运营隧道常见病害处治及监测技术分析

运营隧道常见病害处治及监测技术分析

作者：辛纯涛

来源：《中国科技纵横》2019年第10期

摘 要：近年来，我国隧道工程建设飞速发展，遇水搭桥，穿山挖遂，已经建设成了密集的公路网，而我国是一个多山的国家，75%左右的国土是山地或是重丘，公路的大规模修建必然带起了公路隧道的大发展。在此种背景下，本文通过查阅大量的资料，并结合本人多年的施工经验，对运营隧道中的裂缝、冻害、漏水、围岩松动与空洞等病害进行总结，提出相应的解决措施，并对运营隧道监测技术进行分析，以期保证交通安全。 关键词：隧道;病害处理措施;监测技术

中图分类号：U457.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）10-0089-02

公路是城市之间连接的重要途径，但是由于我国南北地质差异相对较大，公路沿线经常的会受到高山的阻挡，因此在这样情况下，为了保证车辆顺利的运行，隧道工程成为建设的一个重点。同时，为了提升我国公路运行的效率，缩短城市与城市之间的距离，公路隧道项目日益增多，但由于地质和施工等多种原因的影响，各种病害也经常出现，应该采用相应的措施消除隧道中的病害和安全隐患，制定科学合理的设计和施工方案，并重视新技术的引进，加强对隧道工程施工方法的研究，减少工程质量问题，确保隧道施工和运营的安全性。 1 运营隧道常见病害

由于隧道工程施工过程相对较为复杂，经常会遗留一些施工问题，再加上长时间的使用，以及公路车辆运输的影响，大大增加了隧道运营期间，各种病害的发生，在隧道运营期间常见的病害如下： 1.1 裂缝

其实，隧道工程常见病害所包括的内容有很多，衬砌裂缝就是其中的一个，隧道衬砌主要是承受底层压力，避免发生坍塌和变形等现象，影响隧道工程的稳定性。同时，地层压力的大小完全是取决于工程地质、水文地质以及围岩物理力学等方面，并且也会受到施工方式。支护衬砌、施工质量等方面影响。另外，在隧道工程长期使用的过程中，若是后期维护不及时，并

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且加上渗漏水的侵蚀，以及隧道运营期间长期的振动，导致隧道衬砌裂缝发生，其结构的稳定性也会受到损害，隧道工程无法正常的使用，为隧道运营期间埋下极大的安全隐患。 1.2 冻害

冻害也是隧道工程常见的一个病害，主要是因为我国南北地区的温差相对较大，若是出现地下水涌出、地表水渗漏的话，受到温度的影响就会结冰，导致隧道衬砌结构产生变化，若是情况相对较为严重的，还会出现脱落的现象，隧道的平衡性失去平衡，进而影响了隧道的正常运营。 1.3 漏水

漏水是隧道工程中常见的病害之一，主要是因为在隧道长期运营期间，导致周围岩层发生变化，地下水、地表水发生渗漏和涌出，一旦发生这样的现象，对隧道工程的稳定性，内部基础设施等方面，都会造成不良影响，隧道工程使用寿命缩短的同时，隧道运营期间的安全性和稳定性，受到了极大程度上的威胁。 1.4 衬砌背后围岩松动与空洞

在公路隧道施工中，因施工方法、工艺、质量、混凝土等多方的原因，都可以引发相应的衬砌背后围岩松动与空洞问题。比如，施工当中设计衬砌厚度和实际的厚度存在较大差异，施工塌方处理不到位等。通常来讲这些都可以引起相应的衬砌空洞问题。对一些隧道现场运用雷达进行探测可以发现，隧道衬砌拱腰、拱顶以及边墙等地方有10%-50%的可能性存在不同情况的空洞现象。若衬砌后面出现一定的松动或空洞情况，围岩的应力情况就会发生改变，从而致使衬砌出现一定的裂缝;与此同时松动或空洞现象也很容易形成一定的积水，从而为地下水流开辟了一条新的路径，水流入到衬砌当中，进而对衬砌内的钢筋等材料造成一定的侵蚀。此外，衬砌后面的松动与空洞现象还会使隧道与围岩分离，进而不能全面发挥围岩的实际抗力效用，那么在垂直方向荷载的作用下，两边的墙会逐渐向外扩张，致使拱顶压力剧增并出现相应的裂缝，围岩失去了原有的支护作用进而也出现了变形、松弛的现象，最终会失稳脱落，更严重的可能发生突发性的崩塌事故，对公路车辆运行带来不利影响。 2 运营期间隧道病害的处治措施

就以我国某隧道工程为例，该隧道工程主要是采用复合式衬砌。同时，为了避免渗漏现象的发生，在内部系统设置了相应的排水系统。另外，为保证运营期间的稳定性和安全性，避免安全事故的发生，在今年的 8月份进行了相应的整治，保证隧道工程结构的稳定性，为运营期间提供了良好的环境，具体的整治措施如下： 2.1 隧道裂缝

