公路隧道常见病害分析及治理对策
公路隧道病害整治方案

公路隧道病害整治方案前言公路隧道作为公路交通的重要组成部分,能够带来便利和效益,但由于隧道特殊的地质环境和气候条件,易发生各种病害,如落石、滑坡、渗水、龟裂等问题,给安全和使用带来极大影响。
因此,为了保障公路交通的安全畅通,必须对隧道进行病害整治。
本文将介绍公路隧道病害整治的方案。
病害诊断在隧道病害整治前,首先需要进行病害诊断,确定隧道的病害程度和类型,以便制定相应的整治方案。
病害诊断应该依据以下几个步骤进行:1. 隧道初步检查隧道初步检查是对隧道常见病害的初步判断和描述,并进行初步分析和分类。
初步检查的主要内容包括:隧道出口及进口、隧道径流系统、沟渠、涵洞、沿线支撑等设施的设备检查。
隧道内部的检查需针对洞顶、洞壁、洞底、排水系统等内容进行。
2. 隧道全面检测全面检测包括对全部重大与重要对象进行详细的实地检查,包括结构体系、地基、建筑、设备、及保障系统等。
全面检测的主要目的在于确定隧道的病害程度和分析病害产生的原因。
3. 隧道资料和统计数据的收集对隧道以往资料及统计数据进行分析和整理,查找对照、寻找病害的根源、规律和趋势。
4. 破损样本的检测对破损样本进行检测,分析破损的原因及对策。
病害治理针对病害诊断分析结果,设计出相应的病害治理方案。
1. 隧道排水治理隧道排水体制是决定隧道使用寿命的关键和难点问题。
因此,应着重优化建立排水系统,确保排水管道的流量和排水效果。
2. 地面支撑体系修复地面支撑体系是隧道的基本保障,需要着重进行加固和增强。
具体可以采取加装明槽加固等方式来强化支撑。
3. 水泥注浆加固注浆加固常用于加固混凝土结构,在隧道内部利用现代化注射技术对洞壁和洞顶进行注浆加固。
4. 伸缩缝和龟裂的整治伸缩缝和龟裂是隧道的常见病害,需要进行有效的整治。
可采取打缝、镆切、加固等方法来处理。
5. 防火处理隧道在设计和建设的时候必须考虑到防火处理,建议采取加装自动喷水灭火器等紧急处理措施,以避免火灾事故发生。
公路隧道病害成因分析与治理措施

公路隧道病害成因分析与治理措施1.大路隧道病害成因分析1.1大路隧道渗漏水近年来,随着我国大路隧道施工技术的飞速进展,在隧道建设方面取得了优异的成果,但绝大部分隧道仍有不同程度的渗漏,有些隧道的渗漏状况相当严峻。
隧道渗漏水是由于修筑隧道损害了山体原始的水系统均衡,隧道成为所穿越山体四周地下水集聚的通道。
在工程勘测设计中对其工程地质及水文地质状况了解得不够认真,对衬砌四周地下水源、水量、流向及水质勘察不全;有时还缺乏反映防水材料性能的室内试验数据和对结构抗渗、抗腐蚀的详细要求。
1.2衬砌裂损衬砌裂损变形的主要危害有:(1)降低衬砌结构对围岩的承载力量;(2)使隧道净空变小,侵入建筑限界,影响车辆平安通过;(3)拱部衬砌掉块,影响行车和人身平安;(4)裂缝漏水,造成洞内设施锈蚀,寒冷和寒冷地区产生冻害;(5)在运营条件下对裂损衬砌进行大修整治,施工与运输相互干扰,费用增大。
1.3衬砌腐蚀病害复合性侵蚀包含了上述两种侵蚀的特性。
隧道衬砌的物理性腐蚀:包括冻融交替冻胀性裂损干湿交替盐类结晶性胀裂损坏。
受强侵蚀部位,表现为隧道拱部、边墙、侧沟等渗水(干湿交替)硫酸盐结晶腐蚀处所,沿裂缝呈条带状、或分散的渗水点呈蜂窝地窖状,析出芒硝、石膏结晶,结构进一步疏松、溃散、露石、脱落。
2.大路隧道病害治理措施2.1大路隧道防排水技术大路隧道的防排水体系设计具有圈层构造,可用“一堵两排两防”来概括:既一圈围岩注浆堵水。
喷射混凝土与防水层间、防水层与衬砌间两圈排水,防水层与衬砌混凝土两层防水。
2.2围岩注桨堵水围岩注浆堵水既可在隧道开挖前从地表钻孔实施,也可在隧道开挖后通过径向或超前向围岩钻孔注浆来完成。
隧道围岩注浆施工工艺包括四个方面的内容:注浆材料的选择、注浆浆液、注浆参数、注浆施工。
选择注浆材料时,要考虑下列各点:浆液在受压的岩层中具有良好的渗入性。
即在肯定的压力下,能渗到肯定宽度的裂缝或空洞中。
浆液凝聚成结石后,应具有肯定强度和粘结力。
