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)。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
(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。
参考文献:
[1]王芃,王传琦.关于隧道病害整治工程的设计技术要点及整治评价分析[J].城市建设理论研究(电子版),2016(25):99-100.
[2]丁海滨,左自伟.关于隧道病害整治工程的设计技术要点及整治评价分析[J].中国水运月刊,2016,16(6):261-262.
[3]刘宇,关永平,张靖杰,李云龙,宋建.大峪隧道病害成因分析及整治技术[J].广东建材,2010,26(3):71-73.
[4]王志杰,徐海岩,周平,赵启超,关笑.高速公路隧道衬砌结构病害整治技术研究[J].铁道标准设计,2017,61(10):125-132.
[5]董则军,郭绍成,徐海岩,周平,赵启超.某高速公路隧道2次衬砌厚度不足病害整治[J].武汉大学学报(工学版),2017,50(6):957-962.
论文作者:赵克旭
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/18
标签:隧道论文; 病害论文; 裂缝论文; 渗漏水论文; 浆液论文; 局部论文; 厚度论文; 《建筑模拟》2018年第36期论文;