海洋环境下的公路隧道口病害防治方法研究_陈永和
隧道工程病害以及防治措施
隧道工程病害以及防治措施195隧道工程病害以及防治措施陈朝晖李林俐(重庆交通大学土木工程学院重庆400074)摘要：随着国民经济与社会科技的不断发展，公路的交通量日益增大，而且汽车的荷栽也与日俱增，此时，公路的运输行业正在向着大吨位、高速度的方面发展，这使得其对公路的要求更加严格，促使低等级公路向着 高等级发展。
近些年来，由于政府的大力支持，各地方依次投入巨额资金用于公路的新建与改建工程。
在公路 大发展的新形势下，如何保证工程质量，解决施工过程中出现的各种问题，是非常重要又紧迫的问题。
本文就 隧道工程病害以及防止技术做出详细分析。
关键词：公路隧道工程病害防止技术中图分类号：U457文献标识码：A文章编号：1009-5349 (2017) 09-0195-01在山岭重丘地区建造高等级公路，为了缩短公路的里 程，同时改善公路线性以及保护自然环境，修建燧道已经 变得非常普遍。
但是，燧道作为地下结构，其普遍存在衬 砌渗漏水现象，特别是在燧道的两端更加严重，形成涌水、漏水的现象，是公路燧道工程病害的主要因素。
此外，燧 道工程还有界限受侵、洞内通风、衬砌开裂、照明不良等 问题。
一、隧道工程常见病害公路燧道所处的自然环境比较复杂，由于设计和施工 方面的问题，导致国内部分在建和已建的燧道出现了不同 程度的病害，有些病害还比较严重，影响了燧道的正常使 用。
燧道常见的病害主要有以下几种：衬砌渗漏、衬砌开 裂、界限受侵、通风照明不良，下面做简要介绍。
(一')衬砌渗漏公路燧道在施工过程中和建成后，一直会受到地下水 的影响，特别是已经建成的燧道，更是处于地下水的侵蚀 当中。
地下水无孔不人，当防水工程的质量不好，水压又 比较大的时候，地下水会通过某些通道渗流到燧道内部，影响衬砌结构的稳定以及行车安全。
(二） 衬砌开裂燧道衬砌结构上形成的压力，和地应力大小、燧道围 岩的性质以及施工方法有关。
其中存在许多不确定的因素，使得在燧道衬砌结构的设计过程中有一定的不确定性，导 致结构的强度与围岩压力不匹配，衬砌结构强度不足，发 生开裂、破坏的现象。
公路隧道常见病害及处理措施
公路隧道常见病害及处理措施随着我国国民经济持续增长，隧道作为公路的咽喉，尤其是在偏远地山区公路建设中，由于客观地形条件，在保证汽车行驶需要的根本上，修建隧道进而缩短公路里程的路线设计方案一直被广泛的应用。
但隧道的建设和营运过程中出现了很多的弊端，建设中出现的弊端极易发生安全事故，而营运时发现的弊端也极大的减少了隧道的使用寿命。
文章对公路隧道常见的病害以及处理的措施进行分析，以期能保障国民经济财产与人身安全。
标签：公路隧道；常见病害；治理1 公路隧道常见病害及形成的因素1.1 公路隧道水害隧道常见的病害中，水害是隧道结构中最常见的损坏现象。
其形成的原因多由挖掘隧道时改变了土质层中原有岩层的受力情况以及水的流向。
再有就是衬砌施工时质量不达标，导致表面的裂缝和孔隙增多，或者是结构的受力不匀，以及隧道建设施工时对伸缩缝以及施工缝并没有做完善的防水處理，这些都是施工时造成的病因。
而随着时间的流逝，排水设施老旧、堵塞也会使得水害发生。
水害发生会使得周围的水流向隧道内部，其主要表现为拱顶以及拱脚和墙两侧局部渗水，再有就是路面积水和翻浆等，使得整个隧道被地下水包围。
而在严寒的冬天甚至会将水害发展成冻害，表面土体膨胀以及剥落等，最终导致隧道衬砌的承载力不足，导致使用功能下降。
1.2 公路隧道路面病害公路隧道路面的病害，例如开裂、翻浆以及沉降等问题，通常都是由于施工时质量不到表所导致的。
