高速公路隧道病害的成因與治理

朱春林

摘 要：技術(shù)落實(shí)不到位及路面破損問題，都會導(dǎo)致隧道病害的產(chǎn)生，因而，為了促進(jìn)隧道施工的發(fā)展，并帶來穩(wěn)定的增收，需要在隧道病害的成因與治理研究中進(jìn)行問題的記錄，以便幫助隧道施工維持較高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，有利于促進(jìn)隧道施工的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速公路;隧道病害;病害成因;治理研究

0 引言

解決隧道病害問題出現(xiàn)的答案是，按照隧道施工的整體規(guī)劃進(jìn)行地質(zhì)條件的調(diào)查，解決客觀問題對隧道施工的影響，并創(chuàng)設(shè)出一體化的病害分析鏈條，增加隧道施工的可控性外，為隧道施工帶來結(jié)構(gòu)的升級。其次，隧道病害的成因大多由于對施工技術(shù)的落實(shí)不到位所致，隧道病害的主要表現(xiàn)形式包括路面破損、襯砌結(jié)構(gòu)腐蝕等內(nèi)容。

1 高速公路隧道病害的成因

1.1 滲漏水問題

隧道病害問題得以形成的關(guān)鍵，是由于滲漏水問題的出現(xiàn)，一旦無法通過裂損病害的控制環(huán)節(jié)，進(jìn)行滲漏水問題的處理，那么就會增加襯砌結(jié)構(gòu)的質(zhì)量腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，增加了高速公路隧道病害的潛在發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。其次，高速公路隧道通風(fēng)及排水條件的缺失，會對隧道內(nèi)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更多破壞，尤其在襯砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的問題影響下。同時(shí)，隧道內(nèi)結(jié)構(gòu)的自然腐蝕以及混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫問題，也會在隧道的應(yīng)用中增加更多的隱患風(fēng)險(xiǎn)。為了滿足隧道排水、隧道通風(fēng)的基礎(chǔ)功能性條件，需要通過具體的預(yù)測，把滲漏水問題在項(xiàng)目建設(shè)之初分到各個(gè)環(huán)節(jié)之上，以便降低隧道內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施及設(shè)備所受到的自然腐蝕，達(dá)到優(yōu)化隧道通風(fēng)、排水條件的同時(shí)，降低后續(xù)的維修與保護(hù)成本，增加高速公路隧道的使用安全。

1.2 路面損壞問題

在路面損壞問題的影響下，隧道的質(zhì)量及隧道病害的易發(fā)性都會得到相應(yīng)提高，一旦缺乏對施工因素的影響預(yù)測，那么在隧道地基的建設(shè)與使用中，將會產(chǎn)生地基起拱等路面損壞問題的產(chǎn)生。其次，路面損壞問題與施工因素及施工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)安排聯(lián)系緊密，應(yīng)通過分級管控手段，降低路面起拱、路面下沉等普遍隱患問題的產(chǎn)生。目前影響路面損壞問題的條件主要有施工條件和地質(zhì)水文條件的影響，針對兩類現(xiàn)象進(jìn)行隧道病害的成因分析，一方面需要在施工條件的次序分級中，找到處理道路接觸基礎(chǔ)時(shí)所產(chǎn)生的問題，另一方面，需要按照結(jié)構(gòu)裂縫的頻發(fā)性，通過施工次序劃分的方法，降低客觀因素對結(jié)構(gòu)底板的剝離影響，最后降低翻漿冒泡的隱患發(fā)生。

1.3 襯砌結(jié)構(gòu)的腐蝕問題

水文地質(zhì)條件也是影響混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的核心因素之一，對比混凝土裂縫、地下水滲透現(xiàn)象，研究鋼筋強(qiáng)度與隧道病害的關(guān)系，易于給予路面施工更為具體的作業(yè)安排。在圍巖承載力的分析上，一旦缺乏襯砌結(jié)構(gòu)的技術(shù)掌控，維持圍巖的承載力標(biāo)準(zhǔn)，那么就難于進(jìn)行隧道凈空的處理，使圍巖的承載力成為支撐隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)條件。可見，襯砌結(jié)構(gòu)具有增加隧道穩(wěn)定性的能力，是當(dāng)前進(jìn)行隧道病害成因研究的主要方向，也是保持隧道內(nèi)車輛平穩(wěn)運(yùn)行，降低因襯砌結(jié)構(gòu)承載力缺陷而對隧道內(nèi)車輛行駛安全的影響。當(dāng)前，進(jìn)行襯砌結(jié)構(gòu)問題研究時(shí)，需要在以下幾個(gè)層面進(jìn)行病害成因的分類，其一，基于客觀的外在條件，在基礎(chǔ)使用狀況下，研究凍害、雪害問題對襯砌結(jié)構(gòu)的腐蝕性影響。其二，在襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)部承載力層面，分析裂縫、漏水、腐蝕問題的產(chǎn)生原因。

