山區高速公路隧道病害及處治關鍵技術分析

高曉培

摘? ? 要：由于高速公路隧道工程所處的地質環境較為復雜， 這就對隧道部分的設計與施工環節提出了更高的要求。隨著高速公路建設技術水平的不斷提高，公路建設過程也面臨著各種挑戰，在公路橋梁和隧道不斷發展的過程中應高度重視公路橋梁和隧道的病害，在施工和養護中應不斷分析常見病害的成因，及時、有效地解決具體問題，確保公路橋梁、隧道的正常運行，確保人們的行車安全。本文對高速公路隧道工程常見病害的類型和原因進行了論述，并對相應的處理技術進行了分析，以供參考。

關鍵詞：隧道工程;病害;裂縫;滲漏水

1? 引言

我國的高速公路隧道里程數近年來有了明顯的增加，但是因為山區高速公路隧道在設計、施工等方面難度比較大，而且經常會被各種外界因素影響，導致高速公路隧道施工質量不達標，容易出現各種病害。 本文對高速公路隧道工程常見病害的類型及成因進行了分析，并針對性地對治理技術進行了分析，以供參考。

2? 公路隧道病害的主要類型及成因

2.1? 襯砌裂縫

裂縫現象能夠將隧道襯砌結構的受力情況直接反映出來，所以在研究公路隧道病害時需要做好裂縫的研究工作。按照裂縫的發展方向，主要將裂縫分為3種形式，縱向裂縫、斜向裂縫及環向裂縫。縱向裂縫較為常見，對公路隧道襯砌結構的穩定性影響也最大，一般縱向裂縫在隧道的拱腰位置最容易發生，因此，隧道的拱腰位置是需要重點防止裂縫產生的部位。襯砌裂縫的原因結合受力情況分為結構非受力裂縫和受力裂縫，結構非受力裂縫是由于混凝土結構發生收縮或者是施工本身的質量因素引起的，經過大量的研究表明隧道襯砌混凝土的裂縫主要是由于混凝土發生干縮，溫度突然上升或下降引起。除了由于混凝土自身收縮或者自身的施工質量等因素導致襯砌裂縫的產生之外，外力也會導致襯砌裂縫的產生，這里的外力主要指的是地震力、地層壓力及巖石的膨脹力等。導致襯砌受力裂損比較普遍的因素是當巖體被挖開之后，其原始的穩定程度被破壞，巖體的整體受到外力的影響而發生向洞內方向的位移，或者是部分不穩定巖塊向著洞內方向塌落，無論是哪一種情況，在隧道開挖之后都會發生不同程度的變形，所以對已經完成灌注的襯砌結構如果有不平衡荷載產生，就會發生不同程度的變形或者裂縫，例如剪切裂縫、扭彎裂縫等。還有一些是單獨出現的裂縫，有的則是幾種類型的裂縫同時出現，結合具體的裂縫方向及形狀等，可以分析地層壓力具體的分布情況及大小。

2.2? 滲漏水

滲漏水也是公路隧道常見的病害，一般建設年限比較久的隧道發生的病害大部分都是滲漏水病害。分析公路隧道的滲漏水病害，結合滲漏水的具體情況，可以將滲漏水分為浸潤、滲水、滴水、漏水、射水和涌水等，一般滲漏水情況發生的部位主要在縱縫、環縫、注漿孔等位置。分析公路隧道滲漏水病害的產生因素，主要是由于公路隧道在修建過程中，將圍巖體原始的水系平衡打破，而公路隧道成為了所穿過山體附近地下水集中的通道，如果隧道圍巖與含水地層連通，而隧道襯砌的防水及排水工作做得不到位，必然導致隧道滲漏水情況的發生。

2.3? 襯砌變形

判斷我國公路隧道襯砌變形的情況，主要以測量凈空位移的變形速度為基準。公路隧道襯砌變形主要包括斷面變形、錯臺錯縫、邊墻下沉等，變形是由于受到外力變化因素導致。受到外力的影響，襯砌的拱軸形狀發生變化，稱之為斷面變形，斷面變形主要以橫向變形為主。由于剪切作用導致錯臺錯縫，一般在隧道的起拱線或施工縫位置有凸出錯臺或者凹進錯臺，主要原因是隧道的起拱線或者施工縫位置比較薄弱。邊墻下沉是一個非常復雜的物理力學過程，與隧道圍巖的性質，應力狀態及維護方式等都有直接關系。當邊墻發生下沉的時候，常常會伴隨著隧道底板的變形。隧道底板隆起會導致隧道底上抬或者拱墻結構發生下沉，導致公路隧道發生變形或破壞，甚至造成隧道穩定性嚴重下降，嚴重威脅運營安全。