隧道路面病害不单单降低了路面的使用功能，还对行车的安全产生严重的影响。
仰拱作为影响路面的直接因素，在施工时，如若强度不达标，就会导致路面开裂以及翻浆和沉降等问题；再有砼板预留的施工缝与衬砌的施工缝无法完美衔接，都容易引发路面病害的发生，在地下水的作用下，甚至会导致路面开裂以及翻浆等问题，会严重的阻碍交通的运输。
1.3 公路隧道衬砌病害公路隧道的衬砌工程，可以说是其工程最重要的一部分，其主要的作用体现在承载公路隧道周围的土质层压力，防治围岩的坍塌。
公路隧道常见病害与防治措施
・136・建筑知识道路桥梁Architectural Knowledge 1 公路隧道中常见的病害在公路隧道中常见的病害有冻害、水害、衬砌侵蚀等等。
在隧道发生病害较多的地段，从地质情况分类来看，一般在风化变质岩地带、断层破碎带、裂隙发育的岩体以及软弱围岩地层以及岩溶地层等；而从地形情况来看，公路隧道多在滑坡构造地带、斜坡以及岩堆崩塌地带等等。
一般情况下，隧道中发生的病害不是单独产生的，而是各种病害共同作用产生的，下面对几种病害情况进行介绍：1.1 水害。
水害是公路隧道施工中常见的病害之一，水害的主要形式是墙体的侧渗、流水、漏水。
这其中还分为不同的引发原因。
比如混凝土抗渗能力差、防水板焊接不紧密、排水管堵塞、施工缝处理不好，都容易发生渗漏水现象；比如施工管理不到位，地基施工工艺不合格，导致的地下水上涌，造成侧渗；还有建筑材料的质量问题引起的工程防水性能不足，排水设施随着时间的推移，逐渐陈旧老化，等等，都会出现水害。
究其原因，大部分都是在建设过程中，没有严格按照施工要求进行施工，或者是施工工艺不完善引起的。
在公路隧道中出现水害不仅会对隧道内的湿度进行增加，进而使得电路出现短路等，对运输安全造成威胁，同时还会导致其他病害的发生。
公路隧道中由于积水以及渗漏水，还会使得衬砌出现开裂，或者原有的裂缝出现增大，进而导致衬砌出现的裂损更加严重。
当地下水出现侵蚀性的时候，就会使得衬砌混凝土发生一定的侵蚀，并且导致渗漏水的不断严重，导致混凝土被腐蚀更加严重。
在一些寒冷地区，水将会对隧道围岩冻涨，并且还会导致衬砌出现开裂。
1.2 滑坡病害。
公路隧道常常会修建在滑坡的地势上，一般情况下，为防止挖掘深路堑大面积的干扰滑坡地势，建设隧道时会直接通过滑坡地势。
但位于滑坡地势中的公路隧道会随着隧道整体位移的变动而外移，出现纵向弯曲。
严重的情况下，边墙会发生错位、横裂和抬升的状况。
对于少数处于滑坡附近地带的公路隧道而言，公路隧道衬砌出现破裂，破裂的部位为边墙和拱部。
隧道病害研究及其防治方法
隧道病害研究及其防治方法作者：张智远来源：《科技创新与应用》2014年第10期摘要：隧道对于公路和铁路交通来说意义重大，然而据统计在我国有相当多的隧道都存在着渗漏水、衬砌裂损、侵蚀、变形等等病害，这些病害直接影响隧道的质量，给隧道内行车带来了巨大的安全隐患，而且影响隧道的使用耐久性，使得隧道未达到使用年限之前就需要修理和维护，增加了维修费用，因此为提高我国公路和铁路交通运行的安全性，必须要对隧道的病害进行针对性防治。
文章分析了隧道病害的类型及产生的原因，并讨论了防治隧道病害的方法。
关键词：隧道病害；成因；渗漏水；防治方法前言随着我国经济的飞速发展，无论是公路还是铁路交通都取得了长足的进步，在交通领域隧道是交通设施重要的组成部分，其质量的好坏直接影响隧道行车的安全，据统计在我国有相当多的隧道都存在着渗漏水、衬砌裂损、侵蚀、变形等不同程度的病害，这会导致地下水渗出、钢筋外露锈蚀以及路面翻浆损坏等严重的质量问题，一方面影响隧道的安全性、适用性和耐久性，另一方面也增加了用于维修和日常维护的费用，因此必须要了解隧道病害的形成原因，并有针对性的制定相关措施，防止病害的产生并最大限度减少病害带来的影响。
