公路隧道襯砌檢測及維修加固效果分析

王 軍

(山西平榆高速公路有限責任公司，山西 晉中 031800)

公路隧道襯砌檢測及維修加固效果分析

王 軍

(山西平榆高速公路有限責任公司，山西 晉中 031800)

介紹了襯砌在隧道工程中的重要性，分析了隧道常見病害，對隧道襯砌的檢測與維修加固方法進行了闡述，并討論了其維修加固效果，從而有效提高隧道工程安全質量水平。

隧道，襯砌，病害，維修加固

1 襯砌在隧道工程中的重要性

在隧道工程中，隧道周圍巖體的應力隨著隧道開挖進度不斷改變著，這就容易導致周圍巖體結構變形甚至是倒塌，從而造成工程成本提高，威脅施工人員生命安全。因而在隧道工程中需要一種支撐結構保護周圍巖體不會隨著隧道開挖進度而改變應力，減少四周巖體結構變形和塌落的概率，從而提高隧道工程質量，提高隧道施工安全。我們把在隧道工程中保護周圍巖體不會隨著隧道開挖進度而改變應力，降低四周巖體結構變形和塌落概率的支撐結構稱為襯砌。

2 隧道常見病害

2.1 隧道水害

隧道水害是最為普遍的病害，會造成隧道施工材料被水侵蝕軟化，從而導致材料內部性的損壞，大大加劇了隧道工程對人生命安全的威脅。襯砌是隧道工程防止水害最重要的保護層，因此在實際工作中，對襯砌的定時周期性的檢測是保障隧道施工不被水侵蝕軟化，減少隧道工程施工材料內部性的損壞，大幅降低隧道工程對人生命安全威脅的有效手段。

隧道水害不僅普遍同時危害性極大，不僅對工程建筑和建筑設備造成惡劣后果，同時因為隧道工程改變了原有的地形結構，因此水害也會對原本的地形結構造成巨大威脅。當水或滴或滲在公路隧道道路路面上時，又由于隧道內可見度一般較差，因而對來往車輛行駛安全有了極大的威脅，加上公路隧道又多應用于高速公路，所以這一點危害就變得更加嚴重突出了。

2.2 隧道病害

隧道病害多數都是圍繞襯砌的病害。諸如襯砌變形、襯砌移動、襯砌開裂等襯砌結構裂損病害以及襯砌內外部腐蝕病害。襯砌作為隧道結構穩定性的基礎，無論是出現哪一種病害，都會導致隧道穩定性降低，從而讓隧道使用的安全可靠性無法得到保障。因此，對襯砌裂損以及襯砌腐蝕等病害的檢測和維修加固是提升隧道使用安全可靠性的基礎保證。

隧道工程中襯砌病害是造成結果最惡劣的病害，其中又以襯砌裂損病害最為嚴重，不僅降低隧道結構的穩定性、隧道使用的安全性，同時大大提高了對人們行駛安全的威脅性和隧道維護的成本。因此，保護隧道工程的襯砌結構，定時周期性的檢測隧道襯砌，雖然不能阻止隧道病害的發生，但可以大大減少隧道病害發生的幾率。

3 隧道襯砌檢測與維修加固方法

3.1 隧道襯砌檢測方法

隧道襯砌檢測主要是針對周圍巖體和自身混凝土質量的檢測。通過檢測周圍巖體結構，可以檢測到是否發生水害，而通過檢查襯砌混凝土質量可以檢測到隧道整體工程情況和隧道襯砌現狀。

針對周圍巖體的檢測方式就是現場鉆孔，隨機抽點鉆孔檢測，觀察隧道襯砌混凝土厚度和襯砌后巖體的情況，檢測混凝土是否劣化遭受侵蝕，通過分析襯砌混凝土厚度和情況以及襯砌后巖體的情況，從而計算隧道工程整體質量。

在我國當前施工技術水平支持下，襯砌一般分為兩次建設，分別是初次支護和二次襯砌。一般初次支護是以鋼拱架支撐，然后用噴射的方法噴射混凝土進行覆蓋，而二次襯砌則是以鋼筋骨架為核心，用整體澆筑在初期支護的混凝土。對于襯砌混凝土強度的檢測方式主要有回彈法和特別針對于二次的超聲回彈法。回彈法是利用回彈儀對混凝土進行現場強度測試，其工作原理就是通過回彈儀擊出彈頭，碰撞混凝土表面并回彈，通過對混凝土表面硬度做相關算法從而計算出混凝土強度。而超聲回彈法是通過超聲測試結合回彈法對同一區域的測試方法，相較于回彈法，超聲回彈法受外界因素，例如混凝土凝固時間、混凝土含水量等因素的影響較小，因而超聲回彈法比回彈法更加精準。

