江西省高速集团泰和管理中心 江西 南昌 330006
摘要：高速公路隧道地质环境复杂，受施工、地质条件影响容易发生衬砌开裂、渗水、变形等病害，不仅缩短隧道使用寿命，而且不利于车辆的安全通行，因此，做好高速公路隧道病害研究，深入分析病害发生原因，及时采取有效方法进行处理，对保证高速公路安全运营意义重大。本文以某高速公路隧道工程为例，分析隧道病害表现、发生原因及处理原则，提出针对性处理对策，希望给高速公路隧道病害处理工作的开展提供参考。
关键词：高速公路隧道病害处理方法
随着我国经济水平的不断提高，高速公路建设里程数不断增加，极大的便利了人们的出行。但我国地域广阔，地域自然条件差异大，高速公路隧道穿越的水体地质、工程地质条件复杂，受隧道设计、施工、自然环境影响容易发生病害。通过分析已建成的高速公路质量情况，衬砌厚度不足、拱背空洞、渗漏水等病害较为严重，严重影响高速公路形车安全，因此，做好高速公路隧道病害研究与处理，成为管理单位面临的重要问题。
一、高速公路隧道案例概况
某高速公路隧道为双洞分离式隧道，左、右洞均为双车道设，呈直线型，其中左洞428m长，右洞430m长，隧道投入运营两年两个月。经勘查隧道进口段围岩类型为Ⅱ、Ⅲ类围岩，中间段为Ⅳ类型围岩。其中隧道进出口衬砌为整体式，中间位置为复合式衬砌。
二、高速公路隧道病害表现、原因及处理原则
1.高速公路隧道病害表现
质量检查中发现该高速公路隧道出现不同程度的病害，主要体现在以下方面：首先，隧道衬砌开裂，检测发现隧道的拱腰、拱顶、边墙等位置处出现大量环向、斜向、纵向裂缝。其次，衬砌漏水严重。施工缝、裂缝位置处严重漏水，尤其边墙、拱顶位置，渗漏水现象较明显，多为滴渗水，形成较大面积水渍。再次，衬砌厚度不够。隧道左右洞衬砌设计厚度为35cm，实际上左右洞衬砌厚度均未达到要求，其中左最薄厚度为11cm，右洞最薄厚度为26cm。另外，左洞的右拱腰与拱顶连续欠厚达到4.7m，达到左隧道总长的94%。右洞的右拱腰连续欠厚为140.5m，为该洞隧道长度的42%。最后，衬砌存在不同程度缺点。检测发现，两洞衬砌后各条测线均存在不同程度的缺陷，表现为：超挖回填脱空、不密实；初期支护背后脱空、二衬和初支间脱空。另外，还发现隧道的装饰瓷砖被严重污染，无法清洗干净。
2.高速公路隧道病害原因
对该高速公路隧道地质环境以及施工材料进行深入分析得知，引起上述病害的原因主要有以下几点：
首先，隧道施工质量差。施工单位未严格按照设计及规范要求进行施工，初期支护、超挖回填等作业存在问题，衬砌施工时未严格控制厚度参数，导致衬砌厚度欠缺。其次，防水材料性能差、施工工艺不当。隧道出现渗漏，一方面，使用的防水材料性能差，出现不同程度的老化。另一方面，施工时先拱后墙施工，在拱脚与墙顶留下纵向施工缝，导致施工缝与裂缝出现不同程度的渗漏。最后，隧道分段路基出现不均匀沉降。受地质条件影响，隧道分段地基出现不均匀沉降，引起路面出现裂缝。
3.高速公路隧道病害处理原则
为保证高速公路隧道病害处理效率与质量，病害处理应注重遵守以下选择：首先，安全性原则。部分高速公路隧道工程所处的环境较复杂，处理病害时施工单位应分析隧道各项资料，掌握地质状况，结合病害严重程度，制定安全的处理方案。其次，经济性原则。制定处理方案时，施工单位应遵守经济性原则，加强施工现场管理，避免所用材料的浪费。最后，可行性原则。众所周知，高速公路隧道病害处理应用的专业技术较多，不同的处理技术使用条件存在一定差异，施工单位应根据隧道实际情况，做好充分的论证、分析，保证所用技术的可行性，为病害处理工作的顺利实施做好铺垫。
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三、高速公路隧道病害的方法
针对该高速公路出现的病害，管理单位应及时研究整治方案，避免病害的进一步蔓延与加剧，影响高速公路正常通行。管理单位通过对隧道病害表现、发生原因进行分析，并由专家组讨论、论证，决定采用以下措施对隧道病害进行处理。
1.裂缝病害的处理
