淺析公路隧道病害成因分析及治理

文/中鐵十六局集團第三工程有限公司 余敏

公路隧道病害的種類比較多，影響因素也比較復雜，例如地質方面的因素，施工方面的因素等都可能造成公路隧道病害的發生，所以做好公路隧道病害的有效治理工作，必須詳細剖析公路隧道病害的成因。本文結合浙江省某公路隧道病害的調查研究，詳細地分析公路隧道病害的類型及成因，以及如何有效做好公路隧道的病害處理工作。

公路隧道病害的主要類型及成因

襯砌裂縫

裂縫現象能夠就隧道襯砌結構的受力情況直接反映出來，所以在研究公路隧道病害時需要做好裂縫的研究工作。按照裂縫的發展方向，主要將裂縫分為3種形式，縱向裂縫、斜向裂縫及環向裂縫?？v向裂縫的長度最大，對公路隧道襯砌結構的穩定性影響也最大，一般縱向裂縫在隧道的弓腰位置最容易發生，因此，隧道的弓腰位置是需要重點防止裂縫產生的部位。襯砌裂縫的原因結合受力情況分為結構非受力裂縫和受力裂縫,結構非受力裂縫是由于混凝土結構發生收縮或者是施工本身的質量因素引起的，經過大量的研究表明，隧道混凝土的襯砌裂縫主要是由于混凝土發生干縮，溫度突然上升或下降引起。除了由于混凝土自身收縮或者自身的施工質量等因素導致襯砌裂縫的產生之外，外力也會導致襯砌裂縫的產生，這里的外力主要指的是地震力、地層壓力及巖石的膨脹力等。導致襯砌受力裂損比較普遍的因素是當巖體被挖開之后，其原始的穩定程度被破壞，巖體的整體受到外力的影響而發生向洞內方向的移動，或者是局部不穩定巖塊向著洞內方向塌落，無論是哪一種情況，在隧道開挖之后都會發生不同程度的變形，所以對已經完成關注的襯砌結構如果有不平衡荷載產生，就會發生不同程度的變形或者裂縫，例如剪切裂縫、扭彎裂縫等。還有一些是單獨出現的裂縫，有的則是幾種類型的裂縫同時出現，結合具體的裂縫方向及形狀等，可以分析地層壓力具體的分布情況及大小。

滲漏水

滲漏水也是公路隧道常見的病害，一般建設年限比較久的隧道發生的病害大部分都是滲漏水病害。分析公路隧道的滲漏水病害，結合滲漏水的具體情況，可以將滲漏水分為浸潤、滲水、滴水、漏水、射水和涌水等，一般滲漏水情況發生的部位主要在縱縫、環縫、注漿孔等位置。分析公路隧道滲漏水病害的產生因素，主要是由于公路隧道在修建過程中，將原始的圍巖體水系平衡打破，公路隧道成為了所穿過山體附近地下水集中的通道，如果隧道圍巖與含水地層連通，而隧道襯砌的防水及排水工作做得不到位，必然導致隧道滲水情況的發生。

襯砌變形

判斷我國公路隧道襯砌變形的情況，主要以凈空位移測量的變形速度為基準。公路隧道襯砌變形主要包括斷面變形、錯臺錯縫、邊墻下沉等，變形是由于受到外力變化因素導致。受到外力的影響，襯砌的拱軸形狀發生變化，稱之為斷面變形，斷面變形主要以橫向變形為主。由于剪切作用導致錯臺錯縫，一般在隧道的起拱線或施工裂縫位置有凸出錯臺或者凹進錯臺，主要原因是隧道的起拱線或者施工縫位置比較薄弱。邊墻下沉是一個非常復雜的物理力學過程，與隧道圍巖的性質，應力狀態及維護方式等都有直接關系。當邊墻發生下沉的時候，常常會伴隨著隧道底板的變形。隧道底板隆起會導致隧道底上抬或者整體結構發生下沉，導致公路隧道發生變形或破壞，甚至造成隧道穩定性嚴重下降，嚴重威脅運輸安全。

其他病害

除了上述病害之外，還有一些病害影響著公路隧道的質量。例如凍害、震害等，凍害一般發生在溫度比較低的地區，例如東北地區，如果有凍脹性土存在，就會產生襯砌裂縫。公路隧道的震害大部分發生在地震多發地區，結合具體的震級情況，隧道病害的程度也大不相同，隧道震害的主要特征是襯砌裂縫明顯，發生明顯的滲漏水現象，情況嚴重則會產生隧道襯砌結構塌方，影響隧道的正常使用。

如何有效地治理公路隧道病害

關于襯砌裂縫的治理

公路隧道工程往往將裂縫發生情況作為評價裂損程度的依據，裂縫發生的因素也非常復雜，一般是多方面的因素共同影響的結果，所以需要具體問題具體分析，明確裂縫類型，針對性地采取應對措施。如果裂縫屬于非受力裂縫，治理的時候可以采用騎縫注漿法、直接涂抹法等，對受力裂縫需要在合理評估的前提下做好安全性評估工作，采取有效的應對措施進行治理。常用的治理方法有錨固柱漿法，掛網噴漿法等。當襯砌裂縫較為嚴重的時候必須將原有的結構拆除并重新設計，才能將裂縫問題徹底根治。

關于滲漏水的治理

滲漏水病害作為公路隧道常見的病害之一，治理方法也是多種多樣，想要達到良好的治理效果，需要做好科學設計、科學選材、嚴格控制。結合長期治理滲漏水的經驗，需要遵循排堵結合、多道設防、綜合治理的原則，結合滲漏水病害的具體情況采取針對性的治理措施。例如橫向裂縫或者不均勻受力產生的縱向裂縫，由于密封措施做得不到位產生的線狀滲漏水等，不同成因采取不同的處理方法，選擇合理的防水材料是關鍵。

關于其他病害的治理

針對其他病害的治理，以治理凍害為例，導致凍害發生的因素主要是積水和圍巖巖性問題，所以需要采取綜合措施進行治理，條件允許的情況下可以促進土壤的改造，或采取保溫措施，防止坍塌現象的發生。如何有效地防止隧道震害的影響，最根本的措施是促進襯砌結構設計抗震等級的提升，以及柔性的提升，如果隧道工程已經建設完畢，需要采取有效的加固措施，增強隧道襯砌結構的穩定性，達到良好的抗震效果。

結語

綜上所述，公路隧道工程與我國交通事業的發展有著直接關系，保障公路隧道的質量是保障交通運輸事業長足穩定發展的關鍵，通過大量的實踐經驗表明，受到多方面因素的影響，公路隧道常常發生各種病害，所以有必要詳細分析公路隧道病害的種類及產生因素，在此基礎上，結合具體的病害程度及病害類型，選擇有效的治理方法，將病害造成的不良影響降到最低，保障公路隧道的通行順暢安全。