探析公路隧道病害维修与加固

曹 永 新

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

探析公路隧道病害维修与加固

曹 永 新

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

介绍了公路隧道的常见病害，分析了病害产生的原因，并针对性地提出了隧道病害的维修措施和加固方法，指出为了避免公路隧道病害的发生，应该对隧道及时检查。

公路隧道，隧道病害，隧道加固

1 公路隧道病害

我国幅员深广、山川纵横，为了缩短路程长度、提高出行效率，在山岭地区修建公路多采用隧道工程。但是随着隧道的长期使用，使用过程中出现不同程度和不同方式的病害，导致隧道安全运营受损，进而对广大人民群众的出行造成了很大危害。通过调查研究我们可以发现，这是由于工程设计、施工的考虑不周和后续运营管理上的失误造成的。

1.1公路隧道常见病害

公路隧道目前已经发现的常见病害可谓是多种多样，从结构的角度可以归类为：有裂缝、渗水漏水、材质使用时间过长导致劣坏、背后出现空洞、支撑结构变形、下沉；从运营的角度可以归类为：渗漏水、支撑结构损坏破裂、通风性能不好、照明性能不够完善、有塌方导致的落石、界限不足等。本篇文章根据危害产生的原因来划分了四点：水的危害、破裂损坏、被腐蚀、冷冻。这里面水的危害分别是；涌出水、滴漏水、渗出水还有滋润水；破裂损坏分别是：支撑结构形变、支撑结构性变动、支撑结构裂开；腐蚀程度根据物质性质不同划分为水害侵蚀、冻害侵蚀、烟害侵蚀等；其中冻害侵蚀中又分为路线的、排水沟的和挂冰的等。

1.2公路隧道病害产生原因

1.2.1隧道水害

隧道水害是最为普遍的病害，会造成隧道施工材料被水侵蚀软化，从而导致材料内部性的损坏，大大加剧了隧道工程对人生命安全的威胁。衬砌是隧道工程防止水害最重要的保护层，因此在实际工作中，对衬砌的定时周期性的检测是保障隧道施工不被水侵蚀软化，减少隧道工程施工材料内部性的损坏，大幅降低隧道工程对人生命安全威胁的有效手段。

隧道水害普遍同时危害性极大，不仅对工程建筑和建筑设备造成恶劣后果，同时因为隧道工程改变了原有的地形结构，因此水害也会对原本的地形结构造成巨大威胁。当水或滴或渗在公路隧道路面上时，又由于隧道内可见度一般较差，因而来往车辆行驶安全有了极大的威胁，加上公路隧道又多应用于高速公路，所以这一点危害就变得更加严重突出了。

1.2.2破裂损坏

我国公路的隧道病害有很大一部分都是衬砌。其中衬砌有几种特别常见的形式，比如衬砌的变形、衬砌的移动以及衬砌的开裂等结构裂损病害以及衬砌内外部腐蚀病害。衬砌作为隧道结构稳定性的基础，无论是出现哪一种病害，都会导致隧道稳定性降低，从而让隧道使用的安全可靠性无法得到保障。因此，对衬砌裂损以及衬砌腐蚀等病害的检测和维修加固是提升隧道使用安全可靠性的基础保证。隧道工程中衬砌病害是造成结果最恶劣的病害，其中又以衬砌裂损病害最为严重，不仅降低隧道结构的稳定性、隧道使用的安全性，同时大大提高了对人们行驶安全的威胁性和隧道维护的成本。因此，保护隧道工程的衬砌结构，定时周期性的检测隧道衬砌，虽然不能阻止隧道病害的发生，但可以大大减少隧道病害发生的几率。

1)衬砌裂损。a.衬砌变形。衬砌变形是因为衬砌承载能力不足或下降，在周围岩体施压下产生形变。衬砌的变形是有一定的危害的，衬砌的自身发生的形变会致使衬砌最终开裂。b.衬砌的开裂。衬砌变形的最终结果会使衬砌开裂。衬砌开裂通常表现在以下方面：一是产生裂纹；二是产生裂缝。而衬砌的开裂则表现为张裂、压溃、错台。张裂的定义其实就是弯曲受拉和偏心受拉导致的，裂纹和裂面向着应力方向正交是它最显著的特征。压溃的定义是指弯曲受压后带来的裂损又或是偏心受压带来的裂损。裂缝边缘能够明晰明显的看出压碎状，而厚度较厚表现在中间，厚度较薄表现在四周，他们都是像剥落的鱼鳞状的碎片。由于剪切力的裂损带来了错台，裂缝的宽度和与它表明的深处总体来说是差不多的，而衬砌则是在两边的剪切方向有移动，这是错台子自身所具有的特性。

2)衬砌腐蚀。a.水蚀。隧道水蚀普遍同时危害性极大，不仅对隧道工程衬砌危害严重同时对建筑设备造成恶劣后果。主要分为溶出性侵蚀、硫酸盐侵蚀、镁盐和氨化物的侵蚀。b.冻蚀。在寒冷区域，混凝土经过不断的冻结、融化，长期如此就会导致冻蚀。