1 隧道病害的类型及成因1.1 渗漏水渗漏水是最常见的隧道病害，也是影响面最广的病害，其与隧道中其他病害均有一定的联系，例如衬砌裂损等会加剧水的渗漏，随着渗漏水的增多使得隧道结构内部钢筋更容易锈蚀，长期的渗水会严重破坏隧道结构的强度，因此随着时间的推移，隧道结构的裂损程度也会越来越大，而裂损程度越大渗漏水的量也越大，这样就形成了恶性循环，一旦达到一定的限值就可能发生隧道结构的失稳，产生衬砌成块脱落等现象，严重的可能发生塌方等事故；除此之外，由于渗漏水的影响，会导致隧道内部的用电设备损坏以及路面积水和冬季结冰等。
产生渗漏水的原因主要有：第一，防水材料性能不好，经过地下水的不断侵蚀，质量不好的防水材料会被渗透，从而渗水；第二，防水施工不到位，表现在对棱角、施工缝、变形缝等细部构造的防水处理不当和施工过程中对防水材料的损坏处理不到位；第三，由于衬砌开裂过程产生的张力破坏防水层；第四，设计不先进，由于我国在隧道设计方面经验的缺乏，在设计中没有充分重视防水的作用，使得隧道的防水功能不过关。
关于隧道病害整治方法探讨
关于隧道病害整治方法探讨发布时间：2021-07-07T16:54:52.733Z 来源：《建筑实践》2021年3月40卷7期作者：陈钰泽[导读] 为了提高隧道工程的施工质量及使用年限，施工人员应充分掌握隧道病害种类陈钰泽中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司福建福州 350000摘要：为了提高隧道工程的施工质量及使用年限，施工人员应充分掌握隧道病害种类，分析导致隧道病害发生的各项因素，在施工过程中及后期运行过程中，采取针对性的措施进行防护处理，避免隧道工程存在病害问题，影响行车安全，推动我国隧道工程业可持续发展。
本文介绍几种常见隧道病害问题，提出针对性的解决措施，以供参考。
关键词：隧道工程；病害问题；治理措施引言：当隧道工程施工投入使用后，受多种因素影响，各类隧道病害问题时有发生，这不但会导致隧道工程的使用年限大打折扣，还会威胁人们的人身安全。
在隧道工程施工期间及运行期间，技术人员应充分掌握各类病害问题原因，采取针对性的措施对其加以防治，提高隧道工程施工质量，确保其运行安全，避免由于隧道病害因素导致的交通事故问题发生。
一、引起隧道病害的主要因素（一）外界因素在隧道工程运行期间，环境特征、混凝土的热化反应均能够造成隧道出现病害问题。
当环境温度下降时，将会导致隧道收缩变形。
对于冬季来说，外界温度过低，混凝土收缩变形问题最为严重，结合其他因素，造成隧道出现衬砌开裂现象。
当隧道内部出现断裂层时，受温度、地下水及岩石压力影响，隧道受力不均，隧道出现裂缝问题、仰拱隆起问题等。
当衬砌结构与岩体之间存在缝隙，将会导致地下水渗入其内，当地下水积累过多，衬砌结构受水压力影响，造成其结构破坏，引发隧道渗漏问题。
（二）地质因素及施工因素现阶段，常见隧道病害主要包括衬砌开裂形变、衬砌片状剥离及衬砌大面积塌落，导致这三种病害出现的原因主要包括地质因素及施工因素。
对于地质因素来说，如围岩结构强度较弱或地层偏压，将会导致病害问题出现。
公路隧道常见病害及防治措施分析
