左侧共计66米;有6段存在右侧共计96米;共计65米的内倾4段,82米的外倾4段。
3.2 隧道断面
各检测断面都没有受到建筑限界的侵入【5】。但是根据调查显示,该隧道在施工时控制5厘米的内轮廓超挖,实测部分区段隧道设计内轮廓已被内轮廓断面所侵入,并出现了以下几种变形形式,主要有边墙出现外扩、拱腰出现收敛、边墙出现收敛、拱顶出现下沉等情况。
3.3 隧道二次衬砌厚度
隧道二次衬砌厚度共有930个抽检测点数,其中有875个合格点数,55个不合格点数,合格率达到了94.1%,符合了公路工程质量检测的相关标准和规定,达到了关键项目合格率不得低于95%的要求,所以,对隧道二次衬砌厚度进行的评定为合格。
3.4隧道初支钢架设置情况
隧道左线初支钢架共设置了66个段落,除了两段钢架实测值略高于设计值外,其他均达到了设计要求。
图5:隧道洞内路面
4 隧道洞身结构评估状况
根据公路隧道相关养护的技术规范关于判定隧道洞身技术状况的标准,以及隧道检测结果,如表2所示,评定隧道衬砌结构技术的结果。从表2中可以清楚的看出,隧道总长度的7.3%已经出现了衬砌结构的严重破损、比较严重的占到了隧道总长度的11.7%、一般严重的破损程度占到了8.9%、轻微破损程度的占17.6%。并且可以看出隧道左洞病害的严重程度要高于隧道右洞;不管是左洞也好还是右洞也罢,隧道行车安全已经受到了隧道衬砌结构技术状况的威胁,需要即刻采取有力措施去应对这一问题。
表2:隧道各级病害工程规模
5. 结论
综上所述,该隧道病害类型通过相关的检测发现,主要的问题是隧道衬砌出现开裂、衬砌局部出现崩裂、路面出现了开裂隆、检修道发生了变形等,其中衬砌的开裂与隆起两种病害类型最为突出。该隧道已经处在急需修复的状态、较严重状态达到了19%,需要即刻采取有力措施去应对这一问题。
参考文献
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[5]浅析在役混凝土梁桥结构病害检测技术[J].李健全.河南建材.2013(03)
论文作者:张儆
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/1
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