楊紹戰(zhàn)　張　云

(中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安　710075)

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新建隧道病害處治加固技術(shù)

楊紹戰(zhàn)張?jiān)?/p>

(中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安710075)

摘要：以新建孫家崖隧道為例，分析了隧道初期支護(hù)變形、二次襯砌開(kāi)裂等病害產(chǎn)生的原因及現(xiàn)狀，提出了隧道病害整治的原則，并根據(jù)裂縫寬度以及素混凝土襯砌、鋼筋混凝土襯砌的不同形式，采取了相應(yīng)的加固方案，保證了該隧道的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：隧道，襯砌，裂縫，病害整治

1工程概況

重慶奉節(jié)至巫溪高速公路孫家崖隧道為分離式特長(zhǎng)隧道，左線(xiàn)長(zhǎng)3 210 m(LK0+675～LK3+885)，右線(xiàn)長(zhǎng)3 255 m(RK0+615～RK3+870)。隧道位于長(zhǎng)江北岸，處于四川盆地東部邊緣、大巴山南緣與鄂西山地接壤地帶。隧址區(qū)及其附近無(wú)區(qū)域性斷層通過(guò)，但隧道區(qū)分布有康家屋場(chǎng)滑坡和大坪滑坡群；隧道前半段洞身泥灰?guī)r夾泥巖，泥灰?guī)r有溶蝕現(xiàn)象，隧道后半段洞身分布有煤礦采空區(qū)，洞口附近陡崖巖體有剝落掉塊。隧道前半段圍巖為巴東組泥灰?guī)r夾泥巖，強(qiáng)～中～微風(fēng)化為主。后半段圍巖以徐家河組砂巖夾泥巖為主，夾炭質(zhì)泥巖和煤線(xiàn)，隧道施工中存在煤層瓦斯涌出的危害，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，設(shè)計(jì)標(biāo)高以上約40 m分布有煤礦采空區(qū)。隧道圍巖以Ⅳ級(jí)、Ⅲ級(jí)為主，洞口為Ⅴ級(jí)。

大坪滑坡位于隧道進(jìn)口段，分為前后兩級(jí)，前級(jí)分為東西兩塊，整個(gè)滑坡寬約365 m，垂直線(xiàn)路長(zhǎng)約480 m，滑坡滑動(dòng)對(duì)隧道影響較大。其中左線(xiàn)淺埋段位于滑坡體內(nèi)，至大里程部分地段滑動(dòng)面位于隧道拱頂；右線(xiàn)隧道基本位于滑動(dòng)面附近，至大里程段右線(xiàn)隧道埋深較深，滑坡對(duì)隧道影響逐漸減小。

綜上所述，隧址區(qū)主要不良地質(zhì)為滑坡、巖溶和煤礦采空區(qū)。

2隧道病害原因及現(xiàn)狀

孫家崖隧道進(jìn)口位于大坪滑坡群地段，2011年4月，在連續(xù)降雨等自然因素影響下，引發(fā)滑動(dòng)面產(chǎn)生位移，前級(jí)出現(xiàn)開(kāi)裂變形，已施工的抗滑樁樁背出現(xiàn)開(kāi)裂變形，之后裂縫繼續(xù)向后發(fā)展，導(dǎo)致坡體上出現(xiàn)多道裂縫，部分房屋出現(xiàn)變形，期間滑坡的右側(cè)界變形逐漸加大。此外，造成孫家崖隧道已施工完經(jīng)過(guò)滑坡體段落初期支護(hù)、二次襯砌產(chǎn)生病害。隧道施工進(jìn)度滯后，嚴(yán)重制約施工工期和結(jié)構(gòu)安全。

隧道進(jìn)口LK0+806～LK0+860及RK0+780～RK0+816段初期支護(hù)變形侵入限界，最大變形已侵入二襯厚度28 cm，為防止變形繼續(xù)擴(kuò)大，現(xiàn)場(chǎng)已采取環(huán)向注漿加固、增設(shè)臨時(shí)護(hù)拱等措施，目前變形基本趨于穩(wěn)定。

