鐘 菘, 陳科佑, 王 偉, 陳 偉, 李林澤, 謝 龍
(1. 西華大學建筑與土木工程學院,四川成都 610039; 2. 攀枝花學院土木與建筑工程學院,四川攀枝花 617000; 3.香港理工大學土木及環境工程學系,中國香港 999077)
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某高速公路隧道檢測分析評估
鐘菘1,2, 陳科佑3, 王偉2, 陳偉2, 李林澤1,2, 謝龍1,2
(1. 西華大學建筑與土木工程學院,四川成都 610039; 2. 攀枝花學院土木與建筑工程學院,四川攀枝花 617000; 3.香港理工大學土木及環境工程學系,中國香港 999077)
高速公路隧道病害發展狀況嚴重,如不能及時進行隧道檢測并采取相應治理措施,將對高速公路的安全運營造成極大的影響。文章對高速公路隧道檢測的目的、內容及評定標準進行闡述,通過一個工程實例,表明了隧道病害檢測工作的緊迫性和必要的檢測評估所起的指導作用,最后通過對某隧道兩年的病害檢測結果進行對比分析,給出了隧道養護維修的建議。
隧道檢測;高速公路;隧道病害
高速公路隧道病害是一個世界性的難題,我國是世界上公路隧道最多的國家之一,近十幾年,我國公路隧道每年平均新建350 km,公路隧道在公路交通運營中的地位越來越重要[1]。通過對高速公路隧道進行檢測,可以降低高速公路隧道事故的發生率,提高高速公路隧道的通行安全。因此,加強對高速公路隧道的檢測具有非常重要的現實意義。
1.1隧道檢測的目的
全面了解隧道目前的狀況,為隧道的安全性和耐久性評估提供基礎的數據支持,為隧道的改造提供依據,為隧道的后續使用和養護維修等提供基礎資料。
1.2隧道檢測內容及評定標準
隧道檢測包括對洞口、洞門、襯砌、路面、檢修道、排水系統、人行橫洞、車行橫洞等進行外觀檢查,包含襯砌裂縫形態和分布、混凝土外觀缺陷、滲漏水等[2]。依次檢測各個結構部位,注意存在病害情況和原有病害情況的發展變化,對于有病害情況的結構,應在其適當位置作出標記,檢測結果宜盡可能量化[3]。隧道檢測內容及評定標準見表1。
隧道檢測的結果分3類進行判定,具體評定分類見表2。
對于評定為B的結構,應提出專項檢查的建議,內容包括專項檢查的原因、項目、目的、要求等;對于評定為A的結構,應提出采取處治措施的建議,內容包括實施處治的原因、項目、處治措施、所需的工程費用以及實施時間等。
2.1隧道概況
隧道位于萬州至云陽高速公路上,于2005年建成。隧道為分離式雙洞單線行駛隧道,采用復合式襯砌、瀝青混凝土路面,洞門型式為端墻式,凈寬10.25 m,凈高7.05 m,限界高度5 m,行車道寬度為7.5 m,檢修道寬0.75 m,采用機械通風方式,有照明設施、消防設施、通訊設施、人行橫洞和車行橫洞。左洞中心樁號K1451+873,全長1 386 m;右洞中心樁號K1451+898,全長1 436 m。隧道埋深為125 m,隧道設計行車速度為80 km/h,設計荷載為公路Ⅰ級,隧道路面橫坡為單向坡2 %(直線段)。
2.2隧道現狀
檢測時發現隧道內襯砌混凝土表面存在裂縫修補,采用的修補方法為表面封閉,修補材料為環氧樹脂類砂漿。通過檢測發現隧道襯砌修補過的裂縫大部分沒有二次開裂。
2.32015年隧道檢測結果匯總
隧道檢測采用步行檢測與機械搭載檢測方式為主,并配備手電筒、彩色筆、記錄表、鋼卷尺、皮尺、裂縫寬度對比卡、觀測儀等量測設備和必要的檢測工具。
2.3.12015年左隧檢測結果匯總
2015年左隧道檢測結果見表3。
2.3.22015年右隧檢測結果匯總
2015年右隧道檢測結果見表4。
2.3.3隧道病害檢測結果對比
2014年、2015年隧道病害檢測結果對比見表5。
2.4評價及建議
2.4.1土建結構技術狀況和功能狀態評價
綜合隧道檢測結果,依據JTG H12-2003《公路隧道養護技術規范》對其土建結構技術狀況和使用功能評價如下:左、右隧評定分類均為S,存在部分異常情況,但病害程度較為輕微[4]。
2.4.2土建結構養護維修建議
(1)按照JTG H12-2003《公路隧道養護技術規范》[5]要求,加強對其進行日常巡查和養護維修工作;
(2)2015年檢測未發現縫寬大于3.0 mm的裂縫,但與2014年檢測結果比較發現,隧道襯砌裂縫數量增加顯著,建議對縫寬小于2.0 mm裂縫可暫不做處理,對縫寬大于2.0 mm小于3.0 mm的環向裂縫、縱向裂縫和斜向裂縫,采用表面涂抹法封閉處理;下階段對已作表面封閉處理的環向裂縫、縱向裂縫和斜向裂縫的發展變化進行日常監測,判斷裂縫發展情況;

表1 隧道檢測內容及評定標準

表2 隧道檢測判定分類
(3)對檢修道進行全面維護,修復破損的檢電纜溝側壁和邊溝蓋板等,確保行人安全。
(1)對隧道左隧病害進行兩次檢測,經過對比,環向裂縫增加27條,裂縫總長增加43.02 m;縱向裂縫增加57條,裂縫總長增加170.48 m;斜向裂縫增加14條,裂縫總長增加26.2 m;且裂縫寬度有所增加;網狀裂縫增加8處,總面積10.65 m2;新增2處滲漏水和11處其它病害等。
(2)對隧道右隧病害進行兩次檢測,經過對比,環向裂縫增加54條,裂縫總長增加112.05 m;縱向裂縫增加160條,裂縫總長增加447 m;斜向裂縫增加36條,裂縫總長增加65.8 m;且裂縫寬度有所增加;網狀裂縫增加13處,總面積30.15 m2;新增6處其它病害等。
(3)通過對高速公路隧道狀況進行全面檢測,根據檢測數據,得出隧道狀況的評估報告,可以更科學地探明隧道的實際狀況,為隧道日常的維修保養及必要的整治工程提供了系統完整的依據,為高速公路安全運營奠定基礎。

表3 隧道左隧病害統計結果

表4 隧道右隧病害統計結果

表5 隧道病害檢測結果對比
[1]吳江濱,張頂立,王夢恕.鐵路運營隧道病害現狀及檢測評估[J].中國安全科學學報, 2003,13(6):49-52.
[2]代高飛.隧道典型病害及連拱隧道裂縫和滲漏水調查研究[D].北京:同濟大學,2004.
[3]陳禮偉.淺析隧道病害調查方法與處理技術[J].現代隧道技術,2004(2):53-57.
[4]劉永華.高速公路隧道安全性評價研究[D].成都:西南交通大學,2004.
[5]JTG H12-2003 公路隧道養護技術規范[S].
鐘菘(1987~),男,碩士研究生,研究方向為巖土工程。
U456.3+3
B
[定稿日期]2016-01-15