城市隧道的科學養(yǎng)護構建

劉 揚

（鄭州市城市隧道綜合管理養(yǎng)護中心，河南 鄭州 450000）

近年來，隨著城市化建設進程的不斷加快，國內城市建設以及發(fā)展規(guī)模也在逐年的擴大，城市地下空間資源成為開發(fā)利用的熱點。為促進城市交通事業(yè)的快速發(fā)展，隧道成為緩解交通空間資源不足的重點，加強隧道養(yǎng)護以及管理勢在必行。實踐中可以看到，如果隧道出現(xiàn)滲漏水以及襯砌開裂等問題，或者養(yǎng)護管理不到位，均會導致交通問題，嚴重時會造成交通癱瘓。

1 城市隧道常見病害問題分析

從當前城市隧道運行情況來看，常見的病害主要有三種類型，即凍害、襯砌裂損以及水害。上述三種病害多發(fā)于風化變質巖以及斷層破碎帶等，尤其在斜坡以及巖堆崩塌和滑坡結構等復雜地帶。水害是城市隧道病害中最為嚴重的一種，三種病害相互影響和作用下也會導致其他類型的復雜病害，通常不以單一形式存在。從實踐來看，隧道水害較為嚴重時，會對交通出行造成安全隱患，比如隧道長期濕度較大，導致電路出現(xiàn)短路問題。同時，長期的滲漏水以及積水問題，會導致隧道內的襯砌出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，嚴重時會導致原裂縫變大；若滲漏水問題得不到及時處理，并且具有侵蝕性時，會導致襯砌混凝土受到嚴重的侵蝕。對于寒冷的地區(qū)而言，水害容易引發(fā)凍害，以至于隧道圍巖出現(xiàn)嚴重凍脹或者襯砌開裂。襯砌開裂以及變形和錯臺是城市隧道裂損的體現(xiàn)，同時襯砌開裂會造成地下水外滲，以至于混凝土受到嚴重的侵蝕，當凍害發(fā)生以后，隨著氣溫的回升，凍害位置的冰逐漸融化成水，長期滲漏和潮濕，導致襯砌混凝土變形開裂。如果圍巖滲漏水具有較強的侵蝕性，則會導致襯砌混凝土出現(xiàn)松動或者剝落問題，以至于襯砌裂損加劇。若反復出現(xiàn)凍害問題，則會造成襯砌承載能力下降，給城市隧道埋下安全隱患。

2 加強城市隧道病害科學處理的有效措施

2.1 城市隧道病害的預防以及整治措施

從整體而言，城市隧道病害防治過程中，應先采取有效的預防措施和手段。在具體施工時，應嚴防隧道地表水的漫流以及下滲，并且確保整體基底以及頂面的干燥。同時，通過增建排水溝等方式來有效預防地下水侵蝕而造成的基底面被掏空與軟化。對于圍巖地基而言，基于膨脹性以及斷層破碎帶和凍脹性圍巖地基特點分析，建議采用鋼筋混凝土形式的曲墻仰拱襯砌法予以加強。對于四級圍巖和軟巖地基來講，在進行雙層深溝和鋼筋網(wǎng)板類型的整體道床施工時，應對其基礎進行徹底清理，無須布設仰拱。實踐中可以適當增設具有較強側向支撐和便于維護的密井暗管側溝，以此來有效疏干基底位置的積水。采用上述排水措施，不僅挖溝斷面相對較小，而且對巖質地段也具有較強的適用性。直墻以及曲墻和隧道襯砌，可深埋于仰拱之下，無須對邊墻基礎進行加深。平面布置時，建議采用對隧道邊墻穩(wěn)定性影響相對較小的中心暗溝或單側溝。結合多年的實踐工作經(jīng)驗，利用技術經(jīng)濟性良好的密井暗管式深側溝進行地下水降排，不僅可以有效防治隧道道床下沉形成的裂損病害，而且能夠有效提高隧道道床工程整體施工質量。基于對施工養(yǎng)護管理便捷性的考慮，隧道淺基邊墻施工時利用鋼筋混凝土板式道床對已破損道床修護，橫向軌束梁法以及軌下支墩法的應用，可以有效提高道床整體安全穩(wěn)定性。