由于受滑坡的影響還導(dǎo)致已施工完的二次襯砌出現(xiàn)不同程度的開(kāi)裂。

左洞二襯開(kāi)裂范圍長(zhǎng)171 m，部分段落二次襯砌和矮邊墻出現(xiàn)多條環(huán)向和斜向裂紋，寬度約1 mm～2 mm，裂紋長(zhǎng)3 m～8 m；右洞二襯開(kāi)裂的范圍長(zhǎng)249 m，部分段落二襯出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，二次襯砌有明顯錯(cuò)臺(tái)，最大處裂紋寬度達(dá)20 mm，并有12 mm橫向位移錯(cuò)臺(tái)，裂縫從二襯至仰拱全環(huán)貫通。二次網(wǎng)狀開(kāi)裂見(jiàn)圖1。

初支變形侵限及二襯開(kāi)裂段落圍巖設(shè)計(jì)情況：Ⅴ級(jí)淺埋段二襯為45 cm厚鋼筋混凝土，Ⅴ級(jí)深埋段二襯為45 cm素混凝土。

3隧道病害治理原則

1)對(duì)于滑坡影響范圍內(nèi)的隧道結(jié)構(gòu)，隧道初支變形侵限換拱、二襯結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固或重新襯砌，應(yīng)在滑坡治理完的前提下進(jìn)行，否則仍有可能再次發(fā)生襯砌開(kāi)裂，滑坡治理期間可對(duì)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)支撐。2)襯砌因滑坡引起的裂損無(wú)論輕重，如有繼續(xù)發(fā)展趨勢(shì)時(shí)均需處理。3)不允許襯砌背后存在空洞，它不但降低了地層抗力，而且將來(lái)一旦坍塌，將使圍巖進(jìn)一步松弛，故必須予以處理。4)襯砌因地層壓力大裂損嚴(yán)重但大部分結(jié)構(gòu)仍有承載力時(shí)，在滿(mǎn)足凈空要求時(shí)多數(shù)采用套襯處理(厚度應(yīng)不小于30 cm)，不能滿(mǎn)足凈空要求時(shí)可采用拆除重建方法。

4隧道病害整治方法

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看，針對(duì)隧道初支變形、二襯開(kāi)裂、滲漏水、空洞等病害具體處治方案如表1所示。

1)隧道初支變形侵限。增加臨時(shí)護(hù)拱支撐；對(duì)原有初期支護(hù)進(jìn)行環(huán)向注漿加固；初支換拱長(zhǎng)度達(dá)到6 m后即可進(jìn)行再次的二襯施工，二襯鋼筋為4Φ25，混凝土標(biāo)號(hào)由C25提高為C30。

2)素混凝土襯砌開(kāi)裂。a.裂縫寬度小于5 mm(鋼帶+噴混加固)。在襯砌輪廓外沿縱向布設(shè)W280鋼帶，縱向間距0.8 m；對(duì)鋼帶位置布設(shè)φ22樹(shù)脂錨桿，長(zhǎng)度為30 cm，環(huán)向間距1 m，縱向間距0.8 m；噴15 cm厚C25混凝土。鋼帶加固施工見(jiàn)圖2。b.裂縫寬度大于5 mm及裂縫網(wǎng)狀密集段(三肢格柵+噴混加固)。對(duì)原有二襯表面鑿槽沿縱向布設(shè)三肢格柵，縱向間距1 m；掛設(shè)φ8鋼筋網(wǎng)片，噴13 cm厚C25混凝土。

文章編號(hào)：1009-6825(2016)14-0171-02

收稿日期：2016-03-06

作者簡(jiǎn)介：楊紹戰(zhàn)(1983- )，男，工程師;張?jiān)?1984- )，男，工程師

中圖分類(lèi)號(hào)：U457.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A