隧道结构的常见病害及整治措施

隧道结构的常见病害及整治措施隧道是交通建设中的重要组成部分,它不仅可以缩短路程,还可以避免遇到恶劣天气的影响。
但是由于隧道通风困难、水压大、地质条件复杂等原因,隧道结构存在着各种各样的病害。
本文将介绍隧道结构的常见病害及整治措施。
一、开裂病害隧道在施工过程中由于地质条件复杂,温度变化、潮湿度等因素的影响,易出现开裂病害。
开裂病害的出现会导致构件的变形,从而降低结构的稳定性。
整治措施:(1)表层处理:将表面的裂缝清理干净,打磨平整后进行修补。
(2)加固处理:对于比较严重的裂缝,可以采用钢筋加固的方法,以提高结构的承载力。
(3)增强处理:在隧道建设阶段就应该采取措施,比如采用锚杆加固法、注浆加固法等方法,使结构具有更好的抗裂能力。
二、渗水病害隧道中大量的降雨水和地下水,经常侵入隧道结构内部,从而引起渗水病害。
渗水病害不仅破坏隧道结构本身,而且给隧道内部的设施带来影响,如照明设施、通风设备等。
整治措施:(1)加固处理:对于渗水病害比较严重的隧道,需要采用加固措施,比如注浆加固、灌浆加固、帷幕注浆等方法,以提高隧道结构的抗渗能力。
(2)防水处理:对于刚刚建好的隧道,应该对其进行防水处理以避免渗水病害的发生。
可以采用涂刷防水材料、贴防水卷材等方法进行防水处理。
(3)排水处理:对于已经发生渗水病害的隧道,应该采取排水措施,将隧道内的积水及时排除,以保证设施的正常运行。
三、脱落病害隧道结构长期受到各种不同的荷载作用,如车辆荷载、风荷载等,容易导致局部构件脱落,从而引起脱落病害。
整治措施:(1)检测处理:隧道结构脱落病害的主要原因在于结构发生了松动,因此需要对整个结构进行检测处理,及时发现脱落现象。
(2)加固处理:对于已经发生的脱落现象,可以采用加固措施,比如钢筋加固、搭桥加固等方法,以恢复结构的稳定性。
(3)防范处理:在隧道建设过程中,应该采取防范措施,预防脱落现象的发生。
比如加强隧道结构的搭建、加固隧道支撑系统等。
某高速公路隧道病害检测及成因分析

某高速公路隧道病害检测及成因分析隧道是连接不同地区的重要交通通道,高速公路隧道在运营过程中可能会出现各种病害问题,影响通行安全。
对高速公路隧道的病害进行及时检测和成因分析是非常重要的。
一、常见高速公路隧道病害1. 渗漏问题:隧道地下水位上升、不良排水处理等原因会导致隧道渗漏,引发地表沉降、路面破损等问题。
2. 裂缝:由于地质条件、施工工艺不合理等原因,隧道结构会产生裂缝,严重影响隧道的承载力和抗震能力。
3. 墙皮脱落:由于隧道使用年限较长或墙体材料质量不过关,隧道墙皮会发生脱落现象,严重影响隧道的美观和使用寿命。
4. 隧道煤尘爆炸:隧道内聚集的煤尘可能引发爆炸,造成严重的人员伤亡和财产损失。
5. 照明设施故障:隧道内的照明设施如果发生故障,会影响驾驶员视线,增加事故的风险。
二、病害检测方法针对高速公路隧道的病害检测,可以采用以下几种方法:1. 目测法:通过人眼直接观察隧道内部和外部有无病害问题,如渗漏、裂缝、脱落等。
2. 物理检测法:利用物理仪器设备进行隧道结构的检测,如地震仪、渗漏检测仪、测厚仪等。
3. 声波检测法:利用声波仪器检测隧道结构的声音反射,判断结构是否存在问题。
5. 遥感检测法:利用遥感技术对隧道进行扫描和监测,判断结构是否存在异常问题。
三、病害成因分析高速公路隧道病害的成因分析是解决问题的关键,通过找出问题的原因才能采取有效的措施进行修复和预防。
1. 渗漏问题:隧道渗漏的原因可能有地下水位上升、排水系统堵塞、地基下沉等。
解决方法包括修复排水系统、加固地基等。
2. 裂缝问题:隧道结构裂缝的成因可能有地质因素、施工工艺不合理等。
解决方法包括加固结构、采用合适的施工工艺等。
3. 墙皮脱落问题:隧道墙皮脱落可能与墙体材料质量不过关、隧道使用年限较长等因素有关。
解决方法包括修复墙皮、更换材料等。
4. 煤尘爆炸问题:隧道内的煤尘爆炸可能与通风系统不完善、管理不善等有关。
解决方法包括改善通风系统、严格管理等。
