大坂山隧道病害检测与状态评定

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1、大坂山高寒隧道病害检测与状态评定12222郑佳艳，刘海京，涂耘，刘永华，王连成(1.重庆交通大学，土木建筑学院，重庆，400074；2.重庆交通科研设计院，交通部隧道建设与养护行业重点实验室，重庆，400067)摘要：根据青海省国道227线的大坂山高寒隧道病害类型和分布特征，设计了隧道病害检测方案，并进行了病害检查和检测。在专项病害检测结果的基础上，深入分析了隧道运营条件、工程地质、水文地质及气候特征，进行了病害成因分析和隧道运营状态评定，并给出了隧道养护和处治建议。论文研究成果对类似工程的病害检测和状态评定工作提供借鉴。关键字：公路隧道高寒隧道

2、病害检测状态评定中图分类号U456文献标识码：A1隧道概况挂冰、衬砌裂损等多种病害，影响到洞内车辆的安全和正常运营。大坂山隧道是国道227线控制性工程和国家"八五"公路建设重点项目，隧道于多年冻土与季节2．隧道病害检测方案[2]性冻土临界线上穿过，海拔3792.75m，是典型的病害检测组首先对隧道病害特征进行现场初高海拔寒区隧道。图1是大坂山隧道II类围岩衬步检查，然后根据大坂山隧道病害的典型特征，砌断面型式。制定了病害专项检测方案。检测流程按图2进行，详细检查和检测内容见表1。[1]图1大坂山隧道II类围岩断面图图2隧道病害检测内容及程序隧道原

3、设计初期支护与二次衬砌间设置防水隧道衬砌表观检查包括隧道衬砌裂缝、渗漏板、隧道下设置中心防寒泄水洞和泄水横洞，对水、衬砌表面混凝土蜂窝麻面等病害的调查和记地下水进行防排，同时二衬内设置聚氨酯与硅酸录，必要时用数码相机或录像机对严重病害分布铝组合保温层，取得了良好的防排水和保温效果。位置及特征进行详细记录；隧道衬砌厚度、混凝大阪山是我国高寒隧道建设的里程碑，为我国青土密实性、衬砌背后回填不密实与空洞、围岩含藏铁路隧道和其他寒区隧道施工积累了宝贵的经水性等特征利用地质雷达进行检测，雷达测线沿验。隧道运营十多年来，出现了严重的渗漏水、作者简介：郑佳艳（

4、1976～），女，四川遂宁人，工学硕士，主要从事工程力学及试验检测工作基金项目：交通部应用基础项目(2007319740120)隧道环向共布置7条测线。衬砌混凝土强度按照超声-回弹规程要求，每10m布置一个检测断面，每个断面5个测区，整条隧道共布置215个测区。衬砌限界检查采用激光断面仪进行测量，测量断面布置视衬砌变形情况确定，断面间距10-50m不等，共布置19个断面。表1大坂山隧道病害检查项目表检测内容检测方法备注表衬砌裂缝隧道渗漏水直尺、裂缝根据隧道实际观蜂窝麻面计、烧杯、数病害状况检查、图3衬砌纵向裂缝病防寒泄水洞码相机检测害保温层（门）

5、衬砌厚度及密实性隧道环向布置7衬砌背后空洞地质雷达条测线围岩密实性及含水量10m-50m不等衬砌限界检查激光断面仪间距，共布置19个断面声波仪衬砌混凝土强度检查断面/10m回弹仪3．隧道检测结果与成因分析图4衬砌纵向错台4.1裂缝、渗漏水及表观病害检查隧道衬砌表面原有5cm厚聚氨酯和2cm厚硅酸铝组成的保温层，根据隧道病害检测要求，同时考虑到隧道运营期保温层保护要求，仅拆除局部区域保温层，以进行裂缝、渗漏水及表观病害检查。1）隧道衬砌结构裂损严重。衬砌表面存在9处较大斜向和纵向裂缝，其中出口端500米拱腰（两侧灯架高度）存在严重的纵向裂缝和错台，

6、裂缝和错台宽度最大达5cm，裂缝或错台长度最图5衬砌渗漏水挂冰大达25m，图3和图4是两处裂缝和错台。2)衬砌结构渗漏水和冻涨严重。衬砌渗漏水检查发现，隧道洞内及两端洞口段共有86处渗漏水点，渗漏水点大多分布在拱腰和拱顶，并在低温下形成冰锥。部分渗漏水在保温装饰层后面形成冰块，附着在装饰层上，增加了装饰层的荷载；此外部分边墙和拱部渗漏水在路面上冻结形成冰层，洞顶冰锥和路面结冰影响到隧道运营安全。衬砌渗漏水形成的冰锥和路面结冰见图5和图6。图6隧道路面结冰c)混凝土表观病害严重。与其他早期建造的4.4雷达检测隧道相同，隧道衬砌采用小模板浇筑，衬砌表

7、面地质雷达检测表明，隧道二次衬砌厚度值介平整性和隧道断面内轮廓一致性很差，蜂窝麻面于38cm～65cm之间，受低气温、渗漏水、反复普遍，施工间歇缝明显并发展成裂缝和渗漏水点。冻融裂化等因素影响，二次衬砌混凝土的均匀性5)隧道保温层存在不同程度的破损。隧道运和密实性均较差；衬砌拱背存在多处较大型空洞营接近十年，隧道变形和反复冻融作用下保温层或回填不密实区，且拱部围岩中多含有比较丰富存在不同程度的破损，保温效果无法保证。的地下水。图7和图8是地质雷达检测结果。4.2隧道断面限界检查激光断面仪检测表明，大部分检测断面都存在侵入设计内轮廓的现象，特别是施

8、工期间发生超过大型塌方段的区段，衬砌拱顶、左右拱脚严重侵入原设计轮廓。具体侵限情况见表2。表2衬砌侵入原设计内轮廓典型断面统计表侵入轮廓