公路隧道滲透病害現(xiàn)狀及影響因素分析

梁志強 強 薇

（1.江西省高速公路物資有限公司， 江西 南昌 330000）

（2.江西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 江西 南昌 330000）

0 引言

當(dāng)公路隧道中出現(xiàn)滲漏水病害時，則會降低路面摩擦力、公路路面出現(xiàn)積水、路面結(jié)構(gòu)潮濕等，對駕駛?cè)说鸟{車安全性、舒適性造成嚴重影響，如果公路隧道長時間出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，便會嚴重破壞侵蝕隧道的襯砌，對公路隧道結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性、穩(wěn)定性造成嚴重影響。本文通過監(jiān)控與記錄2018 年8 月山西省在發(fā)生特大暴雨以后的某一條高速公路隧道的滲漏水病害情況，深入分析、病害產(chǎn)生原因及病害產(chǎn)生的危害程度，并以此為依據(jù)，對各個時期的公路隧道病害現(xiàn)象與解決對策進行深入探索，具有重要意義。

1 隧道滲漏水病害現(xiàn)狀

通過對山西省某一條高速公路隧道的水文地質(zhì)條件、病害監(jiān)控進行實地調(diào)查后，不難發(fā)現(xiàn)，在本公路隧道中存在多種滲漏水病害，同時還存在其它病害，如在高水壓作用下而產(chǎn)生的襯砌開裂、變形等病害。通過深入分析滲漏水現(xiàn)場，同時根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范，可以判定公路隧道滲漏水病害的具體情況。

1.1 隧道1

在隧道1 中，滲漏水程度比較輕，并未出現(xiàn)非常嚴重的病害，發(fā)生的主要病害主要為公路隧道墻腳、拱部出現(xiàn)潮濕、浸潤現(xiàn)象。通過判定，隧道1 的滲漏水狀態(tài)是B 類，基本上不會影響公路隧道車輛的安全行駛。

1.2 隧道2

在隧道2 中，滲漏水程度嚴重，發(fā)生的主要病害主要為公路隧道施工縫、邊墻、拱頂、拱腰出現(xiàn)較為清澈的水質(zhì)，其中，存在存在2 處涌流狀、噴射狀的水質(zhì)，流量約為35 L/min，通過判定，隧道2 的滲漏水狀態(tài)是2A 類，對公路隧道車輛的安全行駛造成一定的影響，同時，在發(fā)生較為嚴重滲漏水現(xiàn)象的邊墻，還出現(xiàn)縱向細微裂縫。

1.3 隧道3

在隧道3 中，滲漏水程度比較輕，，并未出現(xiàn)非常嚴重的病害，發(fā)生的主要病害主要為公路隧道墻腳、拱部出現(xiàn)潮濕、浸潤現(xiàn)象。通過判定，隧道3 的滲漏水狀態(tài)是B 類，基本上不會影響公路隧道車輛的安全行駛。

1.4 隧道4

在隧道4 中，滲漏水程度非常嚴重，發(fā)生的主要病害主要為公路隧道施工縫、邊墻、拱頂、拱腰出現(xiàn)渾濁的水質(zhì)。針對公路隧道仰拱至邊墻，在高水壓影響作用下，出現(xiàn)非常嚴重的開裂與變形，同時在公路隧道的仰拱、墻腳位置處涌現(xiàn)大量的泥沙與水，隧道4 的滲漏水狀態(tài)是3A 類，嚴重影響公路隧道車輛的安全行駛。

2 高速公路隧道滲漏病害產(chǎn)生的不良影響

根據(jù)大量公路隧道的實踐運營資料，高速公路隧道滲漏病害產(chǎn)生的不良影響大致劃分為以下幾大種類，即：

（1）公路隧道局部襯砌只要發(fā)生滲透病害，則鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)的耐久性便會降低，鋼筋混凝土襯砌局部將會出現(xiàn)提前風(fēng)化剝蝕現(xiàn)象，與此同時，在滲透作用下，局部滲透病害還會不斷擴展至周邊，進而襯砌結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)不同程度的剝離與破損，對襯砌結(jié)構(gòu)的抗變形剛度、荷載穩(wěn)定性造成嚴重影響。另外，公路隧道圍巖等級在襯砌滲水的影響作用下還會出現(xiàn)降低現(xiàn)象，軟化剝蝕公路隧道圍巖，圍巖在荷載影響作用下將會出現(xiàn)大變形，在一些山區(qū)區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在該區(qū)域中的滲透水內(nèi)包含不同比例的腐蝕物，導(dǎo)致鋼筋、混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的銹蝕破壞，同時襯砌結(jié)構(gòu)的承載能力也出現(xiàn)下降現(xiàn)象，襯砌在襯砌滲透水凍結(jié)膨脹作用下出現(xiàn)大規(guī)模的開裂。