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运营期间对隧道裂缝整治的过程中，一定要对裂缝周围进行全面的清理，对已经松动的混凝土块进行清除，这样主要是避免在后期整治的时候，产生不必要的影响。同时，在整治的过程中，需要沿裂缝间隔20cm-30cm贴一处胶带然后刮涂封缝胶两道，并且在封缝完成以后，需要的将胶带揭除，利用灌浆嘴灌浆的方式，将树脂灌注其中进行隧道裂缝的整治。但是，在隧道裂缝灌浆的过程中，一定要对注浆压力进行控制，通常情况下注浆压力应当控制在 0.3MPa-0.5MPa，并且在树脂完全固话以后，需要将灌浆嘴拆除，对拆除表面进行清理，进行二次防护处理，提升隧道裂缝整治的效果，进而保证隧道运营期间的稳定性和安全性。 2.2 隧道冻害

冻害也是隧道运营期间病害整治过程中，不可忽视的一项内容，主要的整治措施可从以下几个方面展开：在冻害整治的过程中，需要在内部系统设置相应的排水系统，但是一定要对管道最好相应的保温防护措施，避免管道发生冻裂的现象，这样可以保证隧道内部积水有有效的排除，避免发生结冰的现象。需要在嚴寒地区设置深埋水沟，并且对隧道工程需要做好相应的保护层，避免隧道工程内部过于寒冷，发生冻结的现象。可以对衬砌结构加固，可以利用防水混凝土曲墙加仰拱衬砌、防水钢筋混凝土衬砌、网喷混凝土加固等方面，保证隧道工程结构的稳定性，提升其抗压能力。 2.3 隧道渗漏

运营期间对隧道病害整治的过程，渗漏是其中非常重要的一个方面，主要是在隧道施工缝或者裂缝的状态，选择相对合适的整治措施，若是其表面存在着明水，可以采用钻孔注浆止水的方式，主要是现将斜孔并注入聚氨酯灌浆材料止水。同时，根据整治的实际情况，需要进行二次钻斜孔，主要是环境相对潮湿的情况下，将环氧树脂灌浆材料或水泥基灌浆材料注入其中，在注浆完成以后，需要根据裂缝的走向，从裂缝的两侧进行防水涂料的处理。另外，若是避免仅仅是潮湿，可以利用贴嘴注浆的方式，而降低隧道工程地下水涌出、地表水渗漏等现象的发生，提升隧道工程结构的稳定性，保证隧道运营期间的安全性。 2.4 套衬技术

对隧道内衬砌结构出现的变化来看，出现的裂缝分布不规则，而且分布比较松散，虽然对隧道的整体结构影响较小，但是还是需要采取有效的措施来对其进行治理。通过治理后，隧道的承载力会得到有效的恢复，但是会出现净空变小的情况。因此，我们需要根据现场的实际情况，采取科学合理的套衬技术来对其进行分析，确保隧道内部结构的稳定性。在实际的操作过程中，我们应该首先确定浇筑混凝土的厚度，使得新浇筑的混凝土与原有的衬砌结构可以形成一个整体，共同的来承担隧道结构的受力，同时避免遭受二次破坏。 3 隧道病害检测技术 3.1 简易监测法

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简易监测法主要的应用原理为利用人工观测方法，直接观测隧道洞口、围岩等处的裂缝、变形或者漏水等问题。在利用简易监测法进行监测时，除了需要应用人力之外，还需要借助一些简易的监测仪器完成监测工作。举个例子来说，在隧道开裂处实行贴条处理，或者是上漆处理，测量工具可以选取卷尺或者游标卡尺等工具作为辅助设备。 3.2 地质雷达法

地质雷达法是指通过雷达对隧道内混凝土存在的缺陷进行检测，确定是否存在各种病害。如表1所示为通过地质雷达测出的隧道二衬厚度，通过数据分析可知，左边基本满足要求，右邊出现不足。而且通过地质雷达可以发现，该段隧道存在反射波，说明存在不密实的情况。 4 结语

综上所述，隧道病害的发生，所产生的影响是非常大的，并且隧道随着运营时间的增加病害也会出现的更为频繁。因此，本文从裂缝、冻害、渗漏等方面，对运营期间的隧道病害进行了处治，进行了简要的分析和阐述，采取有效的处治措施，保证了隧道工程的稳定性，降低了病害的发生，为隧道运营提供了一个良好的环境，并且提高隧道监测报警技术，有利于保证交通安全，这对我国交通事业的发展具有重要的意义，同时也能加快对我国公路行业发展的步伐。 参考文献

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