四角山隧道病害特征及原因分析与处治方案研究

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1、公路隧道2012年第l期(总第77期)四角山隧道病害特征及原因分析与处治方案研究秦之富谢锋(招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067)摘要本文对重庆四角山隧道病害特征进行综合阐述并分析其病害原因，根据病害产生原因及其病害特征分类分段提出处治方案，为我国公路隧道建设的投资、管理和养护等提供参考。关键词隧道病害特征分析处治方案起点，桩号K0+000；以垄滩端洞口为终点；桩号K0I刖吾+878[。上世纪90年代后期公路隧道进入了高速发展3．1隧道衬砌裂缝时期，截止2010年，全国公路隧道7384座，该隧道衬砌裂缝主要表现为斜向和纵向裂缝，5122．6km。

2、其中，特长隧道265座，长l138km，长在局部段边墙有少量的环向裂缝。裂缝较严重段为隧道1218座，长2020．8km，是世界上公路隧道最多+335+355、+400+420、+4754+525、+565的国家。近十年来我国公路隧道建设技术也得到了～+572段。裂缝特征：①裂缝以纵、斜向为主；②突飞猛进，技术Et益更新，同时在隧道高速发展过程裂缝呈组出现，且平行发展，同时又在局部交叉，对中，由于各种原因，也给已运营的隧道留下了较为严结构形成交叉切割，破坏严重，使结构基本失去承载重的安全隐患，个别隧道在建成通车不到1O年时能力；③裂缝主要分布于拱部；④裂缝发

3、展长(+530间，出现了严重的病害，已严重影响到其使用功能和～+572最长的约42m)，在尾部发展成多条裂缝，运营安全。呈帚状分布，裂缝宽度较大(+475～+525段最宽约5mm)；⑤局部裂缝伴有渗漏水；⑥裂缝错台张开2工程概况(+400+420拱部裂缝错台张开不小于30mm)，四角山隧道是重庆市酉阳至龚滩二级公路上的在拱部形成半圆形，使局部混凝土存在剥落的可能一座单洞双向双车道隧道，长为878m。隧址区地质(图1～图4)。情况复杂，穿越段主要为页岩、炭质页岩，围岩节理、3．2路面隆起开裂页理发育，围岩质软破碎，结构松散，且有少量地下该隧道+197～+315

4、段路面开裂破坏较严重，水，隧道开挖过程中大型坍塌时有发生，难以成洞。其中尤以+197～+235和+265～+315段最为严由于多种原因，该隧道在2002年前施工一段时重。路面开裂破坏特征：①路面裂缝以纵向开列为间后停工，更换施工单位，并重新设计，再次进行了主，横向裂缝对路面板进行切割；②路面鼓起开列，施工。停工后局部(K0+529～+590．5)段衬砌背上鼓不小于10cm，裂缝宽不小于2cm，路面板破碎后存在较大、较高空洞，围岩裸露时间长达1年之已无整体结构；③路缘石被挤出破坏，上鼓不小久，大部分衬砌结构开裂，已基本失去承载能力。10cm，边沟破碎严重；④该

5、段衬砌有少量裂缝(图5、2002年重新施工时对该段病害进行了系统处治[1]，图6)。隧道于2003年元月竣工通车。3．3隧道渗漏水2009年初发现该隧道衬砌结构开裂错台，混凝该隧道渗漏水主要表现为边墙局部渗漏，局部土剥落掉块、路面隆起开裂和隧道渗漏水等病害。衬砌裂缝渗漏和施工缝渗漏水。在枯水季节该隧道渗漏水基本不会对行车造成影响，但在雨季，由于洞3隧道病害特征外地表水往洞流，同时洞内渗漏水增大，会影响行四角山隧道病害主要是衬砌开裂、衬砌错台剥车。落、路面隆起开裂和渗漏水。本文以酉阳端洞口为·20·公路隧道2012年第1期(总第77期)5．1衬砌拆换4隧道病害

6、原因分析K0+4O0～+420和K0+5104+595段、衬砌(1)隧道围岩地质条件较差，主要为炭质页岩，开裂严重，裂缝对衬砌进行交叉切割，裂缝错台张少部分为砂岩、泥岩、灰岩，节理发育，松散、破碎，围开，混凝土可能剥落，衬砌结构失去承载能力。考虑岩压力较大，在施工过程中多次发生塌方事故。该隧道为地方公路隧道，隧道内经常会有行车和摩(2)投资建设管理缺陷：该隧道为地方公路隧托车行通行，同时该隧道的净空不大，特别是K0+道，地方管理对隧道本身认识不够，同时受地方资金529～+595原套拱段已侵入建筑限界，对原结构进短缺影响，建设资金少，原设计单位和施工单位基本行

7、加强的方案基本无法实施，或达不到结构要求，同无隧道设计和施_T经验，隧道设计结构支护偏弱，结时再套拱已没有空间，因此以上述段采用拆换衬砌构设计不合理，隧道施工方法不当，引起围岩荷载增及初期支护方案。大，使本身已偏弱的结构，承担更大围岩荷载。根据调查以上段落围岩松散，只要开孔围岩松(3)该隧道在第1次施工后，因种种原因中途停散体就会塌下来，因此拆换前必须先进行围岩注浆工，更换施工单位，并重新设计。根据资料显示，第加固，然后再进行拆换(图7)。衬砌拆换参数及施2次施工在第1次施工基础上进行了加强，同时局工工序如下：部段落围岩暴露时间长，围岩松散区增大，荷载增大，

8、不利于隧道支护结构受力。(4)隧道施工质量控制差：①