高速公路隧道病害处治技术分析

黄丽远 张紫明

高速公路隧道区域的病害问题对道路工程的安全运营造成了极大的不良影响，施工单位应采用科学合理的手段防治隧道病害，确保公路的使用安全性及可靠性。文章分析了目前高速公路隧道病害基本情况，提出了有效防治隧道病害的相关技术措施。

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0 引言

高速公路隧道工程建设期间，涉及的作业内容较多，一旦其中一个环节出现施工问题，将会对工程总体的施工质量造成严重的不良影响，如出现渗水、衬砌侵蚀病害等，为隧道的安全应用埋下隐患。针对这种情况，需要施工单位对高速公路隧道病害的具体种类加强研究，找出导致问题发生的原因，进而从具体原因入手，利用相关的防治技术进行针对性处理，有效预防高速公路隧道病害的发生，确保高速公路的良好质量及运营安全性、可靠性。

1 高速公路隧道病害概述

高速公路隧道病害类型主要包括：

（1）水害。导致这种病害发生的原因是施工单位进行高速公路工程隧道环节的施工时，未对内部岩体做好保护，使得岩体发生破坏之后出现了隧道围岩体水系失衡情况。同时因施工单位应用的防水材料防水性能差以及施工单位未对施工区域作详细的地质地貌、地下水活动等情况的勘察，编制的施工方案缺乏科学合理性，导致隧道工程防水施工质量差，隧道内的水体会顺着围岩裂隙流至隧道其它地方。如果围岩、含水层两者间实现连接，则会引发高速公路隧道水害病害。这种病害在高速公路隧道内发生的风险较高，一旦发生会导致隧道内围岩的含水量大大增加，湿度较之于无病害隧道的湿度指标值有着明显升高。如果隧道水害问题没有得到及时处理，易引发隧道内衬砌层开裂等严重隧道病害。

（2）衬砌病害。主要涉及两个方面的内容：

①衬砌侵蚀病害，究其原因主要是道路隧道施工时施工区域附近有较多地下水，通过水的腐蚀作用会导致衬砌层发生腐蚀，从而严重影响隧道围岩的稳定性;②衬砌裂缝，多由于公路隧道运营一段时间后的形变与松动压力、围岩力学形态改变与收缩应力等因素导致，主要分为环形、斜向及纵向等多种裂缝形式。这种病害发生之后，会影响隧道结构稳定性，使得隧道围岩发生衬砌掉块、水从裂缝中穿过、隧道净空减小等问题。

（3）冻害。高速公路运营期间出现衬砌裂缝没有及时处理，并且在低温环境下长时间运营，会导致隧道内的水沿着裂缝进行渗漏，在裂缝口的位置出现挂冰或冰柱现象。该问题若没有被高速公路养护人员及时发现与尽快处理，会导致冰柱体积愈来愈大，造成道路通行时的障碍;若挂冰情况持续存在，会导致隧道内的排水沟、排水管道等发生结冰堵塞问题及埋设于冻土圈中排水设施的冰塞问题[1]。

上述问题的存在严重影响高速公路应用质量，需要施工单位能够利用一定的病害防治技术对相关隧道病害进行有效的治理，确保隧道病害风险能够有效下降。

2 高速公路隧道病害处治技术

高速公路工程施工期间由于跨越地区多、里程长，导致很多路段需要从隧道中穿行而过，这就使得工程的建设质量非常容易受到隧道作业条件的影响。而在高速公路实际运营中出现的种种质量问题，也会引发隧道病害，使得高速公路的日常运营工作严重受影响，各类交通事故发生率明显提升。因此，要求施工单位对相关病害问题加强关注，积极采取措施进行处理，有效控制隧道病害风险。具体应用的防治技术包括以下几种：

2.1 注浆加固技术

该技术在现阶段的高速公路隧道病害防治处理中较为常用，具体方法是施工人员首先需要在隧道作业区域确定的注浆位置处进行钻孔与灌注浆操作，待材料完全注入至相应位置且凝固之后，即可以达到隔离渗水的水害防治目的。施工人員在具体应用注浆加固技术时，需要做好如下工作，从而保证灌注浆的注浆堵水效果：（1）施工人员需要应用钻孔设备在确定的位置进行钻孔，不能出现钻头偏移钻孔点的情况，而且钻孔后施工人员需要及时按钻孔深度对孔内残余土体进行清理，以免出现注浆操作时管道通畅性不佳的问题，使得灌注浆材料可以完全渗入到隧道溶洞、裂缝等处;（2）进行灌注孔孔洞设计施工时，要求施工人员参考注浆区域的岩石体条件及渗水、涌水的方向，最终选出最佳的注浆孔进行渗水封堵及隔离处理[2]。

