隧道衬砌裂损病害检测与治理对策

赵宗林

(贵州高速公路集团有限公司，贵州 贵阳 550001)

隧道衬砌裂损病害检测与治理对策

赵宗林

(贵州高速公路集团有限公司，贵州 贵阳 550001)

为了提升公路隧道病害治理效率，分析病害的检测结果并提出相应的解决方式。通过地质雷法模式完成无损检测以及弹塑性有限元对治理之前和治理之后的结构受力情况进行研究。经实际应用检验，该工作模式效果良好，可以有效提升隧道加固治理施工质量，延长隧道的使用寿命。

公路隧道；衬砌损害；隧道检测

1 病害检测

1.1 衬砌渗漏水检测

以某工程为例，对衬砌渗漏水检测进行阐述。隧道直穿垭口，虽然隧道建设在泥质的页岩中，但是岩体有裂隙发育，地表水下渗通道比较好，所以每逢有降水的时候，隧道洞内都会出现比较严重的漏水情况，影响时间较长，会随着晴天时间的延长而停止。该现象表明 隧道地下水的主要组成部分是来自于地表的降水，隧道进水位置顶部有矩形的混凝土水渠，水渠横穿洞顶，可以将当中的淑芬接引到洞口位置。水渠混凝土的面壁必然会出现漏水，这也是隧道地下水的另一个构成要素。通过矿山法进行施工，该施工方式会增加隧道衬砌的接缝，所以说 隧道一定会出现渗漏水。在对衬砌混凝土进行施工时，从拱腰到拱顶都比较难填满，振捣施工难度大，施工时会留下空穴。一旦发生坍方，空洞难以填满，这些空穴和空隙会在 隧道中堆积，形成漏水。

1.2 病害检测结果

通过探地雷达联合钻孔取样等方式对矿山法施工 隧道的病害情况进行全面检测。探地雷达检测公路隧道衬砌质量也是反射波探测法的一种形式，向地层发射强度适中的高频电磁脉冲波，电磁波在传输的过程中会遇到不同磁性介质分界面的时候，其中一些能量会以反射波的形式返回到地面，而其余的能量可以通过界面继续进行传播。在继续传播的过程中如果遭遇另一界面，依然会产生反射波，返回到地面，对反射波携带的信息进行研究，即可明确底层内厚层等方面的物理量，所以在对其进行检测时，必须要保证反射波强度以及反射波的质量可以满足检测的基本需求。某工程隧道衬砌厚度如图1所示。

图1 某工程隧道衬砌厚度检测结果示意图

2 病害治理

2.1 衬砌空洞注浆施工

通过地质雷达检测的方式发现 隧道衬砌拱的背后位置存在许多孔洞空间，这些空洞与空隙会从侧面提升衬砌的荷载，减少衬砌抗力，并且内部地下水会对周围的围岩造成软化效应。结合施工队伍的技术掌握情况与工程所在地区的实际情况，决定使用衬砌背后填充注浆施工技术对该地区病害进行处理，提升衬砌的承载能力与衬砌的堵水能力。注浆液和注浆液的使用量，对病害处理结果有直接影响。通过对所有的注浆材料进行对比分析发现，通过水泥浆混合液单液注浆进行施工，预期效果良好。水泥浆混合液中，水泥占80%，粉煤灰20%。将所有配置完成的水泥浆混合料按照等比例水灰比试验，结石率在0.85，抗压强度也比较好。在进行注浆时，要秉承先拱顶、后拱腰、再拱脚;先对裂缝少处注浆,再处理缝隙较多的地方的施工顺序原则进行施工。

2.2 隧道衬砌补强层

隧道补强层厚度只要满足15 cm以上，通常都可以保证车辆行驶安全。隧道拱位置膜筑15 cm厚度的混凝土，施工难度大并且很容易产生孔洞，难以保证隧道的施工质量和使用质量，如果条件允许，可以通过喷射混凝土的方式进行施工，最大化的减少该问题的产生几率。该工程隧道的边墙的直立的，可以通过提升振捣强度等模式进行施工， 隧道衬砌补强层施工时，通过喷射混凝土以及模筑混凝土进行施工，可以提升施工便捷性，还可以保证工程施工质量。为了全面提升原有隧道拱部衬砌施工质量，改善墙体的受力状态，可以使用螺纹钢砂浆锚杆对隧道拱脚进行加固。全隧道衬砌满铺，钢筋网通过焊接的方式固定在连接钢筋位置，这样喷射混凝土的时候钢筋网不容易出现颤动，衬砌破损的位置可以增加一层钢筋网，喷射混凝土层的时候可以使用C20小石子喷射混凝土，厚度控制在15 cm，分别喷射三次，每次的喷射厚度尽量保持一致。喷射混凝土必须要在4 min内完成初凝，2 h以内强度达到额定标准，如果混凝土的初凝时间超过2 h，容易影响工程日后使用质量。

2.3 补强层内排水系统

隧道的使用时间比较长，渗漏水路已经习惯成了，从整体上看，水路基本都是沿着环向施工缝以及斜向裂缝等位置深处地下水，并且少数部分还存在渗水的情况。根据隧道衬砌补强方案来看，不能通过铺挂防水板的方式进行施工。综合工程所在地区及工程资金的情况，使用YAS排水板管裂缝敷设的方式来构建排水系统，对地下水流进行控制，让地下水流不会流入到隧道的内部。从隧道衬砌补强方案来看，不可以使用铺挂防水板的方式对隧道进行防水处理。可以通过YAS排水半管沿着裂缝位置来敷设排水系统，保证地下水不会流入到隧道当中，将地下水控制在原有衬砌与补强层之间，最终流出隧道位置。而钻孔集水施工法通常会在大面积渗水位置使用，内置塑料花管进行集中排水，保证边墙背后地下水可以顺利排出。在铺设排水管的时候，可以沿着环向的施工缝以及斜向的裂缝来铺设排水板管，使用水泥钉等零部件对半管进行固定，等到全部安装完毕以后，用2 cm厚度的环氧砂浆来涂膜表面，保证不会被混凝土产生不良影响。环向铺设半管二货边墙顶铺设的排水管是相互连接的，而谢翔的裂缝半管二和环向铺设半管相连通，最终构成无压排水系统。而注浆孔和集中排水孔等位置也需要通过半管封盖等方式与排水系统相互连通。隧道顶位置的地面水渠经常会出现渗水的情况，并且这部分渗水也是隧道防渗漏主要需要考虑的因素之一。从过对现场进行勘查和分析施工队伍、经济状况决定使用粘贴橡胶防水板、浇筑防渗混凝土的方式来处理水槽四周位置的积水，夯填土坡，形成坡面排水系统。

[1] 赖金星,谢永利,赵严峰. 公路隧道衬砌裂损病害检测与治理对策[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2014,(1):37-41.

[2] 刘海京,郑佳艳,程崇国,黄伦海. 大坂山隧道病害处治工程工艺设计与实证分析[J]. 重庆大学学报,2011,(12):138-143,150.

2015-08-04

赵宗林(1987-)，男，贵州贵阳人，助理工程师，研究方向：公路工程施工。

U457

C

1008-3383(2016)03-0165-01