高速公路隧道病害整治技术探讨

高速公路隧道病害整治技术探讨

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1、高速公路隧道病害整治技术探讨作者:罗杰瘟泉周东勇摘要:介绍和分析了尚速公路隧道病害的种类和成因,探讨了隧道病害的治理技术,并通过工程实例进行了说明。1前言随着我国国民经济的快速稳定发展,对交通运输的需求最和等级要求越來越高,高等级公路、铁路的建设蓬勃发展,修建的隧道数量越來越多。但是由于设计、施工、地质等各方面的原因,导致一些隧道产生结构变形、开裂、错台、渗漏水等病害,人人降低了线路的级別,并威胁到安全运营,情况严重的使隧道失去使用价值,给国民经济带来巨大损失。重庆高速公路建设步伐很快,到2010年建成“二环八射”2000km高速公路。仅2005年将

2、完成投资100亿元,其屮新开工项日总里程为478km,通车项EI34km,续建项日汁682kme到2020年,重庆将建成总投资1990亿元的“三环十射三连线”共计3600km窩速公路。重庆是丘陵山区,窩速公路建设中桥隧的比重较大,减少新建隧道发生病害和及时对现冇病害隧道进行冇效整治,对重庆的高速公路建设有着非常重要的意义。2我国高速公路隧道病害种类和成因分析据冇关资料统计,目前窩速公路隧道病害主要表现在:严重渗漏水、结构衬砌的腐蚀裂损、仰拱或铺底的变形损坏导致路面的破坏。几乎所冇的隧道病害都与渗漏水冇看直接或间接的关系,隧道结构的缺陷给隧道渗漏水提供

3、了通道,隧道渗漏水的长期作用乂会加剧隧道侵蚀破坏,特别是在围岩有地下水并具有侵蚀性的情况下,对衬砌和隧道设备的腐蚀更加严重。在运营期间,地下水常通过混凝土衬砌变形缝、施工缝、裂缝甚至混凝上孔隙等通道渗漏进隧道中,造成洞内通信、供电、照明等设备处于潮湿环境而发生锈蚀、霉烂、变质、失效,若使路面积水,就会改变路面反光条件,引起眩光,造成车辆打滑,危及行车安全。2.1隧道渗漏水成因分析a.隧道开挖对地下水的影响①隧道开挖引起围岩应力的释放和匝分布,改变围岩的力学特性和水的泾流路线,使周帀的水向隧道内汇集和积聚,隧道处于地下水的包围中,给隧道渗漏水创造了条件

4、;②隧道周圉地卜-水渗流场的改变,进一步引起应力场的不断调整,可能引起的局部应力集中、地层不均匀沉降或滑移面活动都将对隧道结构造成破坏,使得衬砌结构出现裂缝等,形成渗漏水通道,使隧道产生渗漏水;③隧道开挖可能引起的古滑坡复活或新滑坡、或旷产采空区失稳、或大的塌方、或大量失水后的地面沉陷以及地震或人为诱发地震等都会破坏隧道衬砌结构,引起隧道渗漏水病害。b.混凝土施工中产生的渗漏水通道①混凝土浇筑时水灰比过大,形成开放性毛细泌水管路;②混凝土拌合物和易性不佳、混凝上质地不够均匀、水泥浆未能与骨料表面很好粘结、未能很好灌满捣实产生疏松层或留下各种形状的缝隙

5、与孔洞,形成透水缝隙;③衬砌混凝土材料屮有杂物,腐烂后形成缝隙或孔洞。特别是在两环混凝I二接缝部位,山于挡头板未拆除干净,腐烂后形成缝隙而漏水;④“三缝”处理不当,产主的漏水缝隙;⑤防水板安装不规范,未处理好防水板的接缝和破损部位,导致渗水,排水管路堵塞,等等。2.2隧道衬砌结构破损成因分析隧道衬砌结构破损是指隧道衬砌开裂变形、片块剥离以及人块坍落。其原I刘概括起來冇地质原因(如软弱围岩、地层偏压及山体滑坡等)、设计不完善、施工原因和其他人为因索(如在隧道附近取土、采矿等)。其屮反映在施工方面的问题比较普遍,如强度不足、J7度不够、模板变形、拆模过早

6、及浇筑时机不合适等。但地质原因在衬砌结构破损成因方面起主要作用,尤其是地基不均匀沉陷和山体滑移错动。3隧道病害整治技术人们早已认识到隧道病害对运营的严重威胁,只是限于条件,忖前对高速公路病害隧道的治理,由丁•受行车条件的限制,大都处于治表为主的状况,修修补补,一段时间后III病复发的很多。除非病害严重到危及结构安全才加以彻底整治,治理技术主要有以下儿种。a.注浆加固堵水技术注浆作为加尚围岩的一种手段,在隧道病害治理屮所起的作用主要表现在加尚地层以提高围岩的承载力和充填衬砌背后空洞使衬砌均匀受力,从而达到阻止衬砌结构继续变形或破坏。同时,浆液能充填岩体

7、裂(孔)隙(洞),降低地层透水系数,同时能够修补衬砌混凝土结构裂缝达到加固和啊水的双重H的。通常采用的浆液有普通硅酸盐水泥(或特殊)单液浆、水泥水玻璃双组份浆液及化学浆液等。b.锚杆支护技术锚杆具有悬吊作用、组介梁作用、紧固作用及均匀压缩拱作用(如图1所示),在隧道结构产生病害部位安设锚杆,可冇效捉高围岩的整体承载能力,将己产生裂纹的衬砌混凝土与已加固的围岩结合在一起,阻止衬砌结构的进一步破坏。c.套衬技术病害治理中如衬砌产生的裂缝不密集,尚不足以危及隧道结构女全,经加网后仍有较强的承载能力,而且存在净空断面缩小的余地,在安设锚杆、注浆加固的基础上,

8、可以考虑施作套衬。套衬就是在既有衬砌内表面再灌注一定厚度的混凝土,与既冇衬砌共同承担围岩压力。套衬可以冇效地

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