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既有隧道病害成因与整治技术


带有一定的不准确性,导致结构强度不够或与围 已不能满足行车安全及舒适性要求,通风设备老
岩压力不协调,造成衬砌结构开裂、破坏。
化、效率降低。照明灯具光效随着时间的增长也
②侵限的同时如果衬砌严重开裂主要是衬 大大降低,洞内亮度减弱,影响驾驶员安全驾驶。
砌承载力不够,在地层压力作用下隧道结构变形 洞内监控设备老化,监控功能降低。还有就是随
线状渗漏水,一是面状漏水,采取“防、排、截、 堵”的综合治理措施。详见表 1。
漏水分 类
线状漏 水
面状漏 水
表 1 隧道渗漏水整治对策表
处治方法
适应范围
实施方法
导水法
导水管法 沟槽法
适用于漏水量较大、漏水沿施工缝及开 用排水管将衬砌表面发生的漏
裂处呈直线状发生、净空断面有富余时 水引入排水沟。
的隧道内线状漏水。
裂缝,地下水就会沿裂缝渗漏进入隧道衬砌内, 种隧道病害产生的原因和规律,建立可靠的评估
将会导致隧道衬砌钢筋锈蚀以及结构混凝土腐 标准,科学地评估这种损伤的规律和程度,进而
蚀等多种不满足耐久性的病害产生,严重影响了 采取合理、经济的治理措施。另外对于不利于安
隧道的使用功能,导致隧道未达到使用年限而急 全行车的各种隐患,如照明亮度不足、路面摩阻
导致二衬侵限。
4 隧道病害的整治对策与措施
③施工时混凝土在浇筑过程中,模板强度、
根据对既有隧道的初步调查,遵循“安全、
刚度不足,出现走模,导致衬砌侵限。
可靠、经济”的原则,对隧道渗漏水、衬砌裂损、
3.3 隧道路面破损、抗滑能力降低
结构侵限、路面破损、机电设施性能降低以及可
路面在使用过程中,由于行车荷载和环境 能存在的事故多发区等进行综合治理与完善,修
适用于漏水量一般比较多、漏水沿施工 在漏水处刻 V 型或 U 型沟槽,而
缝和开裂处呈线状发生、净空断面无富 后用管材或合成橡胶材料进行
余时的隧道内的漏水。
导水。
止水法
止水材料填充 沟槽法
开裂注浆止水 法
喷射法、涂层法
防水板
防水薄膜
适用于漏水程度轻微(滴水)、沿着漏水 发生的施工缝和开裂等线状漏水而无有 害影响时。 适用于漏水程度轻微(滴水程度)、沿着 漏水发生的开裂呈线状漏水而无有害影 响时。 适用于大范围发生漏水,但漏水量小, 止水无有害影响时,或于其它有效整治 漏水对策并用时。
拱顶之间的部位;环向裂缝主要发生在隧道施工 2.5 机电附属设施:火灾及COVI监测系统、管
缝及沉降缝处。
理站监视器不能正常工作,洞内照明亮度不足
2.3 衬砌走模、侵限:早期修建隧道采用整体 (图4)。
式模板台车较少,均采用小模板,本次调研中隧
道衬砌走模现象较为明显,衬砌呈波浪型,最大
变形量为40cm。
适用于开裂处和部分混凝土施工缝处,适用于 由于局部的材料劣化,在比较狭窄的范围内衬 砌有掉块的可能或设置拱架或净空无富余的场
实施方法 表面清扫结合凿除施工,对衬砌表面的污物 进行清除,凿落衬砌表面的裂损,用混有高 分子材料的砂浆充填、涂抹进行断面修复, 要采用金属网和锚杆等使之与衬砌一体化, 断面修复较大时,也可采用防护板;开裂注 浆是向开裂处压注注浆材料,使因开裂而降 低的刚性得到某种程度的恢复。 防护板是在比较狭小的范围的衬砌表面用锚 栓等固定 L 型钢、平钢和钢板等以防止剥落 的方法。
密实,甚至含水,汽车超载等因素都会造成路面 4.1隧道渗漏水
断板、翻浆。随着运营时间的增加以及油污的附
针对此类病害分为两种类型进行整治,一是
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应力的大小以及施工方法、建造时间等因素有 完备,使大量雨水流入隧道内也加剧了隧道路面
关。
摩阻力的降低。
1、设计原因
3.4 通风、照明不良,监控设施性能降低
①在前期设计阶段很难将地质条件搞清楚,
随着运营时间的增长,车流量的大幅增加,
会存在许多不确定因素,在衬砌结构设计中常常 机动车尾气排放量也随之增大,原有的通风设备
1 引言
隧道内行驶也容易发生交通事故,这些均是既有
据调查,目前我国已运营隧道不同程度地出 隧道在运营中的问题。
现了隧道渗漏水、衬砌裂损、结构侵限、路面破
隧道属于隐蔽工程,其病害(或缺陷)检测
损、机电设施性能降低等病害问题,这些都是公 和维修加固比地面结构更为困难,因此,通过对
路、铁路隧道中的质量通病。一是隧道衬砌产生 多座既有隧道病害(缺陷)的全面调查,研究各
翻浆、冒水;三是隧道照明亮度不足,在司机进 既有公路隧道的行车安全性与舒适性。这些对于
出隧道过程中容易造成视觉信息暂时中断,容易 新建隧道工程的设计和施工、养护以及预防病害