2 公路隧道病害维修与加固方法

2.1隧道水害维修措施

1)注浆堵水；2)向衬砌背后围岩注浆；3)向衬砌内部注浆；4)向基底注浆；5)增设内防水层。

2.2隧道裂损维修措施

2.2.1稳固岩体

1)治水稳固岩体。治理渗漏水、溢出水保护周围岩体稳定性，从而提升隧道工程质量安全。2)锚杆加固岩体。通过对周围岩体锚杆，在周围岩体形成锚固力，稳定岩体防止脱落，从而实现加固岩体的目的，提升隧道工程质量安全。3)注浆加固岩体。将洛木素、聚氨酯或者水泥浆液注入周围岩体，待水泥浆液或是化学浆液凝结后，就可以有效提升周围岩体碎块的粘结力，实现加固岩体的目的。4)用其他物体来对周围的岩石进行加固。在临近山体的地方，或者是有滑坡危险的地方，可以采取在治理水的同时也对周围进行支挡。其中支挡的方式包括对陈井的锚固、孔桩的锚固，这样能够有效的预防山体滑坡。但是这点也存在相应的弊端，因为它只适用于对洞外的整治。5)对充填物的回填和充填物的换填。超挖后而没进行回填，在这个时候就需要我们采取相应的回填措施了，我们可以采取将砂浆回填密室的方法。但是在填充物不稳定的情况下就可以选择用换填的方法来处理这类事故。

2.2.2衬砌的更换措施和加固措施

1)采用压浆的方法来进行加固。衬砌裂损已经停止或者裂损速度缓慢，那么可以通过对衬砌裂缝部注浆压浆，从而稳固衬砌，提高其使用寿命。一般压浆选用环氧树脂浆，且选择非雨季进行施工。

2)嵌补加固。同样的衬砌裂损已经停止或者裂损速度缓慢的情况下，如果裂损位置无法使用压浆加固，例如顶部以及裂缝自外而内走势由低向高的情况，那么就需要采取嵌补加固。嵌补加固先处理裂损部位，然后填充环氧树脂浆或者环氧混凝土嵌补，最后使用水泥砂浆封口。

3)喷锚加固。在锚杆加固周围岩体后，可以在锚杆上喷涂一层混凝土以达到加固衬砌的目的，从而大大提升锚杆的加固效果。

4)套拱加固。衬砌顶部是最容易发生裂纹、裂缝的地方，因此衬砌进行检测时一定要仔细检查衬砌套拱，如果发现存在裂纹、裂缝要及时采取相应手段进行修理，问题状况严重的要大修。

5)更换衬砌。如果衬砌已经受到严重侵蚀或裂损，承受能力无法得到保障，维修加固收效甚微，那么这时候最好的方法就是重新建设衬砌以节约维修成本。

6)加固手段的多样性。对于加固方面来说，加固的手段实际上有多种方式，其中包括扩大基础和加设仰拱。扩大基础可以在墙基处增设混凝土；加设仰拱可以在隧底对上鼓进行填充。

3 衬砌腐蚀的维修

公路隧道衬砌腐蚀的维修主要是对已腐蚀衬砌的加固与翻修，制作防腐层，降低二次侵蚀的效率，其中，重点针对伸缩缝、变形缝进行防腐处理。

4 结语

公路隧道病害所带来的危害不容小觑，不仅对公路隧道的运营造成不好的影响，同时，也威胁出行人群的行车安全。在对公路隧道病害的维修与加固过程中，要时刻监视隧道运营状态，能够做到防患于未然，为了避免公路隧道病害的发生，我们应该对隧道及时检查，更要有重点的检查，做到特别和限界检查。在检查过程中发现的隧道病害要实时维修与加固，从而保障国民出行的隧道行车安全。

[1] 雷 琳.谈公路隧道路面工程病害实用处治技术[J].山西建筑,2017，43(10):152-154.

[2] 刘华莉,师 刚.运营公路隧道衬砌病害力学模型及粘贴钢板加固研究[J].混凝土与水泥制品,2017(3):75-80.

[3] 徐林生,陈扬勇,王知远,等.公路隧道路面工程病害实用处治技术研究[J].中外公路,2016(6):66-68.

[4] 胡忠林,齐英杰,白 璐.浅析公路、隧道病害检测车的检测原理[J].林业机械与木工设备,2016(6):18-21.

[5] 黄 瑞,胡晓勇.公路隧道衬砌病害原因分析及处治方法的探讨[J].公路交通科技(应用技术版),2016(5):30-32.

Analysisonthemaintenanceandreinforcementofhighwaytunneldiseases

CaoYongxin

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

This paper introduced the common diseases of highway tunnel, analyzed the diseases causes, and put forward targeted maintenance measures and reinforcement methods of tunnel diseases, pointed out that in order to avoid the diseases of highway tunnel, the tunnel should be timely check.

highway tunnel, tunnel diseases, tunnel reinforcement

1009-6825(2017)28-0183-03

2017-07-21

曹永新(1981- )，男，工程师

U457.2

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