談公路隧道路面工程病害實用處治技術

雷 琳

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

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談公路隧道路面工程病害實用處治技術

雷 琳

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

介紹了公路隧道路面常見的病害類型，并以某工程項目為例，通過鉆孔取芯，分析了隧道病害的產生原因，探討了具體的整治對策，有利于保證公路隧道路面工程的運營安全。

公路，隧道，路面病害，整治對策

0 引言

當前我國的公路隧道項目已經有了蓬勃的發展。但是由于很多公路隧道項目存在較強的不可預見性以及隱蔽性，同時施工環境差，容易受到地質影響，危險因素多等，造成隧道在投入使用之后路面往往會由于各種原因而發生開裂等病害，如果不對該問題進行及時、妥善的處理，則會造成隧道路面的承載能力遭到破壞，不僅會造成隧道的形成安全受到不良影響，嚴重時還會造成隧道失去通行作用，所以一定要及時的發現公路隧道路面的各種病害問題，并通過有效的途徑對其進行處理。

1 公路隧道路面常見病害問題

1.1 裂縫類病害

干縮裂縫的出現原因多是由于路面氣溫過高，導致路面水分大量散失，造成由于干縮所引起的拉應力超過混凝土結構的抗拉強度，從而造成混凝土路面發生裂縫病害。干縮裂縫多會呈現出表面開裂，并且縫寬以及長度都非常小，呈現出縱橫交錯狀，類似于龜紋；荷載裂縫一般是因為車輛嚴重超載或者是路面結構設計不科學而引起的，造成半剛性基層結構中的拉應力遠大于設計強度，進而引發斷裂病害；溫度裂縫一般是因為路面晝夜溫差過大而引起的，造成溫度應力逐步上升，使得面板出現拉裂病害；其他裂縫則涉及到由于路基填土受到水侵蝕或者是壓實不均勻而引起的路面裂縫類病害問題。

1.2 接縫類病害

接縫類病害通常包括接縫張開、填縫料損壞以及接縫破裂等幾種類型。其中接縫張開通常是由于路面在受到長期荷載作用，導致板塊的下滑力遠大于板塊與基層間所產生的摩擦阻力，進而造成路面接縫的寬度慢慢拓寬；接縫破碎一般是因為填縫料損壞所造成的，由于縫隙之中具有不可壓縮材料，進而造成路面接縫部分發生破損或者是變形情況；填縫料損壞多是由于填縫料的質量不達標，造成填縫料在受到外界環境影響之后發生老化、損壞問題，另外水泥混凝土路面在出現受熱膨脹問題之后，脹縫會受到擠壓，進而造成填縫料被擠出。

2 治理公路隧道路面病害的有效解決途徑

對于路面裂縫類病害一般可通過條帶罩面法、面板局部更換以及灌漿法等。其中細長條帶罩面技術可用于修補蜂窩路面、路面龜裂問題以及路面交叉裂縫等；灌漿法可以對多種路面裂縫病害進行處理，根據施工技術可以將其劃分為直接灌漿法、壓注灌漿以及擴縫灌漿等幾種類型；面板局部更換法可以應用在范圍較廣的面板裂縫類病害問題。在處理過程中所需要應用的處理技術、處理要求以及原材料均需要和路面設計以及施工相同。

對于接縫類病害一般可以通過填縫料進行修補，也就是通過填縫料來修補受損或者是老化的接縫，以使縫隙具有較強的封閉性，從而防止接縫中進入雜物；對于由于路面磨損以及坑槽所導致的松散類病害問題，需要提升路面的清掃頻率，及時將路面上的各種硬物，如煤渣以及碎石等清理干凈，防止由于車輪反復碾壓以及摩擦而造成的路面受損問題。對于行車量較大的隧道路面需要加設磨耗層，以使水泥混凝土面層得到保護。若是路面上形成坑槽，則需要通過水泥混凝土材料及時的修補密實；對于變形類病害問題，應根據不同的情況采取有效的解決辦法，如對于沉陷或者是錯臺病害問題，需要使用面板局部更換技術或者是機械磨平法，并根據病害程度對基層進行有效的修補，以使路面具有較強的壓實度以及平整度。脫空病害需要通過注漿法進行處理，也就是于板底脫空處的適當位置開鑿一個注漿孔，在完成注漿之后需要通過水泥砂漿將此孔洞密封填實。

3 工程實例

某高速公路隧道項目處于低山丘陵地帶，地勢總體呈現出由西向東緩慢的降低。本隧道項目屬于分離式隧道，通過新奧法原理展開設計，洞內安裝了供電以及照明等裝置。在本公路隧道項目通車一年之后發現，路面局部出現了隆起開裂問題，同時有慢慢擴大的趨勢，路面隆起長度已經達到了10 m，同時有1條裂縫呈現出橫斜向并貫穿路面，通過檢查后發現隧道襯砌結構的外觀基本上保持完好。

3.1 隧道路面病害問題的檢測

在對隧道路面之中的隆起開裂以及周圍裂縫實施檢測時，可以利用裂縫觀察設備以及鋼尺等儀器。通過檢測可以發現，路面隆起的高度達到了23 mm，裂縫最大寬度達到了4 mm。主裂縫主要處于左側行車道上，并且呈斜向方式發展到檢修道邊，造成附近檢修道中產生了貫通裂縫，其中主裂縫長度在10 m左右。車輛在隧道內高速通行時，由于車速較快，所以在開裂處容易發生跳車問題，造成行車的安全受到了很大的影響。另外右側行車道區域和右側檢修道也發生了輕微開裂問題，但路面并沒有發生隆起。在利用激光隧道斷面設備對隧道病害發生地點的相關斷面尺寸進行檢測后，將檢測結果和原設計尺寸相互對比，得知并沒有出現侵入限界問題。