隧道常见病害及处理措施

隧道常见病害及处理措施3、2主要病害成因分析1、梁底板有纵、横向裂缝并伴随渗水结晶该桥主要问题是梁底板有纵、横向裂缝并伴随渗水结晶,裂缝主要是由于汽车动载长期通过桥面系传递动荷载给梁体,当荷载累积量超过其所能承受的疲劳次数时,承重部件会从底部开始产生横向裂缝。
裂缝的出现暂时不会对桥梁造成危害,但随着混凝土裂缝的增大,水和空气的侵入,将会导致钢筋的锈蚀,大大缩短钢筋混凝土结构的使用年限;同时,由于裂缝的增大,必将显著地降低构件的刚度,导致结构物变形的增大。
因此,应及时采取有效措施减小裂缝的发展扩大。
保保护层厚度不够、温度变化以及收缩不均匀都会导致梁底横向裂缝的产生。
由于混凝土表面收缩大,而内部收缩小,致使收缩不均匀,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力。
当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,沿箍筋方向会出现垂直于道路前进方向的裂缝。
2、T梁腹板裂缝裂缝的产生的位置主要是在T梁处。
斜向裂缝是受到纵向力以及剪切应力而至。
台帽错位,荷载作用以及受力不均匀都会产生梁片的受力变形,最后导致产生裂缝。
此桥由于通车时间较长,所受的重复荷载作用已经超过其所设计的疲劳强度,对于混凝土强度的要求一定较高;同时墩台帽梁与支座在荷载的长期振动下已经移位,这样此时梁片所受的由于不平整造成的剪切力明显增加,在跨中或者1、4处,振动的破坏明显增强,于是,超过混凝土的设计荷载;在振动方面由于频率是固定的,而振幅是由两边向跨中逐渐增大的,由于横隔板的作用,在跨中以横隔板中间处,振幅达到最大,于是先产生了裂缝,并且此裂缝会随着时间的推移裂缝会很快的延伸,尺寸由窄变宽,深度由表层到内部。
在梁片的其它部位,也会逐渐的产生裂缝。
3、钢筋混凝土空心板底出现裂缝钢筋混凝土空心板梁底出现的裂缝主要是由于长期在车辆荷载作用下产生的受力裂缝。
如果在规定限制范围内是正常的,如果超出规范限值范围则必须进行处理。
尤其是预应力混凝土梁板如果出现横向裂缝则必须进行处理。
公路隧道常见病害成因及治理措施

衬砌开裂也是公路隧道中常见的病害。根据其与隧道轴向相互关系不同可分为环向裂缝、斜向裂缝和纵向裂缝。
2.1形成原因
(1)环向裂缝
环向裂缝,即衬砌裂缝垂直或近似垂直于隧道轴线,主要是由于围岩压力变化(分布不均匀)、地基不均匀沉降、变形缝、施工缝处理不当等因素引起,大多数发生在洞口、存在不良地质地段及软硬岩层接触地带,环向裂缝对隧道稳定性影响不大。
[3]罗玉屏,赵玉成.运营隧道衬砌裂损病害及整治措施[J].筑路机械与施工机械化.2008(09)
[4]梅乐峰.公路隧道病害成因机理及防治对策[J].建材与装饰.2016(52)
[5]高欢庆.公路隧道病害问题防治措施探析[J].科技创新导报.2010(26)
(2)注浆堵漏法
注浆堵漏法适用于水压较大、孔洞较大且漏水量大的孔洞,也可用于密实性差、内部蜂窝孔隙较大混凝土的线渗漏和面渗漏处理。对于围岩破碎严重,造成隧道防排水压力很大,渗漏水十分严重的情况,也可采用向衬砌后的围岩或回填层注浆两种方式。
(3)埋管引排法
埋管引排发适用于衬砌表面渗漏量较大且出水部位位于施工缝、变形缝或者边墙表面上。引排的目的是给水留出路,使渗漏水集中于一点或数点,最后集中导水引排,形成有组织排水。在拱部、边墙施工缝渗漏及边墙、起拱线漏水较严重部位或地下水丰富地段,从渗水点向下沿衬砌表面凿沟槽,埋设导水管。
3.结语
随着我国高速公路的不断建设和发展,隧道运营长度逐年上升,对隧道的养护管理工作显得尤为重要,研究隧道的常见病害及其处置措施,为隧道管养单位提供科学、有效的管养措施,以保障公路隧道的正常、高效运作。
参考文献:
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[2]王伟.高速公路隧道病害成因及整治技术研究[J].山西建筑,2010.