斜向与纵向裂缝给隧道结构造成的破坏非常严重，因此，处理该病害时应认真分析不同裂缝参数，准确评估裂缝严重程度，采用针对性处理对策，防止裂缝病害的进一步加剧，保证隧道工程安全。施工单位对该隧道工程中的裂缝病害进行深入研究，采用以下方案进行处理：一方面，针对宽度不足0.5mm的裂缝，使用表面封闭法处理，即，使用改性环氧修补砂浆，涂刷裂缝表面，完成衬砌裂缝的封闭，组织有害物质腐蚀内部钢筋混凝土。为保证施工质量，涂刷砂浆前使用钢丝刷认真清理裂缝及附近的灰尘、表面砂浆以及涂料，保证裂缝及表面干净、整洁，将衬砌混凝土露出，打毛表面，使用高压风吹净后再进行涂刷作业。另一方面，针对宽度为0.5mm及超过0.5mm的裂缝，使用低压注浆法进行处理，即，使用改性环氧树脂灌封胶填充、封闭裂缝，以防止裂缝的进一步发展。施工中清理赶紧裂缝表面，将注浆嘴粘贴好，试漏完成后进行注浆液的配制，而后进行压浆、二次注浆操作，完成后将表面清理干净。
2.漏水病害的处理
针对该隧道渗漏水病害，采用以下措施进行处理：首先，处理边墙渗漏水严重位置时，在渗漏点位置向围岩内进行打孔，将软式透水管埋入，导出地下水，而后凿槽埋管将水排入边沟。针对纵向与环向严重漏水的施工缝、渗水缝，运用凿槽埋管引排的方法进行处理。如纵向渗水缝较严重，以凿槽埋管方式将渗水引入到临近施工缝，而后将其引入到排水边沟。针对边墙与拱部一般渗水缝可使用堵水方法进行处理。针对人行横洞中积水现象，可在路面增加排水沟，将水进入边沟。其次，针对路面冒水以及渗水较严重位置，如运用以上处理方法外，还可通过设置集水孔将水排出，即，沿竖直方向在边沟底部设置φ150的集水孔，深度、间距分别为400cm、300cm。最后，针对渗水非常严重的位置，可采用深层围岩注浆、边墙引排方法处理。一方面，为方便浆液扩散，使用300cm长、4mm管壁厚、φ42的小导管，以100cm×100cm的梅花型方式布置，并在管壁附近钻φ10四排孔。注浆作业由边墙开始向拱、顶部位置进行。另一方面，注浆时将压力控制在0.2~0.5MPa，具体可根据实际情况灵活调整。注浆时间为5~10min或邻近浆孔串浆液时停止。注浆作业期间应做好隧道变形情况的检测，防止安全事故的发生。注浆完成后可采用钻孔取样或无损方法检查注浆质量。
3.欠厚病害的处理
高速公路隧道衬砌厚度不足，会消弱隧道承载力，导致隧道结构变形，安全系数大大降低。针对衬砌厚度不足的情况，在隧道拱部120°范围内设置250mm宽、4mm厚、1m纵向间距的镀锌热轧钢带。使用350mm长R25镀锌中空注浆锚杆，以100mm×100mm梅花型方式布置。为保证注浆质量，应在锚杆上加装镀锌的螺帽与托板。同时，为提高部件的抗腐蚀性能，应在螺帽外露、托板、锚杆头、钢带等上涂刷防锈漆。实际操作流程为：首先，将衬砌表面的烟尘清理干净，做好充分施工准备。打孔安装锚杆完成后进行注浆作业。其次，检查锚杆的抗拔能力，开始钢带安装施工，确保锚杆托板安装的牢固性。最后，使用环氧基锚固胶，注入衬砌与钢带间，保证螺帽拧紧，涂刷防锈漆。除此之外，针对隧道中无法清理干净的装饰瓷砖，可剔除后更换新的装饰瓷砖。
四、结论
随着各地高速公路的不断建设，隧道在高速公路中出现的比例越来越高，因此，保证高速公路隧道工程质量，有助于高速公路的正常运营，要求管理单位提高认识，做好隧道病害的研究与处理工作，保障高速公路安全、正常运营。本文通过研究得出以下结论：
（1）高速公路隧道受施工、地质因素影响，难免出现一些衬砌开裂、渗漏水、变形病害，给高速公路的顺畅通行产生不利影响，甚至引发安全事故，因此，管理单位应做好高速公路隧道质量检查，及时发现隧道出现的病害，分析病害发生原因，明确隧道处理应遵守的原则，采取针对性措施及时进行处理。
（2）本文以实际的高速公路隧道工程为例，探讨隧道裂缝、渗漏水、衬砌厚度不足等问题的处理方法，要求管理单位结合隧道裂缝长度、宽度，以及渗漏水的严重程度采取针对性措施进行处理。处理期间为保证处理质量，一方面，使用性能优良的处理材料。另一方面，严格按照处理工序施工，尤其应准确把握施工参数，做好处理后的质量检查。
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论文作者:左志强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/12
标签：隧道论文; 病害论文; 高速公路论文; 裂缝论文; 渗漏水论文; 厚度论文; 注浆论文; 《防护工程》2017年第24期论文;