公路隧道常见病害及防治措施分析发布时间：2021-05-07T15:17:31.147Z 来源：《工程管理前沿》2021年1月3期作者：古景优[导读] 近年来，我国公路隧道建设取得了快速的发展，在隧道大量建设的同时，古景优广东省路桥建设发展有限公司广韶分公司摘要：近年来，我国公路隧道建设取得了快速的发展，在隧道大量建设的同时，也出现了一系列质量问题。
如不及时对这些病害进行排查处理，将会对隧道的安全运营造成严重的威胁，因此，及时采取科学合理的防治措施，极为重要。
鉴于此，本文对公路隧道常见病害及防治措施展开分析，以供参考。
关键词：公路隧道；常见病害；防治措施引言随着我国基础交通设施建设的不断完善，公路工程的建设步伐也日益加快。
在公路建设期间，为了提高公路指标、降低开挖工程量等，往往会采用隧道工程。
但是，公路隧道结构受力复杂，如果设计施工不当可能导致隧道在运营期间出现各种病害或安全事故。
因此，研究公路隧道病害形式、成因及防治技术具有十分重要的工程意义。
一、公路隧道中存在的常见病害我国幅员深广、山川纵横，为了缩短路程长度、提高出行效率，在山岭地区修建公路多采用隧道工程。
但是随着隧道的长期使用，使用过程中出现不同程度和不同方式的病害，导致隧道安全运营受损，进而对广大人民群众的出行造成了很大危害。
通过调查研究我们可以发现，这是由于工程设计、施工的考虑不周和后续运营管理上的失误造成的。
1.1公路隧道常见病害公路隧道目前已经发现的常见病害可谓是多种多样，从结构的角度可以归类为：有裂缝、渗水漏水、材质使用时间过长导致劣坏、背后出现空洞、支撑结构变形、下沉；从运营的角度可以归类为：渗漏水、支撑结构损坏破裂、通风性能不好、照明性能不够完善、有塌方导致的落石、界限不足等。
本篇文章根据危害产生的原因来划分了四点：水的危害、破裂损坏、被腐蚀、冷冻。
这里面水的危害分别是；涌出水、滴漏水、渗出水还有滋润水；破裂损坏分别是：支撑结构形变、支撑结构性变动、支撑结构裂开；腐蚀程度根据物质性质不同划分为水害侵蚀、冻害侵蚀、烟害侵蚀等；其中冻害侵蚀中又分为路线的、排水沟的和挂冰的等。
公路隧道渗漏水病害与防治措施的探究
公路隧道渗漏水病害与防治措施的探究摘要：公路隧道是公路路线上的咽喉部分，若隧道局部产生破坏就会造成整段高速公路不能使用，导致巨大的经济损失和不良影响。
本文作者分析了高速公路隧道渗水的原因与危害，并综合考虑公路隧道各方面因素，提出切实有效的治理方法。
关键词：公路隧道；渗漏水；成因；治理前言随着我国公路建设的高速发展，公路建设给国家经济带来新的发展前景。
公路隧道是国家公路建设的重点施工项目，其隧道施工的质量控制更是重中之重。
据对公路隧道的初步调查，占相当比例的隧道有裂缝和渗漏水现象产生。
目前，高速公路隧道病害主要表现在：严重渗漏水、冻害、衬砌裂损和衬砌侵蚀、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，而几乎所有的隧道病害都与渗漏水有着直接或间接的关系，隧道结构的缺陷给隧道渗漏水提供了通道，隧道渗漏水的长期作用又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、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道中，造成洞内通信、供电、照明等设各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。
因此，对公路隧道渗漏水病害要特别重视，在处理时，要根据其病害成因、程度，采取科学、经济、安全的综合整治措施，以最快最优的方式整治病害，充分发挥公路隧道的交通运输能力，确保公路交通运输的畅通安全。
