摘要：在公路隧道施工阶段，隧道工程会受到施工技术、地质条件、施工设计等多方因素的影响，因而可能会出现相应的病害情况，所以在实际公路隧道施工中，必须要对隧道安全运行予以高度重视，同时采取合理有效的施工技术科学的开展隧道施工，尽可能的减少实际病害的发生。
关键词：公路隧道；病害成因；分析；治理
1公路隧道病害成因
1.1衬砌腐蚀与裂损
隧道衬砌是承载隧道周遭土层压力，防止围岩形变坍塌的重要主体结构。隧道腐蚀与裂损会给地下水渗漏埋下一定的隐患，同时还会对隧道结构稳定造成一定的破坏，从而降低衬砌结构原有的安全可靠性，若衬砌结构腐蚀严重或出现一定程度的裂损，就会严重危及隧道的正常使用，进而对实际行车安全带来很大威胁。引发衬砌结构腐蚀与裂损的主要原因是：地质方面，比如，围岩膨胀或存在一定的腐蚀作用的介质，地层沿着隧道进行纵向分布，松动、形变压力的作用；设计方面，衬砌厚度不合适；经营方面，车辆循环荷载对隧道产生的影响。另外在施工当中，混凝土质量不佳，衬砌厚度施工不到位，拆模较早致使混凝土没有达到实际强度就进行受力从而引发相应的衬砌结构裂损。
1.2 衬砌后面松动与空洞
在高速公路隧道施工中，因施工方法、工艺、质量、混凝土等多方的原因，都可以引发相应的衬砌后面松动与空洞问题。比如，施工当中设计厚度、衬砌厚度和实际的厚度存在较大差异，施工塌方处理不到位等。通常来讲这些都可以引起相应的衬砌空洞问题。对一些隧道现场运用雷达进行探测可以发现，隧道衬砌拱腰、拱顶以及边墙等地方有 0.1～0.5 的可能性存在不同情况的空洞现象。若衬砌后面出现一定的松动或空洞情况，围岩的应力情况就会发生改变，从而致使衬砌出现一定的裂缝；与此同时松动或空洞现象也很容易形成一定的积水，从而为地下水流开辟了一条新的路径，水流入到衬砌当中，进而对衬砌内的钢筋等材料造成一定的侵蚀。此外，衬砌后面的松动与空洞现象还会使隧道与围岩分离，进而不能全面发挥围岩的实际抗力效用，那么在垂直方向荷载的作用下，两边的墙会逐渐向外扩张，致使拱顶压力剧增并出现相应的裂缝，围岩失去了原有的支护作用进而也出现了变形、松弛的现象，最终会失稳脱落，更严重的可能发生突发性的崩塌事故，对高速公路车辆运行带来不利影响。
1.3 路面破损
隧道渗漏水问题以及基地病害等容易引发相应的路面开裂，致使路面的几何形态发生变化，制约车辆正常行驶，最终可能引发相应的安全事故。引发路面损害的主要因素有：一，施工原因，施工阶段若没有做好道路接触基面处理，很容易致使道床和结构底板出现裂缝，在实际运营阶段因其他不同因素的影响，很可能致使结构底板与道床分开。再加上车辆的往复荷载作用和地下水的频繁流动会导致道床产生一定横向裂缝，从而使得路面受损，出现路面翻浆冒泡的情况。二，水文地质，随着地下水的不断流动，道床混凝土当中的部分氢氧化钙物质会随着水流被带走，从而使混凝土的强度下降；长期以往会使混凝土结构出现一定的裂缝，加上地下水的腐蚀与渗透作用会导致道床混凝土与钢筋强度严重下降，因而更容易出现路面受损的情况。
2隧道衬砌病害治理措施
2.1渗漏水
隧道的埋深相对较浅，尽管处在泥质页岩当中，但岩体中有裂隙发育，可以为地表水的持续下渗提供通道。在降雨和降雪后，隧道中严重漏水。这一现象说明区域地下水以地表降水为主要补给来源。在隧道的进口处，明洞顶端存在一处灌溉水渠，向洞口处引排远处水，渠面无法避免渗漏。如前所述，隧道施工主要采用矿山法，采用此法建成的衬砌结构存在很多接缝，且接缝不容易施做防水件，所以该隧道渗漏现象是无法避免的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对衬砌结构进行施工时，拱顶到拱腰处难以填满，且振捣不充分，产生空穴；在施工到下部落底后，出现落拱，导致衬砌结构背后产生空隙；产生坍方后，难以将空洞完全填满，成为地下水的流动及汇集通道，这是该隧道产生渗漏的另外一个原因。此外，由于衬砌结构的厚度减小，产生斜向与纵向裂缝，导致衬砌结构背后存在的地下水进入隧道中，产生渗漏。
