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摘要:随着经济发展速度的加快,高速公路已经成为常见的出行方式之一,而高速公路隧道病害不仅影响着整个高速公路的安全性和稳定性,同时也是公路病害的主要表现。为了让高速公路质量、人民的生命和财产安全有所保障,高速公路隧道的安全建设已经成为一个全球化的问题。本文将对高速公路隧道工程中常见的病害类型及原因进行简要分析,并提出相应的治理技术方案,希望对此能提供有价值的参考。
关键词:高速公路;隧道工程;常见病害;治理技术
高速公路的建设给人们的出行带来便利,但是由于在长期使用的过程中,高速公路会受到各种因素的影响出现各种问题,对高速公路隧道的正常运行带来严重的影响,甚至会影响到人们的生命、财产的安全。所以,有必要对高速公路隧道病害做到有效预防和及时处理,技术人员需要针对不同的病害的形成原因进行仔细分析,然后对此采取有效措施,在保证高速公路通行质量的前提下,延长其寿命[1]。
一、高速公路隧道工程中常见的病害类型
(一)衬砌侵蚀
通常情况下,在高速公路隧道建设时会用到很多具有腐蚀性的物质,慢慢对地下水造成影响,因此,衬砌背后的地下水具有一定的腐蚀性,而后,这些地下水随着隧道的孔隙慢慢侵入到衬砌内部,对高速公路隧道的衬砌混凝土和石块进行侵蚀,逐渐侵蚀整个高速公路隧道衬砌,严重影响高速公路隧道运行的安全性、稳定性[2]。
(二)衬砌裂缝
衬砌变形、开裂、仰拱破坏等是高速公路隧道衬砌出现裂缝时的主要形式。不同的衬砌,出现的裂缝走向也会不同,包含斜向裂缝、纵向裂缝、环形裂缝等等。而斜向裂缝和纵向裂缝是高速公路隧道边墙和顶部经常出现的两种裂缝,受到破坏的是整体结构的稳定性,甚至会引发顶部崩塌事故的发生。
(三)冻害
在低温的情况下,当高速公路隧道的地下水沿着衬砌裂缝渗透到内部时,在水流出口的位置会结冰,当连接缝位置由于结冰的水流面积大而产生挂冰,一定会影响到来往的车辆。同时,在低温的影响下,冻结全会将排水装置埋起来,不能够正常排水,冻害现象也就成为必然出现的病害。
(四)水害
当原本山体水系统的平衡系统受到高速公路隧道工程建设的破坏,山体地下水会从隧道中穿行流动,而在很多高速公路施工前,由于技术人员的疏忽,不能仔细的对周围的水文地质进行勘测,没有严格勘察衬砌周围地下水的水位、分布、运动及水量,甚至没有关于高速公路隧道使用的防水材料进行抗腐蚀、抗渗的报告便直接投入使用。当衬砌由于渗水积水现象导致开裂的情况,热胀冷缩的现象就会出现,加重衬砌裂损程度。
二、高速公路隧道常见病害治理技术
(一)注浆技术
采用围岩注浆堵水可以通过两种方式进行,一种是在修建高速公路隧道之前,在地表进行钻孔,将水泥或者其他材料调成的浆液通过围岩与衬砌之间的缝隙填充到衬砌背后的孔道中。另一种是当高速公路隧道修建完成之后,利用径向或者围岩钻孔、注浆。在该技术的使用上需要注意几点问题[3]。第一,注浆材料的选择。在选择注浆材料时,一定要将浆液在岩层中的深入性考虑到其中;第二,进行浆液注浆。以保证浆液能够摄入到高速公路隧道的裂缝和空洞中,不仅如此,还应保证浆液在经过凝结后还具有相应的粘结力和强度;第三,注浆参数。要了解注浆孔的数目和在高速公路隧道中的分布(情况),不仅对注浆生成效果有着不可忽视的影响,也对生产建设成本也有非常大的影响。第四,具体注浆施工。技术人员在具体设置注浆孔时,要注意到能辐射到的面积范围,务必要针对涌水方向、渗水位置、高速公路隧道工程所处的环境进行仔细勘测,以保证能够对高速公路的整个建设过程能够在质量上有所突破。
