温泉隧道衬砌拱顶脱空处治技术

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1、公路隧道2013年第2期(总第82期)温泉隧道衬砌拱顶脱空处治技术张兆杰田尚志林国进田志宇(四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院成都610041)摘要结合京港澳高速公路小塘至甘塘段温泉隧道，介绍了隧道衬砌拱顶脱空的处治要点，提出了隧道衬砌拱顶脱空的预防措施，可为类似隧道病害治理提供借鉴。关键词公路隧道二次衬砌拱顶脱空处治衬砌背后存在109处脱空。综合分析缺陷起始桩号1工程概况及赋存层位等因素，对各测线一些起始桩号接近、特1．1依托工程简介征相似缺陷进行合并，推测拱部范围较大脱空区有温泉隧道位于乳源县城北约lkm处的石排岭，2O处；零散脱空3处。轴向北西一南东。隧道为单向行

2、车双洞分离式隧(3)初期支护背后缺陷情况道，建筑限界宽×高为10．5×5m，设计时速80km，温泉隧道北行洞存在初期支护后回填不实现北行洞长405m，南行洞长370m。象，根据雷达图像分析，共发现明显初期支护后回填温泉隧道于2003年4月建成通车，在运营近不密实缺陷6处。1O年后，二次衬砌混凝土多处出现渗漏水及开裂等2．2温泉隧道南行洞检测结果病害，隧道在雨季时渗漏水较严重，已影响到行车安(1)二次衬砌厚度全。南行洞检测段K1926+960~K1927+330设计1．2地质概况厚度为42cm～80cm，实测厚度范围为1lcm～隧址区地形起伏比较大，坡面坡角37。～42。，地

3、102cm。本次参加统计有效数据344个，有75个点貌类型属构造剥蚀山丘陵地貌，地面标高109～衬砌厚度值小于设计值；其中有8个衬砌厚度值介250m，最低在进口端山间冲沟谷底部，进口处已被于30~25cm间，占2．3；有12个衬砌厚度值小于坪乳公路挖成陡壁。隧道洞身所处地层为中、下泥25cm，占3．5。较薄点位于K1927+035处，盆统桂头群，岩性为砂岩、石英砂岩和泥质砂岩，局K1927+290处，见图1。部夹薄层状泥岩。山体表面和低凹处分布残积亚粘土层，沿隧道走向山体岩性的风化程度分为残积亚粘土层和全、强、弱、微风化五层。洞口段为V级围岩，洞身段为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V级围岩。

4、2隧道病害检测结果2．1温泉隧道北行洞检测结果(1)二次衬砌厚度北行洞检测段LK1926+950～LK1927+355设计厚度为35cm~60cm，实测厚度范围为3cm～97cm。本次参加统计有效数据378个，有168个点图1南行洞K1927+290-300段二次衬砌脱空情况衬砌厚度值小于设计值；其中有30个衬砌厚度值介(2)二次衬砌背后缺陷情况于30~25cm间，占7．9；有39个衬砌厚度值小于温泉隧道南行洞二次衬砌后存在与初支脱空的25cm，占10．3。极薄点位于K1926+955处，情况，根据地质雷达检测结果，按单测线统计，拱部K1927+055处，K1927+l10

5、处，K1927+255处。衬砌背后存在36处脱空。综合分析缺陷起始桩号(2)二次衬砌背后缺陷情况及赋存层位等因素，对各测线一些起始桩号接近、特温泉隧道北行洞二次衬砌后存在与初支脱空的征相似缺陷进行合并，推测拱部范围较大脱空区有情况，根据地质雷达检测结果，按单测线统计，拱部9处；零散脱空9处。·58·张兆杰等温泉隧道衬砌拱顶脱空处治技术(3)初期支护背后缺陷情况(2)套拱加固温泉隧道南行洞存在初期支护后回填不实现当隧道净空富裕时，可在二次衬砌临空侧增设象，根据雷达图像分析，共发现明显初期支护后回填钢筋混凝土套拱加固。考虑到本隧道净空无富裕，不密实缺陷3处。故该方案不适合本隧道

6、。(3)凿槽嵌入型钢拱架3隧道结构性病害判定基准当隧道净空无富裕时，可在二次衬砌内凿槽嵌综合考虑衬砌背后的空洞大小和衬砌厚度变化入型钢拱架作为永久性加固措施。该方案由于凿槽率情况对结构安全的影响，对结构破损进行分类。较深，二次衬砌薄弱的地方甚至可能把二次衬砌凿先分别评价每个项目的病害等级，然后取其中最不穿，并需切断原有衬砌内钢筋，严重破坏了原有衬砌利情况作为该段隧道结构外载荷作用所致的病害的结构的整体性。另外，该方案还具有施工进度慢、劳等级。动强度大、工程费用高、封闭时间长等缺点。考虑到表1外荷载和材料劣化所致的结构破损程度判定基准本路段交通量大，不具备长期封闭条件，故该方

7、案不分类衬砌突发性坍塌可能性隧道病害描述适合本隧道。衬砌拱部背面存在很大的空环向L环>1．5m或纵向长度(4)更换衬砌3A洞，且衬砌有效厚度很薄，空L纵>5m或衬砌最小厚度小在衬砌严重裂损变形侵入隧道建筑限界的地腔上部可能掉落至拱背于15cm段，通常采用更换衬砌的办法进行整治。但该方案环向1．5m>Ln>lm或纵向同样具有施工进度慢、劳动强度大、工程费用高、封拱部背面存在大的空洞，上长度5m>L烈>3m或衬砌最2A闭时间长等缺点。尤其是爆破拆除原有衬砌时，不部落石可能掉落至拱背小厚度大于15cm小于25cm，可避免