（2）當(dāng)公路隧道內(nèi)襯砌出現(xiàn)滲透病害時，路基結(jié)構(gòu)與隧道圍巖基礎(chǔ)常常會出現(xiàn)不同程度的不均勻沉降現(xiàn)象，進而路基會出現(xiàn)非常明顯的局部應(yīng)力集中效應(yīng)。當(dāng)基結(jié)構(gòu)的承載能力低于路基局部應(yīng)力集中效應(yīng)，則公路隧道圍巖基礎(chǔ)、路基極易出現(xiàn)嚴重的病害，如鼓包、翻漿、開裂等，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)潮濕、坑槽等現(xiàn)象，對公路的安全剎車距離、正常通行造成嚴重影響。如果公路隧道內(nèi)部環(huán)境長時間處于潮濕狀態(tài)，則極易引發(fā)多種電路事故，這對駕駛?cè)伺c隧道養(yǎng)護工作人員來說是一個極大的安全隱患。在強降雨影響作用下，一些公路隧道襯砌出現(xiàn)比較明顯的滲透現(xiàn)象或者非常嚴重的涌水事故，最終路面路基完全失效，出現(xiàn)交通癱瘓現(xiàn)象。

（2）公路隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)部安裝的各種機電設(shè)備，如監(jiān)控、照明、通訊等，當(dāng)公路隧道襯砌出現(xiàn)滲透現(xiàn)象時，便會出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，甚至機電設(shè)備會出現(xiàn)短路現(xiàn)象，導(dǎo)致公路隧道內(nèi)部的正常通風(fēng)、消防、照明等受到嚴重影響，進而公路隧道會出現(xiàn)極大的安全隱患。

3 高速公路隧道滲漏病害的處治措施

3.1 對公路隧道襯砌混凝土材料的密實性進行提高

針對公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)，不但要確保具有滿足密封要求的防水墊板層，而且還需要確保自身具有一定的防水密實性。在拌和公路隧道襯砌混凝土?xí)r，一定要注意以下幾個方面，即：第一，混凝土材料應(yīng)盡量選用高標(biāo)號。在拌和混凝土?xí)r，為對混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性、密實性進行提高，應(yīng)加入適量的礦粉材料與粉煤灰。目前在進行公路隧道工程施工過程中，常常會將減水劑、引氣劑等加入混凝土材料中，在加入外加劑過程中，一定保證外加劑與水泥材料比例的平衡性，通過進行大量配合比試驗，以確定合理的目標(biāo)配合比。因為公路隧道襯砌混凝土選用噴射施工技術(shù)，大多數(shù)情況下會選用廠拌商混，以確保噴射施工的順利進行與施工的和易性。因為在運輸商混過程中，極易出現(xiàn)水分蒸發(fā)現(xiàn)象，所以在商混水灰比運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場時會變大，極易出現(xiàn)早期混凝土結(jié)硬化后的干縮開裂現(xiàn)象。為避免出現(xiàn)以上問題，宜選用現(xiàn)場拌法。

3.2 對公路隧道襯砌的防水夾層結(jié)構(gòu)防水能力進行提高

保證防水結(jié)構(gòu)夾層的防水質(zhì)量。目前，我國公路隧道襯砌防水結(jié)構(gòu)層大多數(shù)是由防水墊板及其墊層構(gòu)成，且防水墊板結(jié)構(gòu)的抗拉強度>20MPa，溫度敏感性低，當(dāng)溫度在-35℃-50℃中，不得產(chǎn)生顯著的溫度應(yīng)力開裂現(xiàn)象，ECB 板、EVA 板等是當(dāng)下普遍使用的材料。滿足墊板的緩沖要求是墊層的主要功能，同事通過使用墊層，可以實現(xiàn)濾水。在對防水墊層進行施工時，宜選用無鉆孔連接方式，以對連接方式對墊層材料的破壞程度進行降低。當(dāng)下使用最為廣泛的連接施工工法就是無損連接技術(shù)，通過使用熱融技術(shù)，能夠直接整合墊片與防水墊板，促使防水結(jié)構(gòu)層抗?jié)B性、整體性的提高。在敷設(shè)防水墊層過程中，應(yīng)將施工隧道襯砌作業(yè)面作為主要依據(jù)，以對敷設(shè)方式進行確定，為確保敷設(shè)質(zhì)量，一定要進行單幅均勻鋪設(shè)，一定要將不同幅之間的相互連接問題進行妥善處理，確保焊縫質(zhì)量。

4 小結(jié)

在我國公路隧道建成后運營過程中，因受到多種因素的影響，如車輛行駛工況、外部惡劣環(huán)境等，公路隧道襯砌不同位置極易產(chǎn)生不同程度的滲漏問題，所以在進行公路隧道養(yǎng)護施工過程中，一定要對滲漏病害的處治給與高度重視。本文以山西省某一條高速公路隧道為例，深入分析了公路隧道襯砌滲漏病害的多種影響因素，并以此為依據(jù)，提出相應(yīng)的公路隧道襯砌滲漏病害處治技術(shù)，以期為我國公路隧道滲透病害的處治起到一定的借鑒作用。