(二)对衬砌裂损进行治理
一般来讲,裂缝分为小于0.2mm,0.2mm<w≤0.5mm,渗透速度慢、有明显湿渍、裂缝宽度大于0.5mm,渗水量较大且成流柱式,裂缝宽度大于0.5mm的四个等级,对于每个等级采取怎样的办法,(如表一所示)[4]。
(三)治理衬砌侵蚀病害
为了能够更好地做好高速公路隧道衬砌的防腐蚀工作,在隧道工程建设前期的、地下水储备情况勘探是就应该打好基础,(应)对高速公路隧道建设涉及的水文地质进行仔细勘察,对数据进行详细记录并仔细分析,对高速公路隧道地下水含有腐蚀性物质的成分和来源必须明确,然后制定出有针对性的防治措施。目前,腐蚀性介质、易腐物、和运动的地下水三种物质的存在,是对高速公路隧道产生腐蚀的主要原因[5]。通过对高速公路隧道衬砌腐蚀的原因进行分析,主要的应对措施有以下几点:第一,为了能够保证一定的整体性,需要提升混凝土密度和建设衬砌;在建设施工过程中,需要在混凝土中加入其它抗腐蚀的辅助材料;选择耐侵蚀性较强的水泥做为建设材料;为隧道衬砌外表面做防水层时,应选择不会和混凝土产生化学反应的施工材料,需要加强高速公路隧道衬砌的排水设施建设等等,以下为示意图(如图一),希望能够对高速公路建设提供参考。
图一 边墙加固示意图
(四)结构抽换技术
为避免衬砌裂损的程度增加,要在注浆加固的基础上,对高速公路隧道进行改造,拉开高速公路隧道与病害的空间距离,以防病害继续蔓延。为了防止隧道的结构会发生变形现象,在具体实施工作的过程中,可以通过支撑的方式来抵抗力的作用,一般是通过钢架做物理支撑,避免隧道结构进一步发生变化。同时,裂损结构的拆除重砌可以通过设备来完成,需要重砌的混凝土结构可以利用静态破碎支撑技术,对原结构加以支持,防止原来的结构失去平衡。最后,为了能让新混凝土和旧混凝土有效的结合在一起,需要利用强度较高的混凝土进行重造[6]。
结束语
无论是对于高速公路的稳定性还是整体性来说,高速公路隧道病害都会对其造成一定程度上的影响。然而,想要彻底对高速公路隧道病害进行治理,不仅风险系数较高,同时技术操作的难度也非常大,如果一旦出现失误,后果将不堪设想。对此,相关部门需要对此进行严厉监督,在建设高速公路隧道前,要对病害进行彻底排查,对已经检查到的病害进行仔细分析,将其原因分析出来之后,制定合理有效的治理措施,选择可行性最高、最合理的治理方案。
参考文献
[1]熊勇.高速公路隧道工程常见病害及治理技术研究[J].黑龙江交通科技,2017(8):179,181.
[2]张海全.研究高速公路隧道病害处治技术[J].山西建筑,2017(22):159-160.
[3]纪任鑫.浅析高速公路隧道病害原因及整治技术[J].建筑工程技术与设计,2016(23):1126-1126.
[4]黄武恒.高速公路隧道病害处治技术分析[J].建材与装饰,2016(18):246-247.
[5]王志杰,徐海岩,周平等.高速公路隧道衬砌结构病害整治技术研究[J].铁道标准设计,2017(10):125-132.
[6]甘小跃.浅析高速公路隧道病害原因及整治技术[J].低碳世界,2017(27):250-251.
论文作者:胥进
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/20
标签:隧道论文; 高速公路论文; 病害论文; 裂缝论文; 地下水论文; 注浆论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;