造成司机操作不当而发生交通事故;四是隧道内 的产生同样具有现实意义。
设置的运营监控设施 达不到与设计车速、交通
量、服务水平相适应的功能与规模,或者隧道内
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既有隧道病害的成因与整治技术
The causes of disease and treeatment technology of current tunnel
照病害严重、较重、一般及轻微四个等级,采取
而且衬砌“侵限”较多的隧道应作单独研究。衬 砌结构整治对策详见表 2。
分类、分段的综合治理原则。对于地质条件复杂,
表 2 衬砌结构整治对策
处治方法 表面清扫、凿 除及开裂注浆
防护板
适应范围
清扫适用于衬砌表面被各种污染物污染时,需 要进行清扫,凿出适用于衬砌块有掉落的可能 和衬砌表面局部裂损的场合,也适用于其它对 策的前处理;开裂注浆适用于有可能块状化的 开裂点。
射混凝土或增加套拱。
浇注一层混凝土衬砌。
适用于衬砌需要积极补强而且净空有富余的段 用加工的 H 型钢等钢材沿衬砌内表面一定间
落,可和其它对策并用。
隔加设。
炭纤维粘着方法是在衬砌开裂部分的表面或 适用于因开裂和部分材料劣化,在比较狭窄的
受拉力的作用面上,把炭纤维布一层一层的 范围内衬砌块有可能掉落,但没有漏水,净空
需整治甚至大修,既浪费了大量资金,又影响隧 力不足,隧道进出口路段线形不均衡以及事故多
道的正常使用;二是水泥混凝土路面在使用过程 发点,进行调查、测试,贯彻“行者为本,安全
中,其摩阻力会减小,油污附着,容易使车辆打 至上”的新理念,通过改善线形,提高路面摩阻
滑,发生交通事故,严重者路面板被破坏,下陷、 力、完善运管、监控设施等安全保障措施,提高
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金属网、锚杆 内衬、套拱 嵌入拱架 内表面补强
合。
适用于开裂处和部分混凝土施工缝处,适用于 施工时用锚栓等把金属网固定在衬砌表面
卢晓玲
王万平
(中交第一公路勘察设计研究院有限公司 陕西 西安 710075)
摘要:根据对已运营5~10年隧道广泛深入调查和全面检测,剖析了隧道渗漏水、衬砌裂损、结构侵限、路面破损、 机电设施性能降低以及是故多发区段等病害或缺陷产生的主要原因,并针对各种病因,遵循“安全、可靠、经济” 的原则,初步提出了修复破损结构,消除结构病害,恢复隧道结构及机电设施良好的技术性状的对策与措施。 关键词:既有隧道;病害;整治
由于局部的材料劣化,在比较狭小的范围内衬 上,以防止掉落。在施工范围广的场合,也

砌有掉块的可能或净空富余少的场合。
有用平钢和型钢配合金属网的使用。
适用于大范围的衬砌劣化,视劣化状态、围岩 喷射混凝土法是结合表面清除,在衬砌内表
压力等外力的有无程度、限界富余量等选择喷 面喷混凝土(或加钢纤维)层;套拱是在再
适用于漏水呈面状而且大量产生,净空 断面有富余时。
适用于漏水呈面状、漏水量比较少或与 其它有效方法并用时。
在漏水处挖沟槽,而后用速凝砂 浆等非定型材料对其进行充填。
在开裂处安一扁平的箱形模具, 而后向模具内注浆。
将防水材料喷射或涂抹到衬砌 内面上,形成面状防水层而止 水。 将在工厂预制好的防水板张挂 在衬砌表面,从板的背后进行导 水。 将在工厂制造的的防水薄膜贴 附在衬砌表面上,形成面状防水 层,并从薄膜背后进行导水。
度不够,因隧道底部处理不彻底,采用先拱后墙 3.5 隧道事故多发区治理
施工形成的衬砌质量隐患等等,导致衬砌开裂,
对于公路隧道而言,事故多发区主要在
安全度降低。另外,在施工过程中,为了保证施 洞口段,根据统计有70%以上的事故发生在隧道
工安全、避免塌方,容易在围岩结构还在变形时 引道与进洞后200米范围内。在挪威,进洞150m
因素的不断作用,其使用性能会逐渐衰变。同时 复破损结构,消除结构病害,恢复隧道结构及机
沿接缝、裂缝渗入路面结构内的自由水,是造成 电设施良好的技术状态,切实解决好隧道改建设
混凝土路面错台、板底脱空等病害的主要原因。 计、施工、维修以及使用过程中的问题,实现对
隧道内路面施工质量不佳,基底未认真处理,不 既有隧道的安全利用,合理控制工程投资。
围之中。当水压较大,排水不畅,防水工程质量
隧道结构被周围岩体所包围,所以作用在隧
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道衬砌结构上的压力,就与隧道围岩的性质、地 着使路面摩阻力降低,还有就是洞口排水设施不
的结果。
着交通量的增长,驾驶人员不经意提速行车,原
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