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运营隧道常见病害处治及监测技术
日期:2020-3-24 9:43:24 作者:佚名 来源:本站原创
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近年来,我国隧道工程建设飞速发展,遇水搭桥,穿山挖遂,已经建设成了密集的公路网,而我国是一个多山的国家,75%左右的国土是山地或是重丘,公路的大规模修建必然带起了公路隧道的大发展。在此种背景下,本文通过查阅大量的资料,并结合本人多年的施工经验,对运营隧道中的裂缝、冻害、漏水、围岩松动与空洞等病害进行总结,提出相应的解决措施,并对运营隧道监测技术进行分析,以期保证交通安全。
  关键词:隧道;病害处理措施;监测技术
  中图分类号:U457.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)10-0089-02
  公路是城市之间连接的重要途径,但是由于我国南北地质差异相对较大,公路沿线经常的会受到高山的阻挡,因此在这样情况下,为了保证车辆顺利的运行,隧道工程成为建设的一个重点。同时,为了提升我国公路运行的效率,缩短城市与城市之间的距离,公路隧道项目日益增多,但由于地质和施工等多种原因的影响,各种病害也经常出现,应该采用相应的措施消除隧道中的病害和安全隐患,制定科学合理的设计和施工方案,并重视新技术的引进,加强对隧道工程施工方法的研究,减少工程质量问题,确保隧道施工和运营的安全性。
  1 运营隧道常见病害
  由于隧道工程施工过程相对较为复杂,经常会遗留一些施工问题,再加上长时间的使用,以及公路车辆运输的影响,大大增加了隧道运营期间,各种病害的发生,在隧道运营期间常见的病害如下:
  1.1 裂缝
  其实,隧道工程常见病害所包括的内容有很多,衬砌裂缝就是其中的一个,隧道衬砌主要是承受底层压力,避免发生坍塌和变形等现象,影响隧道工程的稳定性。同时,地层压力的大小完全是取决于工程地质、水文地质以及围岩物理力学等方面,并且也会受到施工方式。支护衬砌、施工质量等方面影响。另外,在隧道工程长期使用的过程中,若是后期维护不及时,并且加上渗漏水的侵蚀,以及隧道运营期间长期的振动,导致隧道衬砌裂缝发生,其结构的稳定性也会受到损害,隧道工程无法正常的使用,为隧道运营期间埋下极大的安全隐患。
  1.2 冻害
  冻害也是隧道工程常见的一个病害,主要是因为我国南北地区的温差相对较大,若是出现地下水涌出、地表水渗漏的话,受到温度的影响就会结冰,导致隧道衬砌结构产生变化,若是情况相对较为严重的,还会出现脱落的现象,隧道的平衡性失去平衡,进而影响了隧道的正常运营。
  1.3 漏水
  漏水是隧道工程中常见的病害之一,主要是因为在隧道长期运营期间,导致周围岩层发生变化,地下水、地表水发生渗漏和涌出,一旦发生这样的现象,对隧道工程的稳定性,内部基础设施等方面,都会造成不良影响,隧道工程使用寿命缩短的同时,隧道运营期间的安全性和稳定性,受到了极大程度上的威胁。
  1.4 衬砌背后围岩松动与空洞
  在公路隧道施工中,因施工方法、工艺、质量、混凝土等多方的原因,都可以引发相应的衬砌背后围岩松动与空洞问题。比如,施工当中设计衬砌厚度和实际的厚度存在较大差异,施工塌方处理不到位等。通常来讲这些都可以引起相应的衬砌空洞问题。对一些隧道现场运用雷达进行探测可以发现,隧道衬砌拱腰、拱顶以及边墙等地方有10%-50%的可能性存在不同情况的空洞现象。若衬砌后面出现一定的松动或空洞情况,围岩的应力情况就会发生改变,从而致使衬砌出现一定的裂缝;与此同时松动或空洞现象也很容易形成一定的积水,从而为地下水流开辟了一条新的路径,水流入到衬砌当中,进而对衬砌内的钢筋等材料造成一定的侵蚀。此外,衬砌后面的松动与空洞现象还会使隧道与围岩分离,进而不能全面发挥围岩的实际抗力效用,那么在垂直方向荷载的作用下,两边的墙会逐渐向外扩张,致使拱顶压力剧增并出现相应的裂缝,围岩失去了原有的支护作用进而也出现了变形、松弛的现象,最终会失稳脱落,更严重的可能发生突发性的崩塌事故,对公路车辆运行带来不利影响。
  2 运营期间隧道病害的处治措施
