新建隧道病害處治加固技術

楊紹戰　張　云

(中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西 西安　710075)

?

新建隧道病害處治加固技術

楊紹戰張云

(中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西 西安710075)

摘要：以新建孫家崖隧道為例，分析了隧道初期支護變形、二次襯砌開裂等病害產生的原因及現狀，提出了隧道病害整治的原則，并根據裂縫寬度以及素混凝土襯砌、鋼筋混凝土襯砌的不同形式，采取了相應的加固方案，保證了該隧道的施工質量。

關鍵詞：隧道，襯砌，裂縫，病害整治

1工程概況

重慶奉節至巫溪高速公路孫家崖隧道為分離式特長隧道，左線長3 210 m(LK0+675～LK3+885)，右線長3 255 m(RK0+615～RK3+870)。隧道位于長江北岸，處于四川盆地東部邊緣、大巴山南緣與鄂西山地接壤地帶。隧址區及其附近無區域性斷層通過，但隧道區分布有康家屋場滑坡和大坪滑坡群；隧道前半段洞身泥灰巖夾泥巖，泥灰巖有溶蝕現象，隧道后半段洞身分布有煤礦采空區，洞口附近陡崖巖體有剝落掉塊。隧道前半段圍巖為巴東組泥灰巖夾泥巖，強～中～微風化為主。后半段圍巖以徐家河組砂巖夾泥巖為主，夾炭質泥巖和煤線，隧道施工中存在煤層瓦斯涌出的危害，煤塵有爆炸危險性，設計標高以上約40 m分布有煤礦采空區。隧道圍巖以Ⅳ級、Ⅲ級為主，洞口為Ⅴ級。

大坪滑坡位于隧道進口段，分為前后兩級，前級分為東西兩塊，整個滑坡寬約365 m，垂直線路長約480 m，滑坡滑動對隧道影響較大。其中左線淺埋段位于滑坡體內，至大里程部分地段滑動面位于隧道拱頂；右線隧道基本位于滑動面附近，至大里程段右線隧道埋深較深，滑坡對隧道影響逐漸減小。

綜上所述，隧址區主要不良地質為滑坡、巖溶和煤礦采空區。

2隧道病害原因及現狀

孫家崖隧道進口位于大坪滑坡群地段，2011年4月，在連續降雨等自然因素影響下，引發滑動面產生位移，前級出現開裂變形，已施工的抗滑樁樁背出現開裂變形，之后裂縫繼續向后發展，導致坡體上出現多道裂縫，部分房屋出現變形，期間滑坡的右側界變形逐漸加大。此外，造成孫家崖隧道已施工完經過滑坡體段落初期支護、二次襯砌產生病害。隧道施工進度滯后，嚴重制約施工工期和結構安全。

隧道進口LK0+806～LK0+860及RK0+780～RK0+816段初期支護變形侵入限界，最大變形已侵入二襯厚度28 cm，為防止變形繼續擴大，現場已采取環向注漿加固、增設臨時護拱等措施，目前變形基本趨于穩定。

由于受滑坡的影響還導致已施工完的二次襯砌出現不同程度的開裂。

左洞二襯開裂范圍長171 m，部分段落二次襯砌和矮邊墻出現多條環向和斜向裂紋，寬度約1 mm～2 mm，裂紋長3 m～8 m；右洞二襯開裂的范圍長249 m，部分段落二襯出現網狀裂紋，二次襯砌有明顯錯臺，最大處裂紋寬度達20 mm，并有12 mm橫向位移錯臺，裂縫從二襯至仰拱全環貫通。二次網狀開裂見圖1。

初支變形侵限及二襯開裂段落圍巖設計情況：Ⅴ級淺埋段二襯為45 cm厚鋼筋混凝土，Ⅴ級深埋段二襯為45 cm素混凝土。

3隧道病害治理原則

1)對于滑坡影響范圍內的隧道結構，隧道初支變形侵限換拱、二襯結構補強加固或重新襯砌，應在滑坡治理完的前提下進行，否則仍有可能再次發生襯砌開裂，滑坡治理期間可對隧道結構進行臨時支撐。2)襯砌因滑坡引起的裂損無論輕重，如有繼續發展趨勢時均需處理。3)不允許襯砌背后存在空洞，它不但降低了地層抗力，而且將來一旦坍塌，將使圍巖進一步松弛，故必須予以處理。4)襯砌因地層壓力大裂損嚴重但大部分結構仍有承載力時，在滿足凈空要求時多數采用套襯處理(厚度應不小于30 cm)，不能滿足凈空要求時可采用拆除重建方法。

4隧道病害整治方法

通過現場查看，針對隧道初支變形、二襯開裂、滲漏水、空洞等病害具體處治方案如表1所示。

1)隧道初支變形侵限。增加臨時護拱支撐；對原有初期支護進行環向注漿加固；初支換拱長度達到6 m后即可進行再次的二襯施工，二襯鋼筋為4Φ25，混凝土標號由C25提高為C30。

2)素混凝土襯砌開裂。a.裂縫寬度小于5 mm(鋼帶+噴混加固)。在襯砌輪廓外沿縱向布設W280鋼帶，縱向間距0.8 m；對鋼帶位置布設φ22樹脂錨桿，長度為30 cm，環向間距1 m，縱向間距0.8 m；噴15 cm厚C25混凝土。鋼帶加固施工見圖2。b.裂縫寬度大于5 mm及裂縫網狀密集段(三肢格柵+噴混加固)。對原有二襯表面鑿槽沿縱向布設三肢格柵，縱向間距1 m；掛設φ8鋼筋網片，噴13 cm厚C25混凝土。

文章編號：1009-6825(2016)14-0171-02

收稿日期：2016-03-06

作者簡介：楊紹戰(1983- )，男，工程師;張云(1984- )，男，工程師

中圖分類號：U457.2

文獻標識碼：A