喻涛
云南省建设投资控股集团有限公司路桥总承包部 云南省 674400
摘要：由于隧道整个施工过程处于地下，水文和地质条件变化较大，再加上前期的地质状况调查工作未落实到位，极易导致公路隧道结构的病害多样化、复杂化。因高速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。文中对高速公路隧道工程常见病害及治理技术进行了分析。
关键词：高速公路；隧道工程；病害；治理技术
1高速公路隧道常见病害及其成因
我国幅员深广、山川纵横，为了缩短路程长度、提高出行效率，在山岭地区修建高速公路多采用隧道工程。但是随着隧道的长期使用，使用过程中出现不同程度和不同方式的病害，导致隧道安全运营受损，进而对广大人民群众的出行造成了很大危害。通过调查研究我们可以发现，这是由于工程设计、施工的考虑不周和后续运营管理上的失误造成的。
1.1隧道水害
隧道水害是最为普遍的病害，会造成隧道施工材料被水侵蚀软化，从而导致材料内部性的损坏，大大加剧了隧道工程对人生命安全的威胁。衬砌是隧道工程防止水害最重要的保护层，因此在实际工作中，对衬砌的定时周期性的检测是保障隧道施工不被水侵蚀软化，减少隧道工程施工材料内部性的损坏，大幅降低隧道工程对人生命安全威胁的有效手段。
隧道水害普遍同时危害性极大，不仅对工程建筑和建筑设备造成恶劣后果，同时因为隧道工程改变了原有的地形结构，因此水害也会对原本的地形结构造成巨大威胁。当水或滴或渗在高速公路隧道路面上时，又由于隧道内可见度一般较差，因而来往车辆行驶安全有了极大的威胁。
1.2混凝土方面
在开展高速公路隧道施工时，混凝土现场浇筑的环节必不可少，然而如果混凝土水灰比较大，则容易出现开放性的毛细泌水管路，进而引发渗水、漏水等现象。其次，在进行混凝土材料的采购与试验检查时，如果不能依据严格的标准进行使用性能的测试，则容易导致混凝土原材料成分、性能不符合隧道工程施工要求，而原材料的保管不善则导致部分杂物混入衬砌混凝土结构中，进而这些杂物发生腐烂后使得衬砌混凝土结构出现裂缝、孔洞等。
1.3衬砌方面
1.3.1衬砌裂损
衬砌变形：衬砌变形是因为衬砌承载能力不足或下降，在周围岩体施压下产生形变。衬砌的变形是有一定的危害的，衬砌的自身发生的形变会致使衬砌最终开裂。
衬砌的开裂：衬砌变形的最终结果会使衬砌开裂。衬砌开裂通常表现产生裂纹和产生裂缝。而衬砌的开裂则表现为张裂、压溃、错台。张裂的定义其实就是弯曲受拉和偏心受拉导致的，裂纹和裂面向着应力方向正交是它最显著的特征。压溃的定义是指弯曲受压后带来的裂损又或是偏心受压带来的裂损。裂缝边缘能够明晰明显的看出压碎状，而厚度较厚表现在中间，厚度较薄表现在四周，他们都是像剥落的鱼鳞状的碎片。由于剪切力的裂损带来了错台，裂缝的宽度和与它表明的深处总体来说是差不多的，而衬砌则是在两边的剪切方向有移动，这是错台子自身所具有的特性。
1.3.2衬砌腐蚀
水蚀：隧道水蚀普遍同时危害性极大，不仅对隧道工程衬砌危害严重同时对建筑设备造成恶劣后果。主要分为溶出性侵蚀、硫酸盐侵蚀、镁盐和氨化物的侵蚀。
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冻蚀：在寒冷区域，混凝土经过不断的冻结、融化，长期如此就会导致冻蚀。
2高速公路隧道病害的治理技术
2.1锚杆加固技术
在高速公路隧道工程中，可以利用锚杆的锚固与悬吊作用，将已经加固的围岩体与已经产生病害的衬砌结构连为一体，以此抑制衬砌的变形及发展。另外，在进行锚固加固设计时，需要对拱背超挖回填及衬砌的实际厚度进行全面查明，保证锚杆的有效长度可以穿过初期支护，并可以深入到围岩体内一定深度。与此同时，在锚杆开始设置之前，需要对衬砌背后的孔洞和松散部位进行注浆充填，以此保证衬砌的抗压系数处于合理的范围之内。
2.2结构换轴技术
为了降低衬砌的破损程度，在注浆加固的实施过程中，需要对隧道的自然边坡进行改造，通过改变高速公路隧道与病害的相处空间达到阻止病害蔓延的目的。在实际高速公路隧道工作中，为了避免隧道结构发生变形，可以实施钢架支撑的措施进行变形抵抗。其次还可以利用设备完成对开裂与破损结构的拆除与重砌，利用静态破碎支撑技术拆除需要重砌的混凝土结构，并对原结构加以支撑，一方面避免原来结构失去平衡，另一方面提升重砌结构的适用性，然后运用强度较大的混凝土进行重新衬砌，进而将新旧混凝土有效结合在一起。
2.3注浆技术
在高速公路隧道病害治理施工中，将水泥或者其他材料调成的浆液通过围岩与衬砌之间的缝隙填充到衬砌背后的孔道中，并使之充分渗入到混凝土结构中，待浆液固化之后，浆液会将裂缝封堵起来，以此对水的渗漏发挥抑制作用。其次，围岩的加固也可以实时注浆技术，进而使其与衬砌构成一个完整的结构整体，减小裂缝变形的范围与程度，以此提升围岩与衬砌的承载能力。
2.4水害防治技术
对于水害的防治需要对隧道工程施工区域的水文地质进行全面的勘察，以此为基础改进并完善材料本身的性能，提升施工材料的防水性能，并通过选取性能良好的石料配料或者添加一定量的抗氧化剂完成材料的防水工作。其次，基于结构角度，需要对排水系统进行科学设计，以隧道施工区域的地形走向及地质条件为基准，注重引导水流与及时排出积水，避免水向结构层进行侵入。此外需要通过定期的预防性养护措施控制水害的进一步蔓延，做到及时发现、及时上报、及时治理。
2.5套衬治理技术
高速公路隧道内部衬砌结构产生的裂缝通常均匀性较差，且分布不够集中，这些裂缝不会对隧道的整体结构造成严重影响，同时在实施一定的治理技术后，其承载能力依旧可以达到工程要求，然而仍可能出现净空断面缩小的问题。基于此，需要依据隧道内部衬砌结构的实际情况引用套衬治理技术，在现有的衬砌结构表面灌注一定厚度的混凝土浆液，使之与原有衬砌结构共同承担围岩压力，以此避免衬砌结构继续破损，进而在结合注浆加固与锚杆设置的基础上，全面提升隧道内衬砌结构的稳定性，同时也可以强化水害的防治。
3结束语
总之，高速公路隧道病害所带来的危害不容小觑，不仅对高速公路隧道的运营造成不好的影响，同时，也威胁出行人群的行车安全。在对高速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，为了避免高速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实时维修与加固，从而保障国民出行的隧道行车安全。
参考文献：
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论文作者:喻涛
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第24期
论文发表时间:2018/4/8
标签：隧道论文; 病害论文; 高速公路论文; 结构论文; 水害论文; 围岩论文; 工程论文; 《建筑科技》2017年第24期论文;