3.2 隧道襯砌維修加固方法

隧道襯砌加固主要分為周圍巖體的穩固和襯砌自身的加固。穩固周圍巖體首要任務是治水，治理滲漏水、溢出水保護周圍巖體內部結構的穩定性，從而有效提高隧道工程安全質量。其次要使用錨桿提升巖體的穩定性，通過對周圍巖體錨桿，在周圍巖體形成錨固力，穩定巖體以防脫落碎石，從而實現加固巖體的目的，有效提高隧道工程安全質量。

有些時候，周圍巖體已遭受到侵蝕，那么需要對周圍巖體進行注漿加固，將洛木素、聚氨酯或者水泥漿液注入周圍巖體，待水泥漿液或是化學漿液凝結后，就可以有效提升周圍巖體碎塊的粘結力，實現加固巖體的目的，從而有效提高隧道工程安全質量。如果周圍巖體外部受到侵蝕，除了治水穩固巖體，還需要在隧道外的巖體、山體錨桿支擋，預防山體滑坡、巖體塌落等自然現象，從而有效提高隧道工程安全質量，為隧道周圍居住的人們群眾提高安全保障。

如果襯砌外周圍存在著各種大小空隙(如超挖而沒有回填等)，要采取回填措施，用砂漿或混凝土將圍巖空隙回填密室。如果隧底存在厚度不大的軟弱不穩定的巖體或有不穩定的填充物，可以采取換填辦法處理。

對于襯砌的加固主要還是依靠平時的檢測，如果發現襯砌裂損，就要對襯砌及時進行壓漿加固。壓漿加固適用于襯砌裂損已經停止或者裂損速度緩慢，那么可以通過對襯砌裂縫部注漿壓漿，從而穩固襯砌，提高其使用壽命。一般壓漿選用環氧樹脂漿，且選擇非雨季進行施工。同樣的襯砌裂損已經停止或者裂損速度緩慢的情況下，如果裂損位置無法使用壓漿加固，例如頂部以及裂縫自外而內走勢由低向高的情況，那么就需要采取嵌補加固。嵌補加固先處理裂損部位，然后填充環氧樹脂漿或者環氧混凝土嵌補，最后使用水泥砂漿封口。在錨桿加固周圍巖體后，可以在錨桿上噴涂一層混凝土以達到加固襯砌的目的，從而大大提升錨桿的加固效果。

襯砌頂部是最容易發生裂紋、裂縫的地方，因此對襯砌進行檢測時一定要仔細檢查襯砌套拱，如果發現存在裂紋、裂縫要及時采取相應手段進行修理，問題狀況嚴重的要大修。

如果襯砌已經受到嚴重侵蝕或裂損，承受能力無法得到保障，維修加固收效甚微，那么這時候最好的方法就是重新建設襯砌以節約維修成本。如果僅有襯砌墻角發生移動而不下沉和隧道道路路面巖土隆起時，可在襯砌增設混凝土支撐以擴大基礎。若是隧道底部周圍巖體被侵蝕軟弱下沉，或者對隧道底部填充過多以至于隧道底部巖土上鼓時，可以加設仰供，以保證隧道工作整體質量的安全。

4 結語

隨著科學技術的不斷進步，我國工程質量也得到進一步的提高，減少施工安全事故和工程使用安全事故。隧道工程作為有效提升出行效率的交通基礎設施，不僅建設國民出行路程距離，同時有效提高出行效率的質量，但是隧道工程的安全問題也不容小覷，在相關部門的綜合規劃下，有關隧道養護單位需要合理的科學的制定隧道病害檢測周期性方案，對檢測出來的大大小小的問題需要實時解決，從而大大保障人們群眾日常出行的安全，保障公共交通基礎設施可穩定性、可靠性、安全性，促進我國社會經濟和平發展，為我國隧道工程行業做出貢獻。

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The highway tunnel lining inspection and maintenance reinforcement effect analysis

Wang Jun

(ShanxiPingyuHighwayLimitedLiabilityCompany,Jinzhong031800,China)

This paper introduced the importance of lining in tunnel engineering, analyzed the common diseases of tunnel, elaborated the tunnel lining inspection and maintenance reinforcement method, and discussed its maintenance reinforcement effect, so as to improve the safety quality level of tunnel engineering.

tunnel, lining, disease, maintenance reinforcement

1009-6825(2017)21-0164-02

2017-05-16

王 軍(1978- )，男，工程師

U457

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