2.2 检测结果
利用探地雷达进行检测，并辅以钻孔取样及裂缝现场测量与观察，检测隧道衬砌实际病害情况。利用探地雷达对衬砌结构质量进行检测，是典型的反射波探测方法，也就是向地层中持续发射电磁波，其在传播时当遇到不同介质时，会产生反射，返回至地面，这样对反射波进行接收，即可获得相关信息，明确地层厚度与动弹模量参数。本隧道拱腰、拱脚和拱顶共设置五条测线，对隧道的全长范围进行探测，探测天线的频率为400MHz，相邻两个测点之间的距离按1cm控制，采集时窗为40ns。
2.3表面裂缝修复
对于表面普通裂缝修复可采用毕可法（恒压灌注法）进行处理：①用角磨机、凿子、砂纸沿裂缝方向除去表面油污、浮浆等杂物：②布设注浆嘴：③裂缝密封：除预留注浆口之外和一个排气口，用密封胶沿裂缝方向对裂缝进行密封，保证灌浆时不漏浆。④恒压灌浆，待注入速度降低不再进浆时，拆除注浆器，清理表面封缝胶。
2.4无压排水系统
隧道已经运营多年，渗漏通道完全形成，主要通过斜向与环向裂缝产生渗漏；局部有面积相对较大的渗水情况。以隧道衬砌结构的补强施工方案为依据，现场条件不支持采用铺设防水板的方法进行施工。对此，设计决定采用YAS半圆排水管沿裂缝敷设形成无压排水系统，避免地下水进入到隧道当中，在衬砌结构和补强层的中间进入在两侧预先布置好的边沟，最后从隧道中流出。针对面积相对较大的渗透位置，设置水孔，布置花管，实现集中排水。
2.5套衬技术
对隧道内衬砌结构兴形变进行调查发现，产生的裂缝并不均匀，分布也相对松散，进而不会对隧道整体结构带来实质性危害，且在采取相应的措施治理后，隧道实际承载力仍可恢复，但是会出现一些净空断面缩小的状况。因此，要结合隧道内部衬砌结构的实际情况，应用套衬技术进行治理，如此才能以设置锚杆、注浆加固为基础，在整体上提升隧道内部衬砌结构的安全稳定性。在具体操作中，套衬主要是指在原来的衬砌结构表层灌注混凝土，实际灌注厚度要结合施工情况来确定，使其可以和原来的衬砌结构一同承担围岩压力，避免衬砌结构再次受损，同时还能达到一定的防水效果。
结束语
随着我国公路隧道里程的不断增加，公里隧道病害也不断凸显出来。随着公路隧道结构材料的劣化和失效，同时围岩在长期地下水作用下的弱化，隧道衬砌的病害会不断地显现出来，最为常见的衬砌病害为衬砌开裂破损和渗漏水。衬砌结构是隧道工程的主体结构，确保衬砌结构的稳定和安全才能确保隧道的安全运营。公路隧道经常引发一些灾害，像水灾、衬砌受损侵蚀等，对公路的整体运行质量带来很大影响，因此一定要从各方面逐渐提升高速公路隧道的抗病能力，并做好相关的病害治理。以上内容就公路隧道病害成因分析及治理进行了分析论述。
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论文作者:邵欢玲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/7
标签：隧道论文; 结构论文; 裂缝论文; 病害论文; 围岩论文; 地下水论文; 公路论文; 《基层建设》2018年第34期论文;