1公路隧道渗漏水的危害隧道渗漏水是隧道病害中最常见的病害形式，危害极大。
比如，渗漏水的长期作用，特别是当水质具有侵蚀性，如含盐、含碱、含硫、含硫酸根等离子时，可能造成隧道侵蚀破坏，危害隧道结构的耐久性；寒冷地区，尤其是严寒地区，隧道衬砌渗水反复的冻融循环，在衬砌内部造成衬砌混凝土冻胀开裂破坏；隧道漏水还将使隧道拱部和侧墙产生冰凌侵入净空；隧道滴水将使路面结冰，降低轮胎与路面的附着力，恶化隧道的营运条件，危及行车安全；隧道内路面冒水、积水不仅影响行车，也会引起路面基层下翻浆冒泥和下沉，造成路面开裂下陷而引起水沟、路面变形等问题：渗漏水使隧道内表面浸迹斑斑，由于车辆尾气和行车产生的尘土附着于湿润的隧道表面而形成“花脸”隧道，影响隧道美观；隧道渗漏水还将极大地降低隧道内各种设施的使用功能和寿命。
综述隧道病害防治措施
综述隧道病害防治措施改革开放以来，随着我国经济的快速发展，人们的物质生活水平越来越高，公路交通运输网络作为我国经济发展的重要支撑，已经面临着巨大的压力。
公路隧道建设可以有效缓解我国交通运输的压力，近年来，我国的公路隧道建设已经取得了巨大的成果，公路隧道是一个十分复杂的系统工程，受到多方面因素影响，包括地质环境、气候环境、施工设计、后期养护等。
目前，我国公路隧道的设计养护水平落后，直接导致了公路隧道出现多种病害，包括衬砌侵蚀、衬砌裂损、渗水、变形、冻害等，严重影响了公路隧道的正常使用，制约了我国公路交通运输体系的快速发展。
本文将结合公路隧道中的问题与缺陷，深入分析公路隧道病害的成因，并提出针对性的防治措施。
1 常见的隧道病害种类与产生机理1.1 衬砌侵蚀公路隧道一般需要穿过岩体或者地层以下，公路隧道的襯砌很容易被地下水腐蚀。
地下水中含有大量的腐蚀性介质，这些介质段时间内不会造成明显侵蚀，但衬砌长期与这些介质接触，会出现不可修复的损伤。
除此之外，这些腐蚀介质可以随着地下水流动，逐步渗透进入公路隧道衬砌的空洞、孔隙、裂缝中，而公路隧道衬砌的主要构成部分是钢筋混凝土，这些介质在水的作用下逐步腐蚀钢筋，对混凝土的灰缝与砌石造成物理或者化学侵蚀，导致衬砌结构强度下降。
1.2 衬砌裂损公路隧道衬砌裂损的形式有很多种，根据公路隧道衬砌裂损的部位可以分为拱脚间隙、仰拱破碎、衬砌墙体裂痕以及衬砌整体形变等，根据衬砌裂损的走向可以分为环向裂缝、斜向裂缝、横向裂缝以及纵向裂缝等，其中衬砌裂损的斜向裂缝与纵向裂缝对公路隧道衬砌的损害最严重，甚至直接威胁公路隧道的整体结构，造成隧道结构失稳，导致公路隧道内出现掉落石块的现象，除此之外，还可能导致结构变形与坍塌，严重缩短了公路隧道的使用年限。
1.3 水害水害是公路隧道施工中常见的现象，主要由于地下水或者岩层水渗透进入隧道，导致公路隧道内部大量积水，公路隧道内部的积水严重影响了正常的交通秩序，除此之外，积水会造成隧道内的机电设备损害。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
海洋环境下的公路隧道口病害防治方法研究陈永和1,陈小华1,陈梅汀2(1.舟山市定海区公路管理段,浙江舟山 316000;2.舟山市气象局,浙江舟山 316000)摘要:针对浙东海岛公路隧道洞口病害的频发问题,在分析环境影响、发病类型、致病机理的基础上,提出病害/预控0防治理念和方法,通过建立隧道口遭灾模式,确定/最不利条件0下的洞口工程设计参数,对病害实行精准/预控0,并采用系列工程质量控制措施,系统阻断有害因素的生成与累积,最终实现隧道口病害的高效、全程防治。