探究隧道工程病害处理措施

探究隧道工程病害处理措施本文首先讲解了公路隧道工程一些常见的质量问题,分析了公路隧道工程质量控制的关键性问题,只有认真做好质量控制工作,工程施工才能不断提高质量,才能有效防止安全事故的发生。
施工单位要认识到工程监理工作的重要性,要求监理人员应该对工作负责,要深入施工现场管理具体施工,检查施工项目的质量情况,检查施工人员是否依据操作规范进行,检查施工设计方案是否优化,才能使公路隧道工程顺利施工。
一、公路隧道工程常见的病害及原因1、常见的病害公路隧道存在二种:一种是岩石隧道,一种是土质隧道,其中岩石隧道存在的主要问题是受围岩应力的作用,隧道结构会产生变形,土质隧道容易出现的问题是土质条件,操作不当可能会出现严重的裂缝,二种隧道都存在一定的安全问题。
假如施工现场的土质松软,那么地基就有可能发生沉降现象。
笔者在调查中得到,公路隧道工程在质量方面容易出现的问题有六种,二次衬砌侵入设计轮廓线、渗水、衬砌厚度达不到要求、衬砌后面有空洞、衬砌开裂、施工缝错台太大等。
2、公路隧道出现病害的原因第一,设计方面。
公路隧道在施工前,首先要设计施工方案,要求设计人员必须具备较高的设计水平,有的设计人员年龄较小,工作经验不够,不能保证设计水平,因此设计方案存在一定的安全隐患。
在设计前要勘察地质条件,要求设计人员深入施工现场判断地质情况,假如判断不准确,那么在实际施工过程中就可能出现塌方。
在设计前要勘察地质情况,要使隧道围岩和施工方案相适应,设计人员一定要认真阅读地质资料,及时调整设计参数,利用高强支护技术,严格防止出现塌方。
在设计公路隧道时,要使隧道与周围的环境相适应,根据工程具体施工情况,还需利用专业的公式进行计算,才能使结构具有一定的受力能力。
很多公路隧道工程结构过于简单、受力不均衡等,因此会出现质量问题,假如围岩的应力较大,隧道就容易出现变形。
第二,施工管理方面。
在公路隧道工程施工过程中,施工单位的管理人员要认真对待管理工作,要依据严格的规范进行施工,施工人员要以设计方案为标准开展操作。
公路隧道的常见病害

二次衬砌拱顶混凝土没有填满, 导致衬砌厚度不够、钢筋外露)
二次衬砌拱顶混凝土没有填满, 导致衬砌厚度不够、钢筋外露)
二次衬砌拱顶混凝土没有填满, 导致衬砌厚度不够、钢筋外露)
问题七:
二次衬砌边墙脚厚度不足
二次衬砌边墙脚厚度不足
二次衬砌边墙脚厚度不足
问题八:
仰拱座不规整,仰拱振捣不密实
问题三:
初期支护背后填充
初期支护采用模注混凝土(背后填片石)
初期支护与围岩之间填片石
初 期 支 护 与 围 岩 之 间 填 片 石
问题四:
没有初喷
问题五:
锚杆
锚杆中没有注入 过水泥浆的痕迹
锚杆没有砂浆包裹
中空锚杆外露端过长、锚固深度不够
问题六:
二次衬砌厚度不够
公路隧道的常见病害
1、公路隧道结构常见的质量问题
1)初期支护不及时,围岩条件差的地段不 及时封闭成环; 2)初期支护不紧贴围岩,背后存在空洞、 掺填片石; 3)初期支护厚度不够(喷混凝土厚度);
4)钢拱架拱脚悬空、钢拱架连接不牢;
5)钢拱架扭曲、翘曲、不在一个平面;
1、公路隧道结构常见的质量问题
边墙衬砌
3
连接衬砌 仰拱衬砌
仰攻座不成形
仰拱
问题九:
防排水管堵塞,排水管折倒 防水板连接质量不好
没完全包住排水管,容易造成排水管被 混凝土堵塞;
