运营公路隧道组织安全化分析及病害治理技艺探讨

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1、运营公路隧道组织安全化分析及病害治理技艺探讨1引言1.1研究背景和意义我国是一个多山的国家，山地和丘陵占据了国土面积的75%左右，而随着近年来，我国高速公路及铁路建设的迅猛发展，交通基础设施建设规模的不断扩大，为保障行车的安全性、舒适性与快捷性，公路隧道的数量和占路线总里程的比例越来越高。据《2011年公路水路交通运输行业发展统计公报》所述，截止2011年底，全国公路隧道为8522处、625.34万延米，比上年末增加1138处、113.09万延米。其中，特长隧道326处、143.32万延米，长隧道1504处、2

2、51.84万延米。在隧道的总里程不断增长的同时，许多较为复杂的大型隧道也相继出现，如北京六环路的卧龙岗隧道、福州象山公路隧道、秦岭终南山公路隧道、缙云山隧道、重庆成渝高速公路中梁山、山西雁门关公路隧道，这些隧道的建成为我国现代化交通建设打开了便利之门。显而易见，我国目前业己成为全世界隧道工程最多，发展最快的国家，我国正处于隧道工程建设飞速发展的时期。然而，另一个不容忽视的现象是，国内外调査研究表明，相当比例的隧道出现衬砌厚度不足和衬砌背后空洞，以及由此引发的变形、裂缝及渗漏水等病害问题。5000座运营铁路隧道统

3、计资料分析表明，隧道均不同程度存在衬砌变形、裂缝和渗漏水等问题，占总数1/3左右的隧道出现衬砌渗漏水和结构裂损等病害。而据调査，日本60%以上的公路隧道和铁路隧道，存在隧道病害，大约有24%的隧道病害严重（衬砌开裂、衬砌剥落、路面变形、塌落等）。我国公路隧道目前尚未展开大规模的隧道病害调查研宄工作隧道的病害对交通的不利影响十分显著，我们知道隧道是铁路、道路、水渠、各类管道等遇到岩、土、水体障碍时开凿的穿过山体或水底的内部通道，是生命线工程，而隧道病害的存在会威胁着行车安全、影响了交通质量，并使隧道维护周期及使用

4、寿命縮短。某些隧道病害的存在甚至直接威胁了列车正常运营。例如，2005年侯月线多个隧道内曾出现道床冒泥，严重威胁了行车安全，影响了晋煤外运。2008年，受汶川地震的影响，宝成铁路线上的109隧道山体出现大范围塌方，导致带有12节油罐车的货物列车被埋在隧道里，并使油罐车着火。嘉陵江的上游区域也因塌方体而堵塞，形成围堰。日本的铁路隧道也曾于1999年多次发生因隧道衬砌裂损、剥落、掉块而导致列车受损和脱轨的事件，其中最著名的是1999年6月27日福冈县境内一座隨道边墙上重达200kg的混凝土砸在高速行驶的列车上[51

5、。公路方面，因病害造成的安全事故也时有发生，就在2012年1月11日1时左右，1997年正式建成通车的，我国西北地区最长的公路隧道一一312国道六盘山隧道，拱顶二次衬砲出现局部混凝土塌方，塌体坠落物为0.7米至1.2米不规则二衬素混凝土块，直接跌落至左侧行车道路面，塌体混泥土方约9立方米。拱顶部形成长约10米、宽约1.2米、深约0.3米至0.6米的长条形不规则空洞，而影响面达到85米，所幸塌体坠落物未造成人员伤亡及行车受损。其他案例不再赘述。鉴于隧道病害屡见不鲜且造成了危害，人们对隧道病害问题己经越来越重视。可

6、是尽管如此，这个难题始终没能得到有效的解决。公路和铁路的相关部门每年都投入大量的人力、物力和财力用于隧道的维修养护工作，但隧道安全状况仍然没有得到根本好转。究其原因，主要在于制订隧道病害整治对策和方案的工程师，往往仅根据经验制定隧道加固方案及对策，而缺乏科学系统的隧道病害评估理论、程序和方法，不可避免的会导致不合理甚至错误的病害治理方案和措施，从而造成不必要的浪费，甚至反而造成灾害。因而，对隧道检测中常见的病害进行病因分析和分类，对隧道衬砌缺陷对衬砌结构安全性的影响，对病害整治措施等方面进行研宄，以期科学、准确

7、地评定病害对结构承载力、承载状态的影响规律及影响程度，为隧道检测和维修加固等提供系统科学的理论基础不仅十分必要，而且刻不容缓。1.2国内外研究现状1.2.1公路隧道病害分类研究现状对既有隧道病害现象进行系统的描述，将病害现象进行分类，归纳总结，并分析各种病害出现的原因，是隧道病害治理的前提和基础。赵永国、王华牢[6]等人，基于公路隧道病害情况的详细调査研究成果，依据衬砌病害的性质特点，将其归纳为四大类：衬砌裂缝、渗漏水、衬砌变形、衬砌表面病害，并对各种病害具体的表现形态及其特征进行了阐述，总结了各种病害产生的原

8、因和形成规律。卢颖明，陈礼伟[7]等人按照隧道病害的成因将隧道病害分为五类：由外力引起的隧道病害、由衬砌材料劣化引起的隧道病害、由水引起的隧道病害、由其他原因导致的隧道病害。李云[8]等人按照衬砌变形变位、衬砌开裂、衬砌水害、衬砌冻害、衬砌劣化与腐蚀，将隧道衬砌病害分为五类，且对各种病害进行了详细的描述，对病害所产生的危害也做了分析。我国隧道方面的另外一些研究者和工程师也对公路隧道病害