2 高速公路隧道病害的治理

2.1 注漿加固的治理分析

選用注漿加固治理方法進(jìn)行病害處理時(shí)，需要結(jié)合圍巖的表面狀況，處理圍巖承載力缺陷問題的同時(shí)，針對不同結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行加固填充的結(jié)構(gòu)處理。這是解決結(jié)構(gòu)變形問題，并協(xié)同隧道病害的產(chǎn)生原因進(jìn)行隧道病害初期治理的主要方向。其次，將巖體裂縫問題與圍巖承載力不足的問題相互關(guān)聯(lián)，在外部結(jié)構(gòu)層面進(jìn)行病害問題的形成分析，并在注漿加固治理方法的易行性層面進(jìn)行堵水分析可知，其中影響隧道病害發(fā)生的大部分原因通常來自于地質(zhì)條件的影響。在阻隔地下水的加固治理過程中，探索一體化病害治理的方向，啟動襯砌結(jié)構(gòu)承載力加固的方案，可實(shí)現(xiàn)襯砌結(jié)構(gòu)的變形預(yù)防。同時(shí)，聯(lián)合巖體裂縫、巖體空隙等病害形式，通過注漿加固治理方法，打通不同結(jié)構(gòu)上的物理缺陷，可降低底層透水對高速公路隧道使用的影響。最后，注漿加固技術(shù)在帶來襯砌結(jié)構(gòu)承載力提升的同時(shí)，也能阻斷地下水的滲入，使高速公路隧道具備良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2.2 加固錨桿的治理分析

錨桿懸吊與組合梁的病害治理應(yīng)用，可共同作用于圍巖結(jié)構(gòu)，增加圍巖結(jié)構(gòu)的承載性能，使區(qū)域結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題、承載力問題、結(jié)構(gòu)變形問題得到妥善處理。其次，在使用此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行病害處理時(shí)，需要落實(shí)拱背超挖回填問題，以便降低治理過程所損耗的資源投入。其次，在圍巖體之間的深度控制上，應(yīng)增加加固錨桿處理技術(shù)的覆蓋范圍，達(dá)成病害問題處理目標(biāo)的同時(shí)，提升加固錨桿技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)效率。在布設(shè)錨桿的過程中，持續(xù)增加空洞注漿的處理范圍，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)外，加速錨桿布設(shè)的應(yīng)用效率，能夠促使錨桿加固過程進(jìn)入良性的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，減低加固設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的缺陷問題，為高速公路隧道病害的處理帶來更多的技術(shù)影響。最后，通過一體化的錨桿加固方式，持續(xù)規(guī)避襯砌結(jié)構(gòu)的變形問題，可完成隧道病害治理的降本增效，為此治理過程帶來更好的應(yīng)用效果。

2.3 套襯治理技術(shù)分析

套襯治理過程能夠解決襯砌表面的結(jié)構(gòu)問題，用二次處理的方式，結(jié)合混凝土強(qiáng)度的有效控制，可幫助公路隧道進(jìn)行結(jié)構(gòu)層面的優(yōu)化，減少縱向裂縫以及滲漏水問題的發(fā)生。其次，套襯治理過程能夠陸續(xù)解決結(jié)構(gòu)承載能力不足的問題，并在滲漏水處理環(huán)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的資源投入，可強(qiáng)化圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提升高速公路隧道的使用安全度。同時(shí)，套襯治理技術(shù)結(jié)合錨桿加固技術(shù)對病害處理的提升巨大，比如結(jié)構(gòu)承載力的問題、結(jié)構(gòu)表面的缺陷問題都能得到一一解決。因而，在應(yīng)用套襯治理技術(shù)的過程中，需要強(qiáng)調(diào)治理操作的次序問穩(wěn)定，按照固有的結(jié)構(gòu)處理模式，并在混凝土灌注的過程中進(jìn)行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的改良，可通過二次強(qiáng)化的方法，削弱圍巖壓力以及滲漏水的隱患影響。最后套襯治理技術(shù)的應(yīng)用，還要依賴混凝土灌注進(jìn)行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提升，只有在規(guī)范的技術(shù)操作中，改變治理操作的次序安排，使結(jié)構(gòu)厚度以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性符合高速公路隧道使用的基本條件，才能為高速公路病害治理過程提供更為優(yōu)質(zhì)的方案。

2.4 襯砌結(jié)構(gòu)的防治分析

單純依靠襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行隧道病害的治理，很難同時(shí)做好裂縫放置、襯砌防腐等多方工作。在進(jìn)行裂縫防治中，需要將混凝土砂漿填充及砂漿的涂抹控制作為首要的控制內(nèi)容補(bǔ)充，以便確保此項(xiàng)工序符合防治操作需求。同時(shí)，進(jìn)行多道裂縫處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生形式的不同，改變微膨脹劑的使用劑量，微膨脹劑對于襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫而言，可完成多道裂縫的處理，使拱圈結(jié)構(gòu)具備良好的應(yīng)用狀態(tài)，以便增加襯砌結(jié)構(gòu)的承載能力。可見，襯砌裂縫的防治手段具備一定的適用性，添加微膨脹劑可擴(kuò)大裂縫治理的影響范圍，是混凝土結(jié)構(gòu)的承載力提升。值得注意的是，路基的穩(wěn)定性治理同樣是襯砌結(jié)構(gòu)防治的重要內(nèi)容分類，在此過程中大多援用錨網(wǎng)噴進(jìn)行結(jié)構(gòu)缺陷的處理。最后，路基為高速公路隧道的受力結(jié)構(gòu)，進(jìn)行病害治理時(shí)需要考慮路基結(jié)構(gòu)的傳力性能，降低泥化、風(fēng)化的客觀影響。

3 結(jié)束語

滲漏水、路面損壞、襯砌結(jié)構(gòu)腐蝕等問題，是影響混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的誘因，對比混凝土裂縫、地下水滲透現(xiàn)象，研究鋼筋強(qiáng)度與隧道病害的關(guān)系，并通過注漿加固、加固錨桿、套襯治理、襯砌結(jié)構(gòu)的治理研究與治理應(yīng)用，可有效阻斷地下水的滲入，使高速公路隧道具備良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

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