关键词:海岛环境;公路隧道;洞口病害;致病机制;遭灾模式;预控方法中图分类号:U 457+.2文献标志码:A文章编号:1672-741X (2010)04-0407-04Preventi on and Control of Portal D iseases ofH i ghway Tunnels under Sea Environ m entCHEN Y onghe 1,CHEN X iaohua 1,CHEN M eiti n g2(1.D inghaiH i g hw ay Adm i n istration Bureau,Zhoushan 316000,Zhejiang,China;2.Zhoushan M eteorology office,Zhous han 316000,Zheji a ng,China )A bstract :D iseases frequently occur to the portals of h i g hw ay tunne ls on sea islands i n east Zhe jiang province .The env-i ronm enta l i n fluences ,disease types and d isease occurri n g m echanis m s are analyzed .The concept and m et h od for thepreventi o n and contro l of the diseases are reco mm ended .D isasterm odes of tunne l porta ls are estab lished and t h e desi g n para m eters o f the portalw orks under the m ost unfavorable conditi o ns are deter m i n ed so as to prevent the d iseases fro m occurri n g ;syste m atic engineeri n g quality guarantee m easures are taken to avo id t h e porta l d i s eases .K ey words :sea island env ironm en;t highw ay tunne;l porta l disease ;d isease occurring m echan is m s ;d isaster mode ;preventi o n and contro lm ethod0引言地处浙江东部的海岛公路隧道受海洋环境影响,隧道口病害易发、频发,成了公路隐患集中、高危区域,这种情形对海岛隧道运行的影响日渐突出和加大,其相应治理工作也变得日益重要和紧迫。
当前,业界对隧道洞口病害处治论述以单因素、专项性、局部性居多,如文献[1]对洞口边坡稳定性监控量测所作的深入介绍,文献[2]就隧道洞口施工引起变形等病害处理的专述,文献[3]侧重于病害对症处治方面的阐述等;而对于隧道洞口病害的基础性、整合性、系统性的专类研究还比较缺少。
因此,将海洋环境下的公路隧道洞口区域作为整体考察对象,对其诸多病害及防治方法进行综合分析、深入研究,具有工程应用和交通安全保障的实际意义。
1洞口病害类型经对浙东海岛公路隧道口近年发生病害的归类整理,发病类型呈/突发性和渐进性02类,其多种病害形态见表1。