(3)防水板搭接存在问题(图8)。 左图为庙垭口出口右线防水板搭接情况,右图 为水田湾2#隧道进口左线防水板搭接情况。
防水板粘接质量; 防水板连接处出现褶皱
6)钢拱架间距不均;
7)钢筋网与围岩的距离过大;
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公路隧道常见病害分析及治理对策作者:吴继礼来源:《科技视界》2012年第22期【摘要】公路隧道是公路通行的咽喉和瓶颈,隧道养护有其特殊性,不同于普通开放式公路的养护,其特殊性也是隧道固有属性决定的,病害发生的不可预见性和治理难度大是制约隧道畅通的瓶颈。
对此,作为公路隧道的管理部门,要将隧道养护放在公路养护首位,必须掌握与之相关的情况与措施,才能很好地管理隧道。
下面重点就以六盘山隧道常见病害与治理对策做以介绍。
【关键词】公路隧道;病害分析;治理对策1基本情况宁夏六盘山隧道地理位置非常特殊,始建于1991年6月,1997年3月竣工交付使用,由甘肃省交通规划设计院设计、武警交通第五支队承建,是国道312线上的重要工程。
隧道全长2385m,呈东西走向贯穿六盘山脊,区域山体东陡西缓,西高东低,洞口高差57.24m,当地海拔高、气温低,年最低气温-25.7℃~-28.7℃,最大冻深113cm~137cm,常年降雨量在2000mm左右,所经地质为暗红色钙质砂岩、泥岩,有构造断层、逆断层和破碎带、岩石层理、节理发育,围岩自稳定性差,隧道内流水属强碱性水类,矿化度高,对混凝土具有中强等腐蚀作用,可以说六盘山隧道集渗漏水、低温冻害、水体腐蚀、围岩破碎自稳定性差等最不利因素于一体。
2常见病害及治理对策1)渗漏水(1)六盘山隧道渗漏水分为大致三类①隧道洞身(包括拱部、侧墙、拱脚)渗漏水,主要成因是:修建隧道破坏了山体原始的水系统平衡,隧道成为所穿越山体附近地下水积聚的通道,围岩体内的地下水在围岩自重压力作用下沿岩体裂隙自由活动,流入到隧道衬砌表面,通过一、二衬渗漏到洞身。
六盘山隧道防排水系统构造是在开挖初期支护后先铺挂无纺布、聚乙炔防水板和安装Φ110mm纵横向排水盲管,然后进行一、二衬施工,防水板和排水管安装的目的是防渗漏和进行组织排水。
但在具体施工中,从防水板的铺设搭接、纵横排水管安装上都存在着一些问题:一是防水板破裂或搭接错位、变形脱落,形成防水空白区。
二是纵向排水管周围未设有效滤水层,致使排水管花孔堵塞,无组织排水作用。
三是在施工缝上二次衬砌时未设止水带。
四是部分围岩段(六盘山隧道衬砌分11个类型断面)为了治理断层、塌方及涌水段,进行钻孔注浆,所注水泥浆淤塞了纵向排水管,极大地破坏了组织排水效果,形成排水阻滞区,衬砌周围积水,致使洞身衬砌受压不均,影响结构安全。
②明洞沉降缝渗漏水,主要成因是:明洞全长38m,其中18m为增加抗震设防长度,每10m设沉降缝(缝宽1cm)一道,原隧道施工时由于防水板铺设不是有效焊接或二衬施工致使防水板破损、并且二衬未设橡胶止水带,导致水体沿沉降缝下泻形成渗漏水。
水体来源是隧道围岩裂隙水沿一衬上表面向东流出和自然降雨下灌所致。
③隧道路面渗漏水,主要成因是:隧道仰拱以上蓄积水在压力作用下沿路面伸缩缝上溢,渗水主要来源有两处:一是隧道中央排水沟纵向穿过仰拱。