3? 高速公路隧道病害治理技術

3.1? 加強運營過程中隧道結構監測

高速公路隧道在施工過程中，設有專門的隧道檢測流程，一旦通車運營，檢測難度較大，幾乎沒有進行后期監測。然而因為地震活動、地下水系形成新通道改變了原來的水系系統，以至于軟化邊墻、基巖，造成承載力不夠，都可能會造成結構變化。在兩年的質保期內，也是隧道可能形成病害的關鍵時間階段，應該對隧道進行繼續跟蹤監測，持續監測隧道凈空、路面高程、電纜溝高程、路面寬度等數據，人工巡查滲漏水情況、二襯結構變形或開裂變化情況、電纜溝變形情況、路面不均勻沉降情況等，并做好記錄，分析各種數據及變化，掌握隧道基本情況，一旦有對隧道造成不良影響的因素，盡早處治。

3.2? 錨桿支護技術

一般情況下，錨桿的作用主要有以下幾點：組合梁、懸吊、緊固、均勻壓縮。因而，在治理高速公路隧道病害期間，要合理應用錨桿支護技術，以便進一步提升圍巖整體承載力，保證加固的圍巖、裂縫襯砌混凝土可以緊密結合，防止隧道襯砌結構進一步惡化。

3.3? 套襯技術

對隧道內襯砌結構的變形進行調查發現，產生的裂縫并不均勻，分布也相對松散，進而不會對隧道整體結構帶來實質性危害，且在采取相應的措施治理后，隧道實際承載力仍可恢復，但是會出現一些凈空斷面縮小的狀況。因此，要結合隧道內部襯砌結構的實際情況，應用套襯技術進行治理，如此才能以設置錨桿、注漿加固為基礎，在整體上提升隧道內部襯砌結構的安全穩定性。在具體操作中，套襯主要是指在原來的襯砌結構表層灌注混凝土，實際灌注厚度要結合施工情況來確定，使其可以和原來的襯砌結構一同承擔圍巖壓力，避免襯砌結構再次受損，同時還能達到一定的防水效果。

3.4? 結構抽換技術

在高速公路隧道中，部分襯砌結構的裂縫分布較為復雜，且密度較大，有時可能存在嚴重的錯臺現象，從而使得襯砌結構各項使用功能失去作用。因此，在高速隧道病害治理中，要合理使用結構抽換技術，做好鋼架支撐的布設，圍巖的加固注漿，如此才能有效的避免襯砌結構繼續形變、損壞。此外，還要做好滲漏水的引排工作，結合不同裂縫的實際情況采取最佳的排水方法進行處理，能夠有效減少隧道滲漏水現象的發生。

3.5? 綜合處治

軟巖隧道的通病是路面開裂錯臺，電纜溝傾斜，二襯開裂。通過鉆芯取樣探測仰拱及路面結構層的情況，對于仰拱有問題、基巖軟化嚴重的病害情況，要進行綜合處治。工藝流程：施作二襯邊墻腳鎖腳錨管--開挖仰拱空間--綁扎仰拱鋼筋及安裝止水帶--澆筑仰拱二次襯砌--仰拱填充-路面結構鋪筑，仰拱破壞情況不很嚴重，可以采取路面梅花形布設鋼管樁。鎖腳錨管是重要的處治環節，盡可能在電纜溝溝底位置設置20度和40度兩種不同斜度的鎖腳錨管，與原來圍巖和基巖形成整體結構，達到最佳約束力。

4? 結束語

山區高速公路雖是高速公路建設的重難點，但在促進區域經濟發展上起了至關重要的作用，隧道的設計與施工直接影響了高速公路的通行效率和經濟效益。本文列舉山區高速公路隧道病害類型，深入闡述隧道病害的影響因素并進行技術分析，結合實際制定具有針對性、有效性的處治措施，防患于未然，及時處理已發病害，降低隧道的安全隱患并強化對山區隧道質量及安全性的要求。

參考文獻：

[1] 王培劍.淺談某高速公路隧道病害成因[J].山西交通科技，2018（2）：66～69.

[2] 楊永濤，奚魏征.中交淺談高速公路隧道病害的整治技術[J].綠色環保建材，2018（2）：104.

[3] 駱春雨.山區高速公路隧道病害及處治關鍵技術分析[J].城市道橋與防洪，2018（2）：146～148+18.

[4] 周永軍，彭慶華，賀永明.隧道病害綜合整治施工技術研究[J].四川建材，2018（2）：114～117.