实际案例显示:海岛隧道洞口病害以叠加、复合型居多,尤其在早期修建的海岛隧道洞口更显著。
表1浙东海岛公路隧道口多种病害形态T ab le 1M ode o f po rta l d i seases o f hi ghway t unne l s on islands i n east Zhe ji ang prov i nce名称症状成因危害突发性1)坡体剧烈坍方;2)墙体倒塌;3)泥石流漫道;4)防护设施冲毁地质较差,工程劣质,养护失察;因台风、梅汛、暴雨等恶劣天气条件诱发严重影响交通或导致交通中断渐进性1)山坡蠕动性下滑;2)墙体鼓凸、变形;3)圬体风化、剥落;4)设施老劣化地质不良,工程质差,养护滞后;在持续降水、冬季雨雪冰冻、温差变换等作用下,呈进行性演变使结构物安全性降低、失效,危及交通安全收稿日期:2010-04-02;修回日期:2010-05-05作者简介:陈永和(1953)),男,浙江舟山人,2002年毕业于长沙交通学院公路桥梁专业,专科,工程师,主要从事公路养护管理、公路病害治理及其相关研究工作。
第30卷 第4期2010年8月隧道建设Tunnel C on structionV o.l 30 No .4Aug . 20102致病机制分析2.1海洋环境影响1)海相风化的地质条件影响。
浙东海岛的濒海山岩多经历海水浸淹、海浪侵蚀、海洋风暴潮冲击等多种持续剧烈的相互作用,岩性破坏严重,呈现明显的海相风化特征;沿海低处及山岭坡脚属重度海蚀区域,域内岩石破碎,完整性差,岩层风化程度大,成为影响海岛隧道口地质的基础特征。
2)海洋性天气的灾害影响。
浙东岛屿,每年夏秋有2~3个台风侵袭,且处长江流域,梅汛雨季长,春夏雷暴频繁,多强降雨天气,叠加海洋大潮汛(入海排泄受阻)时,给工程薄弱的隧道口等结构物带来多种灾害破坏。
3)海岛型气候的直接影响。
海岛强对流天气的骤然性降水带来山洪径流,给隧道口造成剧烈冲刷,使水土流失、工程结构物受损;海岛较强风力,在隧道口槽形路堑产生/束流风口0效应,高速气流遇不利天气条件,形成恶劣气候,夏时劲风疾雨,冬季风雪冰冻,对洞口设施造成显著影响。
2.2水害与土质劣化2.2.1水害是主要原因海洋环境给海岛带来的丰富水量,成为隧道口各种病害促发的主要原因,其危害呈/持续性0和/骤然性02种形态。
1)水的持续性侵害。
海岛隧道口结构物、工程体遭受水体长时期的持续反复作用的进行性损害,主要有:渗流、浸润,改变岩石、土质性状,降低岩土强度;雨雪冻融造成圬体胀裂、分化;水中有害介质腐蚀砌体、损弱结构、降低支承力。
2)水的骤然性破坏。
海岛隧道口结构物、工程体遭受大径流量的集中剧烈冲刷,出现倒墙、崩塌、滑坡、流石泥、设施冲毁等突然破坏现象。
隧道口结构物、工程体长时期遭处/水侵害0时,常导致/水破坏0现象。
2.2.2劣质化的边坡与岩土裸露的海蚀岩层,在未采取良好防护措施的条件下,经气候交替、温差变换、大气降水、海洋风暴等的反复作用,岩石风化更加剧烈,物理性状变差,强度进一步降低,而形成劣质岩土,加之在水害的作用下,直接影响边坡稳定,并出现大量的水土流失和地质灾害隐患。
边坡与岩土趋劣质化的累积效应,加快了海岛隧道口病害滋生、恶化进程。
2.3工程实施不当隧道建设从勘测、设计直至施工、养护,一般比较注重主洞,而对隧道口区域内的工程则比较粗疏和松懈。
这种/重主洞、轻隧口0现象在早期隧道建设中尤为明显,从而留下不少隧口欠缺、隐患,成为其后病害众多、频繁发作的重要原因。
1)未能正确评价隧道口地质水文条件。