造成仰拱不连续,水体沿仰拱与中央水沟外侧接缝处上泻,在仰拱上方蓄积。
二是隧道两侧与纵向排水盲管相连接的横向排水管穿越仰拱上缘,多达100处,在隧道仰拱混凝土浇筑施工时,由于混凝土振捣不密实或漏浆,形成蜂窝孔洞,使衬砌外水体进入仰拱上方,造成路面渗漏水。
(2)危害程度:六盘山隧道漏水促使衬砌混凝土腐蚀泥化、冻胀开裂和剥落,造成衬砌结构破坏,尤其在冬季容易路面结冰和挂冰,严重影响行车安全,渗漏水还会软化围岩,引起围岩变形,对隧道供电线路、灯具、风机预埋件、电缆桥架、消防管道等设施造成不同程度的损害。
(3)治理对策:针对隧道渗漏水的具体情况,治理措施有防、排、堵、截相结合、刚柔相济、因地制宜、综合治理,使之既能自成体系,又能互相配合,形成一个完整的隧道防治水体系,主要处置方法是:防(截):说到防水,就要在隧道建设之即优化设计方案、优化防水结构形式,在施工时,监理与施工方要密切配合,严格按照设计文件进行施工,严把隧道防水关。
排:隧道排水系统至关重要,六盘山隧道在排水系统设计上不尽完善,现在看来存在很多弊端:一是原设计只在拱脚设置两道Φ110mm纵向排水盲管,未设置排水收集支管,使隧道侧墙、拱部衬砌外围没有排水通道,积水无法排出。
应该设置柔性透水性好的排水支管,呈肋型环向布置,间距控制在10m范围之内,并在初期支护时设置隔离板,防止衬砌混凝土握裹排水管;二是原设计防水板选型用材料不当,在六盘山隧道施工中所用防水板厚度仅为1.2mm 聚乙炔板材,强度小,抗老化性能差,通过不到6年的使用,防水板严重老化,并且搭接错位,形成截水盲区。
通过2002年隧道渗漏水治理工程施工便一目了然。
做为隧道辖养单位,只能立足于现实进行病害处置:一是对于隧道洞身渗漏水的地方,尽最大可能采取排水的处置方式,即打孔埋管引流,在渗漏水点周围,分析找准积水点,用风钻打Φ6cm孔,穿透一、二衬混凝土,放出积水,在隧道壁用风钻刻槽,连通钻孔,埋置半硬塑料泄水管,用速凝砂浆封口(槽),引水到中央排水沟;二是对于仰拱以上,路面以下积水,要经常疏通路面排水地漏及排水管,防止淤塞。
三是在路面板块接缝与中央排水沟上方交点用风钻垂直打孔,让路面蓄积水下泄至中央排水沟内,绝不能让积水溢出路面。
四是对于渗漏水面积大,混凝土衬砌腐蚀严重,结构受到破坏的情况争取很大投资,要采取专项治理措施。
比如象2001提至2002年六盘山隧道渗漏水治理工程,拆除原一、二衬混凝土,重新铺设防水板,排水管和衬砌,彻底改善防排水系统。
2)低温冻害,主要成因是:前面提到六盘山隧道年最低气温在摄氏零下25℃~28.7℃,且持续时间长,最大冻深在1.13m~1.37m之间,六盘山隧道11个类型衬砌断面衬砌厚度在60cm~85cm之间,均在冰冻圈范围之内。
一是渗漏水点出口受低温影响,在拱部形成冰柱,倒挂在拱部。
二是路面渗水低温结冰。
三是衬砌外围积水在冻深范围内结冰。
(1)危害程度,高寒地区隧道内渗漏水和蓄积水结冰,将严重危及隧道结构和行车安全。
一是拱部和路面渗漏水在低温环境下很容易结冰,形成挂冰,一旦负荷过大,将形成自由落体垂直砸向路面,路面上溢渗水和拱部未冻结的渗水滴到路面形成冰溜子,极大地降低路面抗滑系数,涌量大的漏水在路面上形成冰坎,严重危及行车安全。
二是衬砌周围积水在冻深范围内低温结冰,容易发生围岩及衬砌冻胀,致使隧道路面错台。