2.2 结构抽换技术

该技术具体应用时常作为注浆加固技术的辅助技术进行使用，在衬砌破坏病害处理中有着非常好的处治效果。具体操作时施工人员可利用一定的材料结构支撑，如钢架支撑，对隧道内部作支撑处理，以此保证隧道内部结构完整性与稳定性良好，不会在施工期间出现变形问题。也可以在病害发生之后再利用该技术进行病害区域的重建施工，对衬砌破损区域进行有效的修复，从而降低隧道衬砌病害对高速公路运营的不良影响。

2.3 衬砌病害防治技术

针对衬砌侵蚀病害，要求施工人员在实际施工过程中，对隧道基本情况进行实地考察，待得出相应的数据参数后，重点进行该区域地下水所含成分是否具有侵蚀性特性的研究。待得出易腐蚀物质及处于运动状态的地下水对隧道有腐蚀作用的结果后，可以采用相应的处理措施对相关引发病害的危险因素进行良好控制。即使用具有较强耐腐蚀特性的水泥、高强度的混凝土等材料进行隧道砌筑施工。为避免出现砌筑混合材料配比失当问题，可在砌筑材料中加入一定量的加固剂提升砌筑层的耐腐蚀性与坚固性，待隧道衬砌施工结束后可在外部区域进行隔离防水层的施工，并做好隧道外排水设施的布设与施工工作。

如果在施工期间发现已建设完工的公路隧道施工区域有裂缝，需要施工人员立即使用修补材料进行处理，如环氧树脂砂浆、水泥浆等，以此避免裂缝愈来愈大的情况，确保高速公路隧道建设工程可以在既定的时间内高质量、高效率地建设完工。如果裂缝问题发生在高速公路投入运营之后，此时需要道路养护部门先对裂缝宽度与深度等数据进行测量，评估裂缝大小及严重性。待得出最终的评估意见后，施工人员对小裂缝可采取嵌补手段，利用具有较强加固效果的水泥砂浆进行涂抹处理，并在配置水泥砂浆时，要求施工人员可以在其中加入微膨胀剂，使用量约为15%，从而确保经过嵌补处理的隧道衬砌裂缝可以完好如初。经过评价，如果发现隧道衬砌裂缝非常大，则需要施工人员对隧道顶部承载能力进行测试。若该指标值与标准指标范围相差甚远，则可以采用重建衬砌层的手段进行病害问题处理，即将已经发生碎裂、破损的隧道混凝土进行完全拆除，在此期间可借助支撑结构进行一定的保护，防止作业区域的隧道土体发生塌陷情况。然后施工人员可利用提前配置好的材料进行作业区域的砌筑施工，其中使用的混凝土强度等级需要比原来使用的混凝土强度等级更高，以此确保重新砌筑的混凝土层强度高且稳定性好，不会轻易出现破损、开裂等病害问题[3]。

2.4 锚杆加固技术与碳纤维粘贴防治技术

在锚杆加固技术方面，施工人员主要是利用锚杆对隧道病害施工区域进行整体加固，使隧道围岩、衬砌结构可以完整地结合在一起，确保隧道整体结构的承载能力显著提升，防止发生衬砌结构变形情况。在碳纤维粘贴技术应用时，施工单位可以选择具有重量轻、耐腐蚀及强度强的碳纤维材料，将其粘贴在衬砌层上，待衬砌层上生成复合材料CFRP后，便可以充分发挥出粘贴材料的特性，提升衬砌层极限承载能力及耐腐蚀性，防止隧道出现相关病害。

3 结语

高速公路隧道路段施工结束之后，在实际应用期间受到多种因素影响，会发生各种隧道病害的风险，不利于公路上各类车辆的安全运行，所以需要施工单位在高速公路隧道施工过程中，对往常会出现的病害问题有着较为全面的认知与理解，进而利用有效的病害干预措施做好隧道病害防治工作，促使高速公路在后续的运营中有着非常好的应用质量与安全性，各类由于隧道病害问题导致的道路交通事故风险也因此大大降低。

[1]朱小明，冯 勇，蒲建军，等.甘肃省寒区运营公路隧道冻害处治技术[J].公路，2019，64（4）：325-329.

[2]叶 青.运营高速公路隧道路面病害处治技术研究[J].工程技术研究，2018（16）：54-55，63.

[3]宾胜林.纱帽山隧道衬砌脱空及欠厚处治技术[J].北方交通，2018（10）：87-90.