2.2 城市隧道具體病害防治措施

2.2.1 隧道水害防治措施

在城市隧道水害防治過程中，應建立完整的防水體系，將防水、堵水以及排水三者結合在一起，既要防控和綜合治理，又要堅持因地制宜的原則。上述防害措施配合應用的基礎上，應構建綜合防御和控制體系。水害處理過程中，應從以下幾個方面著手：一是，對地表以及地下截水進行補充，使其得以完善。在城市隧道較為薄弱的環(huán)節(jié)，應盡可能將水截留，并且將其引排掉。二是，確保城市隧道中的原排水系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用，能夠通暢排出隧道中的水。同時，用砂漿回填襯砌背面空隙處。三是，實踐中為了能夠有效防止出現(xiàn)襯砌滲漏水問題，應布設引水管、引水渡槽以及泄水管等，相關排水設施應配備齊全。四是，在隧道襯砌內側貼上防水層，并且利用密封防水材料將變形縫以及施工縫予以封堵。同時，對漏水較為嚴重的部位，及時采取有效的套拱措施進行加固處理。

2.2.2 隧道凍害防治措施

在凍害問題防治處理過程中，應先了解隧道位置的圍巖地下水凍結原因，并且采用有效的綜合治理方法來實現(xiàn)防凍的目的。具體而言，從以下幾個方面著手：一是，嚴格防范隧道襯砌漏水問題，保證襯砌結構免受凍害。同時，采用有效的抗凍以及防水結構層、接縫。二是，對于已經(jīng)出現(xiàn)凍害之處，應確保凍結圈外排水系統(tǒng)功能，及時將水排掉，避免地下水向凍結圈內延伸。三是，襯砌背面空隙處，利用砂漿進行密實回填。同時要確保排水系統(tǒng)和相關設施一直處于不凍結狀態(tài)，而且要保證順暢排水。對于嚴寒地帶而言，可利用中心深埋泄水洞等方法進行應對，加強結構以及更換土壤，利用保溫材料來有效預防凍害或者融坍問題。

2.2.3 襯砌裂損防治措施

在城市隧道襯砌裂損病害處理過程中，應注意消除已經(jīng)產(chǎn)生的裂損，同時還要防止裂損病害擴大，并且采用穩(wěn)固巖體與襯砌加固相結合的方法進行病害防治，消除結構危害。在穩(wěn)固圍巖施工過程中，應注意支擋、注漿以及錨桿等加固，對襯砌背面的壓漿以及回填和換填等進行有效處理。在更換以及加固襯砌時，應注意壓漿、嵌補、噴錨加固，并且采用套拱加固法和襯砌更換法進行有效處理。

2.3 加強城市隧道日常運行觀測

城市隧道建成并投用后一段時間，難免會出現(xiàn)沉降變形問題。如果這種沉降變形已經(jīng)危機到了隧道自身的安全可靠性，則變形必定超出了限值。為此，在隧道日常運行過程中應注意安全觀測，及時把握隧道變形及其問題和趨勢，采取有效的措施進行預防和處理。做到及早發(fā)現(xiàn)及時解決問題的同時，還要定期全面把握城市隧道工程結構特點，做好日常觀測，為隧道的養(yǎng)護管理提供數(shù)據(jù)支持。同時，現(xiàn)場采集相關數(shù)據(jù)信息，檢核有無出現(xiàn)錯誤或者漏洞之處，對閉合差進行精確計算。如果超出了規(guī)定的限值和范圍，則應及時對其進行重新測量。在觀測時，若觀測點出現(xiàn)了較大波動的變形值，則應先核實測量問題，確保無誤后上報。如果設計方對此提供了報警閾值，則變形加速或者變形值超出了報警閾值的情況，應向甲方匯報詳情并分析其產(chǎn)生的原因。

3 結語

綜上所述，在當前城市隧道工程項目建設、運行中應做好日常養(yǎng)護管理工作，既要加強觀測和日常運行養(yǎng)護管理，又要對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的病害進行針對性處理，以免病害擴大而造成更為嚴重的隱患和后果。實踐中應立足實際，結合隧道所在位置的特點以及應用管理要求，制定切實可行的科學養(yǎng)護管理機制，并且通過制度的落實來確保城市隧道質量及其安全可靠性。