在隧道运行之初,错台现象十分严重,拱部和侧墙发生变形与开裂,尤其在积水临界点,产生冻胀应力传递,会造成拱脚移动,或者侧墙顶内移、破坏隧道结构。
三是积水渗入混凝土毛细孔蓄积,尤其是在衬砌渗漏点,冬季水在混凝土内外结冰,膨胀产生冻胀压力,产生冻融现象,使衬砌结构混凝土变酥、泥化、强度降低。
比六盘山隧道冻害现象发生严重的隧道较多,新疆的天山二号隧道因渗漏侵蚀和冻胀破坏而报废;青海的大坂山隧道由于渗漏水而成为“冰河”,衬砌结构因冻胀而开裂变形,在2004年采用20cm厚保温泡沫板加三合板进行全断面装修保温。
2006年5月青海交通厅专家携带大阪山隧道管理处人员一行12人到分局进行实地调研参观学习,吸取六盘山隧道治理渗漏水经验进行治理,并于2008年9月2日在《中国公路网》上发表了题为《浅谈大坂山隧道渗漏水病害治理》论文;还有甘肃的七道梁隧道因渗漏水和冰冻而被迫向隧道送暖气;辽宁的八盘岭隧道和吉林的密江隧道因渗漏水而被迫在混凝土衬砌内加复衬。
对于低温冻害,临近省份的隧道加衬和送暖气,都不能从根本上解决问题,只能是加大冻害面积。
前面提到,隧道防排治水的原则是:“防、排、堵、截”,笔者认为尽管隧道在防水和排水做到完善有很大困难,只要隧道防排水设计方案合理、接养单位精心管理、就能够处置好隧道渗漏水问题,同时有效防止冻害发生。
解决好隧道排水问题,不让水体在衬砌周围积聚,是解决隧道冻害的有效措施,也是解决隧道冻害的根本途径之一。
(2)治理对策,要解决低温冻害问题,还是要从隧道防排治水上做起,只要隧道排水畅通,摆脱水体蓄积问题,就不会有冻害发生。
3)水体腐蚀(1)水体腐蚀的成因:隧道周围环境水体对衬砌混凝土和金属材料的侵蚀作用主要可归纳为三种:溶出性侵蚀(非结晶性侵蚀)、结晶性侵蚀和复合性侵蚀(溶出性结晶性两种侵蚀同时作用或交替作用),六盘山隧道水体腐蚀病害主要是复合性侵蚀,即溶出型和结晶性同时作用,六盘山地区下水矿化度很高,衬砌混凝土的水泥中化合物与水体中的盐类、硫酸根离子接触,产生结晶体析出,发生体积膨胀而导致混凝土内部结构破坏,这类腐蚀加上冷冻破坏,在高寒地区隧道病害中相当普遍,尤其以新疆天山二号隧道为典型,六盘山隧道也是如此。
(2)治理对策:通过病害成因的分析,不难看出,六盘山隧道衬砌混凝土被水体侵蚀破坏存在三个要素:一是腐蚀介质的存在。
二是混凝土抗腐蚀能力差。
三是有害水体的自由活动。
具体治理对策有:一是提高混凝土浇筑的密实性和衬砌的整体性。
二是混凝土外掺添加剂。
三是选用耐酸防腐水泥。
四是加强衬砌外防排水措施。
五是向衬砌外压注防腐蚀浆液。
3结束语公路隧道渗漏水、低温冻害、水体腐等病害的治理是世界性的难题,病害产生的成因有隧道勘察设计、工程施工、自然环境、地质构造、水文条件和养护现状等多方面原因造成,隧道病害不会是单独存在的,而是互相影响、相互作用的。
分局现辖养10座隧道,可以说是一个隧道群,管理好这个隧道群,意义十分巨大,任务十分艰巨,隧道病害的分析与治理值得我们去深层次的探讨与研究。
【参考文献】[1]中华人民共和国行业标准:JTGH12-2003 公路隧道养护技术规范[S].[2]中华人民共和国行业标准:JTGD70-2004 公路隧道设计规范[S].[3]六盘山隧道工程竣工文件[Z].[4]六盘山隧道渗漏水整治工程设计文件[Z].。