夏吉佑
(貴州高速公路集團有限公司遵義營運管理中心,貴州貴陽563000)
基于高速公路隧道病害成因及治理技術
夏吉佑
(貴州高速公路集團有限公司遵義營運管理中心,貴州貴陽563000)
就高速公路隧道病害成因進行分析,對高速公路隧道病害的治理技術進行探討,以促進高速公路隧道病害治理技術的實踐應用,從而全面保障高速公路隧道的運行安全性。
高速公路;隧道;病害;成因;治理技術
1.1 地下水方面
隧道周圍的地下水流動方向也可能被改變,使得周邊應力場發生相應的變化,需要合理進行調整,進而導致局部地方出現應力比較集中的情況,或者是地層出現沉降不均勻、滑移動等問題,致使隧道結構被不同程度的破壞,從而引發襯砌結構的損壞現象,甚至出現各種裂縫。在這種情況下,滲漏水現象會不斷出現,最終導致隧道內部、周邊出現各種滲漏水情況。最后,高速公路隧道在開挖施工時,古滑坡可能出現復活現象,或者是出現新的滑坡現象,也可能使礦產采空區出現失穩現象、塌方現象,甚至出現地面大量失水后的沉陷現象,以及各種形式的地震,都會給隧道的襯砌結構帶極大破壞,最終導致滲漏水病害出現。
1.2 混凝土方面
在進行高速公路隧道的施工時,需要進行混凝土的現場澆筑,如果水灰的比例大,則可能出現開放性的毛細泌水管路,從而引發滲漏水現象。其次,在進行混凝土材料的采購和檢查時,沒有嚴格按照標準進行,致使部分雜物出現在襯砌混凝土結構中,從而在這種雜物腐爛之后出現孔洞、縫隙等。其中,兩環混凝土的接縫位置,如果出現上述情況,或者是擋頭板沒有完全拆除,則會在腐爛后出現裂縫情況,最終引發滲漏水病害。
1.3 其他原因
(1)襯砌出現開裂和變形;(2)襯砌出現片塊剝離現象;(3)襯砌出現大塊坍落的現象。對上述病害進行分析發現,地質方面的一些情況也是其產生的主要原因之一,如地層存在偏壓情況、圍巖結構比較軟弱等,而施工人員素質水平與技術水平、施工設計科學與可行性、施工技術選擇性等方面,也是高速公路隧道病害形成的重要原因。另外,施工現場出現的如下情況:(1)模板變形;(2)強度不符合要求;(3)拆模時間不足;(4)厚度與施工要求不一樣;(5)澆筑方式不正確,等等,都可能導致高速公路隧道病害出現。
2.1 注漿加固堵水治理技術
在圍巖的加固處理中,注漿是非常常用的一種的方法,也是隧道病害的重要治理技術,以通過加固地層的方式,使圍巖承載力有效提高,并通過填充襯砌背后的空洞的方式,確保襯砌結構的受力均勻性,對于避免襯砌結構繼續變形或更嚴重的損壞有著極大作用。與此同時,通過注漿加固的方式,可以使巖體的裂縫、空隙等被漿液填充滿,從而使地層透水性降低,最終實現襯砌混凝土結構縫隙的有效修補,對于避免滲漏水現象頻繁發生有著重要影響。目前,在高速公路隧道病害治理中,采用較多的漿液有:(1)化學漿液;(2)水泥水玻璃雙組份漿液;(3)普通硅酸鹽水泥單液漿,等等。
2.2 錨桿支護技術的合理應用
通常情況下,錨桿有著如下幾種作用:(1)組合梁;(2)均勻壓縮;(3)懸吊;(4)緊固。因此,在進行高速公路隧道病害的治理時,合理應用錨桿支護技術,可以使圍巖整體承載能力大大提高,從而確保有裂縫的襯砌混凝土、已經加固的圍巖能夠緊密結合,對于防止隧道內部襯砌結構繼續惡化有著極大影響。
2.3 套襯治理技術
在對隧道內部襯砌結構的變化情況進行調查后發現,其產生的裂縫可能不均勻、分布不集中,從而不會給隧道的整體結構帶來危害,并且,在采取一定治理技術后,其具有的承載能力仍然比較強,但其仍可能出現凈空斷面縮小的情況。因此,需要根據隧道內部襯砌結構的具體情況,注重套襯治理技術的合理應用,才能在結合注漿加固、設置錨桿等的基礎上,全面提高隧道內襯砌結構的穩定性、安全性。在實踐過程中,套襯指的是在現有的襯砌結構表面進行混凝土灌注,其厚度應根據實際情況來確定,逼單能與原來的襯砌結構一起承擔圍巖帶來的壓力,還能避免襯砌結構繼續損害,最終達到防水的目的。
2.4 結構抽換治理技術
在部分高速公路的隧道中,襯砌結構可能出現分布非常復雜的情況,并且,密度相當大,甚至存在錯臺比較嚴重的現象,從而導致襯砌的使用功能失效。因此,需要注重結構抽換治理技術的合理應用,注重鋼架支撐的正確架設,并及時進行圍巖的注漿加固,才能在靜態破碎技術、爆破技術科學運用的基礎上,避免襯砌結構嚴重變形現象、襯砌結構繼續損壞等問題出現。另外,加強滲漏水的引排,根據各種裂縫的具體情況采用最合適的排水方法,如圖1所示,對于減少隧道滲漏水現象有著重要作影響。

圖1 引排襯砌裂縫滲漏水示意圖
總之,在高速公路的施工過程中,隧道工程受到地質、施工技術、施工設計等因素的影響,可能出現很多病害情況,是當前高速公路隧道運行必須高速重視的內容。
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U457+2
C
1008-3383(2017)04-0161-01
2016-09-05
夏吉佑(1979-),男,貴州道真人,初級工程師,研究方向:高速公路橋梁和隧道管理。