勘测调查粗略、不详尽,对隧道口工程地质条件的鉴评不准、不全,对区域地表水及地下水的状态、水量、成分调查分析不足,未获取足够的大气降水、气象灾害等资料,使设计缺乏准确翔实的基础性数据。
2)隧道口设计未能满足防病抗灾要求。
隧道口工程设计粗糙、不周密,对洞口型式、支挡、防护、抗滑等设置缺少控制性的/基准0依据;对防排水考虑欠全、不细,防水、治水设施未作专项设计与验证,不仅存在设计深度、范围不够,且设计安全可靠性明显不足。
3)施工马虎,留存质量隐患。
对隧道口工程不重视,施工质量管理不严,施工质检、质量保证体系不健全或未发挥应有作用,夹存不少工程隐患;对工程细部未按要求处理、操作随意、粗枝大叶,遗留了很多施工质量缺陷。
4)养护不善,缺少有效机制。
不能及时发现和处治隧道口工程隐患、设施缺损和失效的排水系统等,不能及时修缮早期损坏和局部侵蚀等,不能有效消除对洞口区域、工程实体的有害影响。
3预控防治法3.1预控理念海岛公路隧道口对环境影响敏感,易遭受自然灾害侵袭,引发各种病害。
要比较好地防止隧道口病害的发生,必须采用积极的工程思想、方法,确立以/预控0为特征的隧道口病害防治理念,即考虑隧道口最不利条件(持续降水,伴随土质恶化、设施功能弱化等)的组合状态,作为预防控制重点,达到对病害高效防治的目的。
3.2预控设计预控性防治要从工程设计着手,针对自然环境和致病因素,以/防控最不利条件0为基准,进行隧道口病害防治的预控性设计。
3.2.1设计基础依靠基础资料信息,模建隧道口遭灾形态、相应图式,摘取关键性数据,从而确定隧道口病害防治预控性设计的依据(基准参数)。
1)获取该区域基础资料。
对隧道洞口区域进行详尽勘测调查,正确评估地质、水文属性,测绘实际地形,调查地表水系(包括自然沟溪和农用、水利沟渠等的分布)、地下水情、汇水区域、溪径流量等,取得气象资料(当地降水降雪概率、强度、极值和温差、冰冻数据),统计灾害情况(种类、烈度、频率),取得精确全面的资料信息。
2)建立隧道口遭灾模式。
利用上述资料信息(借助数字化技术),对台风、暴雨、梅汛、冰雪等各种灾408隧道建设第30卷害,与岩土、结构物在低强度时进行组合,模拟建立符合规范频率的洞口遭灾状况[4],制列相应的关系图式(见表2)。
3)确定最不利条件下的极限值。
对隧道口不同灾害组合的关系图式进行数值计算分析,择取最不利状况下的最大物理量值,作为隧道口病害防治预控设计的基准参数。
4)取定隧道口工程实施范围。
根据地形条件、地质水文情况及自然水系、影响因素和预控设计要求,综合取定隧道口病害预控性防治必须实施的工程范围。
表2海岛公路隧道口遭灾模式(最不利组合)列表T ab le2M ode o f porta l disasters(the m ost unfavorab l e comb i na-tion)o f highw ay tunne l s on sea i slands种类特征建模极限值台风暴雨水系不良以/雨量0为主根据气象资料和区域地形、水系状况,建立/雨量0与/径流量0的关系图式获取最大径流量值台风暴雨冰冻温差土质劣化雨量+土质饱胀、松软、低强度根据气象资料和区域土质、水态劣化度,建立在此不利组合下的隧道口被支挡土体状态的变化图式确定土体极限状态时的支挡物的最大作用力台风暴雨冰雪冻融地质不良雨量+坡体渗流、松散、重坠根据气象资料和区域地质、水文差劣度,建立在此不良组合下的影响隧道口坡体稳定的关系图式确定坡体失稳趋滑时的临界下滑力3.2.2设计要则根据上述/设计基础0,同时满足下列/设计要则0,进行隧道洞口病害防治的/预控性0设计。