高速公路隧道病害處治技術分析

黃麗遠 張紫明

高速公路隧道區域的病害問題對道路工程的安全運營造成了極大的不良影響，施工單位應采用科學合理的手段防治隧道病害，確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況，提出了有效防治隧道病害的相關技術措施。

高速公路;隧道;病害;防治;技術

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0?引言

高速公路隧道工程建設期間，涉及的作業內容較多，一旦其中一個環節出現施工問題，將會對工程總體的施工質量造成嚴重的不良影響，如出現滲水、襯砌侵蝕病害等，為隧道的安全應用埋下隱患。針對這種情況，需要施工單位對高速公路隧道病害的具體種類加強研究，找出導致問題發生的原因，進而從具體原因入手，利用相關的防治技術進行針對性處理，有效預防高速公路隧道病害的發生，確保高速公路的良好質量及運營安全性、可靠性。

1?高速公路隧道病害概述

高速公路隧道病害類型主要包括：

（1）水害。導致這種病害發生的原因是施工單位進行高速公路工程隧道環節的施工時，未對內部巖體做好保護，使得巖體發生破壞之后出現了隧道圍巖體水系失衡情況。同時因施工單位應用的防水材料防水性能差以及施工單位未對施工區域作詳細的地質地貌、地下水活動等情況的勘察，編制的施工方案缺乏科學合理性，導致隧道工程防水施工質量差，隧道內的水體會順著圍巖裂隙流至隧道其它地方。如果圍巖、含水層兩者間實現連接，則會引發高速公路隧道水害病害。這種病害在高速公路隧道內發生的風險較高，一旦發生會導致隧道內圍巖的含水量大大增加，濕度較之于無病害隧道的濕度指標值有著明顯升高。如果隧道水害問題沒有得到及時處理，易引發隧道內襯砌層開裂等嚴重隧道病害。

（2）襯砌病害。主要涉及兩個方面的內容：

①襯砌侵蝕病害，究其原因主要是道路隧道施工時施工區域附近有較多地下水，通過水的腐蝕作用會導致襯砌層發生腐蝕，從而嚴重影響隧道圍巖的穩定性;②襯砌裂縫，多由于公路隧道運營一段時間后的形變與松動壓力、圍巖力學形態改變與收縮應力等因素導致，主要分為環形、斜向及縱向等多種裂縫形式。這種病害發生之后，會影響隧道結構穩定性，使得隧道圍巖發生襯砌掉塊、水從裂縫中穿過、隧道凈空減小等問題。

（3）凍害。高速公路運營期間出現襯砌裂縫沒有及時處理，并且在低溫環境下長時間運營，會導致隧道內的水沿著裂縫進行滲漏，在裂縫口的位置出現掛冰或冰柱現象。該問題若沒有被高速公路養護人員及時發現與盡快處理，會導致冰柱體積愈來愈大，造成道路通行時的障礙;若掛冰情況持續存在，會導致隧道內的排水溝、排水管道等發生結冰堵塞問題及埋設于凍土圈中排水設施的冰塞問題[1]。

上述問題的存在嚴重影響高速公路應用質量，需要施工單位能夠利用一定的病害防治技術對相關隧道病害進行有效的治理，確保隧道病害風險能夠有效下降。

2?高速公路隧道病害處治技術

高速公路工程施工期間由于跨越地區多、里程長，導致很多路段需要從隧道中穿行而過，這就使得工程的建設質量非常容易受到隧道作業條件的影響。而在高速公路實際運營中出現的種種質量問題，也會引發隧道病害，使得高速公路的日常運營工作嚴重受影響，各類交通事故發生率明顯提升。因此，要求施工單位對相關病害問題加強關注，積極采取措施進行處理，有效控制隧道病害風險。具體應用的防治技術包括以下幾種：

2.1?注漿加固技術

該技術在現階段的高速公路隧道病害防治處理中較為常用，具體方法是施工人員首先需要在隧道作業區域確定的注漿位置處進行鉆孔與灌注漿操作，待材料完全注入至相應位置且凝固之后，即可以達到隔離滲水的水害防治目的。施工人員在具體應用注漿加固技術時，需要做好如下工作，從而保證灌注漿的注漿堵水效果：（1）施工人員需要應用鉆孔設備在確定的位置進行鉆孔，不能出現鉆頭偏移鉆孔點的情況，而且鉆孔后施工人員需要及時按鉆孔深度對孔內殘余土體進行清理，以免出現注漿操作時管道通暢性不佳的問題，使得灌注漿材料可以完全滲入到隧道溶洞、裂縫等處;（2）進行灌注孔孔洞設計施工時，要求施工人員參考注漿區域的巖石體條件及滲水、涌水的方向，最終選出最佳的注漿孔進行滲水封堵及隔離處理[2]。

