隧道病害整治举措研究

【摘要】公路隧道是我国公路基础设施的重要组成部分，公路隧道的质量直接影响了公路交通运输安全。公路隧道使用时间过长，容易出现衬砌侵蚀、衬砌裂损、渗水、变形、冻害等问题，缩短了公路隧道的使用寿命，造成养护成本较高，严重影响了我国公路交通基础设施建设的健康发展。本文将深入地研究我国公路隧道病害的种类与产生机理，并根据实际问题提出了改进措施。

【关键词】 公路；隧道；病害；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，公路隧道的衬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。水害的形式有多种，包括渗水、漏水、涌水、衬砌积水等，公路隧道的渗透水会加速隧道混凝土的风蚀与剥落，严重破坏了隧道的整体结构，同时会造成隧道周围的岩层出现形变，渗透水中的腐蚀物质会导致混凝土路基土碱化，严重的甚至造成隧道内的路面翻浆，如果长时间内得不到处理会造成路基下陷，除此之外，隧道含水层内的水量减少，会影响隧道周边的自然环境，造成生态破坏。

1.4 冻害

冻害是由于隧道内渗透出的水分遇到冷空气后再隧道墙体上凝结的冰柱，如果隧道施工的接缝处密合度不够，会出现大量渗水点，这些渗水点逐步形成冰柱，如果不能及时清理，冰柱的体积会越来越大，严重威胁车辆安全。除此之外，公路隧道两侧的排水沟也会出现大量积水，这些积水冰冻后会堵塞隧道内的排水系统。如果隧道设计时没有将冻胀土纳入设计范围，会由于土质膨胀造成隧道衬砌形变。

2 隧道病害的针对性防治措施

2.1 衬砌侵蚀的应对措施

根据衬砌侵蚀的成因采取相应的措施，公路隧道设计时必须充分考虑腐蚀物质的影响，可以通过以下几点提高隧道的抗腐蚀能力：（1）隧道施工时避免采用可以与地下水发生化学反应的石料；（2）衬砌的混凝土外表层与自然土层之间必须设置隔离带，隔离带的材料不能与混凝土发生化学反应，而且材料的密实度必须达到设计标准；（3）公路隧道的混凝土必须具备较好的抗腐蚀性，隧道施工时还可以向衬砌结构层中浇筑抗腐蚀浆液；（4）公路隧道内部的排水系统必须达到国家标准，保证隧道内的积水可以顺畅排除。

2.2 衬砌裂损的应对措施

为了保证隧道结构的稳定性，衬砌裂损的应对措施比较复杂，衬砌裂损防治措施主要分为两部分，一方面是对衬砌的修补，另一方面是对隧道周围岩层的加固。隧道养护人员发现衬砌裂损后，必须及时修补加固，对于破坏比较严重的衬砌直接进行更换，同时还可以对衬砌进行加固，加固的内容包括套拱、喷锚、嵌补、压降等，通过加固隧道的相关设施，防止裂缝进一步扩大。衬砌裂损的防治重点是隧道岩层加固，具体的修补方式包括，通过对衬砌空洞进行压降处理、加岩层支撑、加工锚杆等，利用以上措施提高隧道围岩的强度。

2.3 水害的应对措施

公路隧道的水害的应对措施需要根据实际情况，必须将隧道周边的地质条件、气候环境纳入考虑范围。将截流、堵流、排水、防水等措施进行综合，构建完整的公路隧道水害防治体系。对于排水不利的位置，可以采用截流或者引流方式，疏导水流，使积水远离公路隧道。

除此之外，公路隧道的衬砌必须建立防水层，在漏水的接缝处设置引水槽，对漏水严重的部位采用套拱加固，公路隧道施工完毕后，在隧道缝隙处注入橡胶、止水带等，防治渗透水进入隧道。

2.4 冻害的应对措施

公路隧道的冻害与气温有着直接关系，必须使渗透水远离冻结区域，除此之外，需要根据公路隧道的实际情况设计冻害防治措施，目前，我国对于隧道冻害的具体防治措施主要有以下五种：（1）在进行公路隧道设计时，详细勘查隧道周边的地质环境与气候环境，在进行结构设计时，在容易发生冻害的区域加装保温材料；（2）寒冻地区的公路隧道必须配备有泄水池，及时排除隧道内的积水；（3）衬砌孔隙中填充比热容较大的砂浆，防治冻土层膨胀后造成隧道形变；（4）确保排水系统运行正常，避免隧道内出现大面积的积水；（5）做好日常养护工作，对隧道中出现冻害的区域及时清理。

3 总结

近年来，我国公路基础设发展速度较快，忽略了公路交通设施的后期维护，造成公路基础设施存在较多的问题与缺陷，公路隧道病害就是比较常见的公路设施缺陷。公路隧道病害的产生机理比较复杂，受到多方面因素影响，包括施工因素、人为破坏、自然环境、自然灾害等，公路隧道病害不仅严重损害了公路基础设施的正常使用，增加了公路养护的成本，同时对公路运输安全造成巨大的安全隐患。本文结合实际的公路隧道病害，提出了针对性的防治措施，希望本文的研究有利于我国公路隧道建设的快速发展。

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