  就以我国某隧道工程为例,该隧道工程主要是采用复合式衬砌。同时,为了避免渗漏现象的发生,在内部系统设置了相应的排水系统。另外,为保证运营期间的稳定性和安全性,避免安全事故的发生,在今年的 8月份进行了相应的整治,保证隧道工程结构的稳定性,为运营期间提供了良好的环境,具体的整治措施如下:
  2.1 隧道裂缝
  运营期间对隧道裂缝整治的过程中,一定要对裂缝周围进行全面的清理,对已经松动的混凝土块进行清除,这样主要是避免在后期整治的时候,产生不必要的影响。同时,在整治的过程中,需要沿裂缝间隔20cm-30cm贴一处胶带然后刮涂封缝胶两道,并且在封缝完成以后,需要的将胶带揭除,利用灌浆嘴灌浆的方式,将树脂灌注其中进行隧道裂缝的整治。但是,在隧道裂缝灌浆的过程中,一定要对注浆压力进行控制,通常情况下注浆压力应当控制在 0.3MPa-0.5MPa,并且在树脂完全固话以后,需要将灌浆嘴拆除,对拆除表面进行清理,进行二次防护处理,提升隧道裂缝整治的效果,进而保证隧道运营期间的稳定性和安全性。
  2.2 隧道冻害
  冻害也是隧道运营期间病害整治过程中,不可忽视的一项内容,主要的整治措施可从以下几个方面展开:在冻害整治的过程中,需要在内部系统设置相应的排水系统,但是一定要对管道最好相应的保温防护措施,避免管道发生冻裂的现象,这样可以保证隧道内部积水有有效的排除,避免发生结冰的现象。需要在嚴寒地区设置深埋水沟,并且对隧道工程需要做好相应的保护层,避免隧道工程内部过于寒冷,发生冻结的现象。可以对衬砌结构加固,可以利用防水混凝土曲墙加仰拱衬砌、防水钢筋混凝土衬砌、网喷混凝土加固等方面,保证隧道工程结构的稳定性,提升其抗压能力。
  2.3 隧道渗漏
  运营期间对隧道病害整治的过程,渗漏是其中非常重要的一个方面,主要是在隧道施工缝或者裂缝的状态,选择相对合适的整治措施,若是其表面存在着明水,可以采用钻孔注浆止水的方式,主要是现将斜孔并注入聚氨酯灌浆材料止水。同时,根据整治的实际情况,需要进行二次钻斜孔,主要是环境相对潮湿的情况下,将环氧树脂灌浆材料或水泥基灌浆材料注入其中,在注浆完成以后,需要根据裂缝的走向,从裂缝的两侧进行防水涂料的处理。另外,若是避免仅仅是潮湿,可以利用贴嘴注浆的方式,而降低隧道工程地下水涌出、地表水渗漏等现象的发生,提升隧道工程结构的稳定性,保证隧道运营期间的安全性。   2.4 套衬技术
  对隧道内衬砌结构出现的变化来看,出现的裂缝分布不规则,而且分布比较松散,虽然对隧道的整体结构影响较小,但是还是需要采取有效的措施来对其进行治理。通过治理后,隧道的承载力会得到有效的恢复,但是会出现净空变小的情况。因此,我们需要根据现场的实际情况,采取科学合理的套衬技术来对其进行分析,确保隧道内部结构的稳定性。在实际的操作过程中,我们应该首先确定浇筑混凝土的厚度,使得新浇筑的混凝土与原有的衬砌结构可以形成一个整体,共同的来承担隧道结构的受力,同时避免遭受二次破坏。
  3 隧道病害检测技术
  3.1 简易监测法
  简易监测法主要的应用原理为利用人工观测方法,直接观测隧道洞口、围岩等处的裂缝、变形或者漏水等问题。在利用简易监测法进行监测时,除了需要应用人力之外,还需要借助一些简易的监测仪器完成监测工作。举个例子来说,在隧道开裂处实行贴条处理,或者是上漆处理,测量工具可以选取卷尺或者游标卡尺等工具作为辅助设备。
  3.2 地质雷达法
  地质雷达法是指通过雷达对隧道内混凝土存在的缺陷进行检测,确定是否存在各种病害。如表1所示为通过地质雷达测出的隧道二衬厚度,通过数据分析可知,左边基本满足要求,右邊出现不足。而且通过地质雷达可以发现,该段隧道存在反射波,说明存在不密实的情况。
  4 结语
  综上所述,隧道病害的发生,所产生的影响是非常大的,并且隧道随着运营时间的增加病害也会出现的更为频繁。因此,本文从裂缝、冻害、渗漏等方面,对运营期间的隧道病害进行了处治,进行了简要的分析和阐述,采取有效的处治措施,保证了隧道工程的稳定性,降低了病害的发生,为隧道运营提供了一个良好的环境,并且提高隧道监测报警技术,有利于保证交通安全,这对我国交通事业的发展具有重要的意义,同时也能加快对我国公路行业发展的步伐。

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