2.2?結構抽換技術

該技術具體應用時常作為注漿加固技術的輔助技術進行使用，在襯砌破壞病害處理中有著非常好的處治效果。具體操作時施工人員可利用一定的材料結構支撐，如鋼架支撐，對隧道內部作支撐處理，以此保證隧道內部結構完整性與穩定性良好，不會在施工期間出現變形問題。也可以在病害發生之后再利用該技術進行病害區域的重建施工，對襯砌破損區域進行有效的修復，從而降低隧道襯砌病害對高速公路運營的不良影響。

2.3?襯砌病害防治技術

針對襯砌侵蝕病害，要求施工人員在實際施工過程中，對隧道基本情況進行實地考察，待得出相應的數據參數后，重點進行該區域地下水所含成分是否具有侵蝕性特性的研究。待得出易腐蝕物質及處于運動狀態的地下水對隧道有腐蝕作用的結果后，可以采用相應的處理措施對相關引發病害的危險因素進行良好控制。即使用具有較強耐腐蝕特性的水泥、高強度的混凝土等材料進行隧道砌筑施工。為避免出現砌筑混合材料配比失當問題，可在砌筑材料中加入一定量的加固劑提升砌筑層的耐腐蝕性與堅固性，待隧道襯砌施工結束后可在外部區域進行隔離防水層的施工，并做好隧道外排水設施的布設與施工工作。

如果在施工期間發現已建設完工的公路隧道施工區域有裂縫，需要施工人員立即使用修補材料進行處理，如環氧樹脂砂漿、水泥漿等，以此避免裂縫愈來愈大的情況，確保高速公路隧道建設工程可以在既定的時間內高質量、高效率地建設完工。如果裂縫問題發生在高速公路投入運營之后，此時需要道路養護部門先對裂縫寬度與深度等數據進行測量，評估裂縫大小及嚴重性。待得出最終的評估意見后，施工人員對小裂縫可采取嵌補手段，利用具有較強加固效果的水泥砂漿進行涂抹處理，并在配置水泥砂漿時，要求施工人員可以在其中加入微膨脹劑，使用量約為15%，從而確保經過嵌補處理的隧道襯砌裂縫可以完好如初。經過評價，如果發現隧道襯砌裂縫非常大，則需要施工人員對隧道頂部承載能力進行測試。若該指標值與標準指標范圍相差甚遠，則可以采用重建襯砌層的手段進行病害問題處理，即將已經發生碎裂、破損的隧道混凝土進行完全拆除，在此期間可借助支撐結構進行一定的保護，防止作業區域的隧道土體發生塌陷情況。然后施工人員可利用提前配置好的材料進行作業區域的砌筑施工，其中使用的混凝土強度等級需要比原來使用的混凝土強度等級更高，以此確保重新砌筑的混凝土層強度高且穩定性好，不會輕易出現破損、開裂等病害問題[3]。

2.4?錨桿加固技術與碳纖維粘貼防治技術

在錨桿加固技術方面，施工人員主要是利用錨桿對隧道病害施工區域進行整體加固，使隧道圍巖、襯砌結構可以完整地結合在一起，確保隧道整體結構的承載能力顯著提升，防止發生襯砌結構變形情況。在碳纖維粘貼技術應用時，施工單位可以選擇具有重量輕、耐腐蝕及強度強的碳纖維材料，將其粘貼在襯砌層上，待襯砌層上生成復合材料CFRP后，便可以充分發揮出粘貼材料的特性，提升襯砌層極限承載能力及耐腐蝕性，防止隧道出現相關病害。

3?結語

高速公路隧道路段施工結束之后，在實際應用期間受到多種因素影響，會發生各種隧道病害的風險，不利于公路上各類車輛的安全運行，所以需要施工單位在高速公路隧道施工過程中，對往常會出現的病害問題有著較為全面的認知與理解，進而利用有效的病害干預措施做好隧道病害防治工作，促使高速公路在后續的運營中有著非常好的應用質量與安全性，各類由于隧道病害問題導致的道路交通事故風險也因此大大降低。

[1]朱小明，馮?勇，蒲建軍，等.甘肅省寒區運營公路隧道凍害處治技術[J].公路，2019，64（4）：325-329.

[2]葉?青.運營高速公路隧道路面病害處治技術研究[J].工程技術研究，2018（16）：54-55，63.

[3]賓勝林.紗帽山隧道襯砌脫空及欠厚處治技術[J].北方交通，2018（10）：87-90.