3.2 鉆孔取芯

現通過混凝土鉆孔取芯設備來對隧道出現病害情況的路面與其以下拱底地質進行取芯檢查并分析。鉆孔取芯位置應當選擇在開裂問題嚴重程度最高的主裂縫周圍，要求其和隧道左側檢修道之間的間距達到2.80 m。另外鉆孔深度應當根據隧道路面以下區域的構造大小進行確定，在本項目中需要深入到路面以下約4.5 m，從而更為詳細的了解拱底地質情況。通過取芯檢測結果可以得知，拱底結構以下所分布的圍巖結構屬于是綠灰色細粒，并包含白色泥質夾層，該土層的厚度經測量在1.5 m左右，具有強風化特征。

3.3 隧道病害原因論述

通過本公路隧道項目的地質縱斷設計圖可以得知，隧道路面開裂區域的斷裂帶傾向剛好會經由隧道病害地點的路面以下，主要包括巖體塊狀結構，并且斷層表層呈現出破碎松疏，所以滲水問題高發。基于現場鉆孔檢測結果以及地勘資料可以得知，隧道圍巖主要包括泥質灰巖結構和奧陶統石灰巖結構，局部包含有夾薄層頁巖，并且呈現出碎裂鑲嵌結構，不僅孔隙度高，同時非常容易破碎，具有較大的裂縫率。因為本隧道項目建設范圍在某年7月份、8月份的雨量相對較大，所以以檢測結果為依據可以認為病害問題是由于縱向判斷而引發的，也就是地表水沿斷裂帶進入到路基內部，造成圍巖含水量增多，松散膨脹，圍巖結構的摩阻力逐步的降低，造成上覆山體也就是斷層上盤區域出現下滑趨勢，從而導致荷載壓力提升，再加上該病害問題的區域位于有仰拱以及無仰拱的交界地段，因此隧道較薄弱的區域會首先的顯現出這一病害，最終造成隧道拱底隆起；其次是橫向判斷，因為斷層已經傾斜向延伸到了隧道病害范圍的拱底，同時該段隧道結構的拱頂圍巖具有較高的強度，拱部襯砌結構和圍巖的整體剛度遠超過拱底剛度，同時拱底圍巖比較軟弱破碎。再加上圍巖在受到水的長期浸泡之后會軟化膨脹，導致隧道項目的水平壓應力逐步提升，在隧道結構的拱底承載力小于荷載強度的情況下，隧道拱底則會出現隆起變形問題。

3.4 整治對策

對本隧道項目的上、下行兩洞頂區域的地表斷層表面實施排水處理，也就是增設截排水溝，同時加鋪隔水層；在洞內開展排水專項檢查，防止由于於塞而導致的圍巖水位上升問題，提升增大圍巖水壓力，同時減弱隧道圍巖強度；對于出現病害問題路面40 m左右的鄰近范圍，將自進式錨桿布置到其仰拱及拱腳之中，同時通過補充澆筑仰拱來實施加固，另外仰拱上面則需要先通過C15片石混凝土材料進行回填施工之后再進行路面的澆筑；在施工階段應當通過分段跳馬口開挖技術，并使每段開挖進尺可以保持在2.5 m～3 m之間，從而防止圍巖受到擾動；最后為了降低對交通的影響，在治理隧道路面開裂問題時，應當只開放1個車道，并對其他2個車道進行封閉。左半幅以及右半幅仰拱結構所使用的鋼筋應當于中間車道底部進行連接。

4 結語

公路隧道項目路面可能會由于氣候因素、行車因素、溫度因素等情況而發生開裂問題，這會造成路面的使用質量降低，行車的安全程度下降。由于隧道路面病害問題的形成原因比較復雜，為此一定要對病害問題的特征以及病害原因進行深入探討，進而有針對性的解決問題，做到對癥下藥。

[1] 唐連權,劉傳新.膨脹巖引起的隧道路面病害檢測、成因分析與處治[J].現代交通技術,2016(2):69-73.

[2] 王云安,黃志才,黃 琳.漢鄂高速巴家灣隧道路面病害分析與處治方案[J].西南公路,2014(4):119-122.

[3] 吳越江.淺析高速公路隧道水泥混凝土路面施工技術及病害預防[J].西部探礦工程,2010(1):124-126.

[4] 賴金星,張 騫,董自超.梁家山隧道病害成因綜合勘察分

析與處治措施[J].工程勘察,2010(7):27-31.

[5] 張 宏,王智遠,程 昊,等.寒旱區隧道出入口路橋過渡段路面病害成因機理[J].內蒙古大學學報(自然科學版),2014(4):435-440.

Discussion on practical treatment technology of highway tunnel pavement engineering diseases

Lei Lin

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

This paper introduced the common disease types of highway tunnel pavement, taking a project as an example, through the core drilling, analyzed the causes of tunnel diseases, discussed specific countermeasures, to ensure the safe operation of highway tunnel pavement engineering.

highway, tunnel, pavement disease, regulation countermeasure

1009-6825(2017)10-0152-03

2017-01-21

雷 琳(1980- ),女,工程師

U416.2

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