文∕徐博韜

1 前言

在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，高速公路起到了重要的支撐作用。保證高速公路建設(shè)質(zhì)量，是助推經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。但是，當(dāng)前高速公路隧道施工面臨諸多的病害問題，例如：滲漏水、凍害、隧道襯砌開裂等，嚴(yán)重影響了高速公路隧道內(nèi)行車安全，因此我們必須要高度重視起來。

2 高速公路隧道常見病害及其成因分析

2.1 滲漏水

高速公路隧道滲漏水是常見病害之一，該病害是建立在裂縫病害的基礎(chǔ)之上的。裂縫的出現(xiàn)，為滲漏水創(chuàng)造了條件，久而久之就會導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)遭受嚴(yán)重的腐蝕。不僅如此，隧道滲漏水病害的出現(xiàn)，還會導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，進(jìn)一步加快結(jié)構(gòu)裂損速度，甚至出現(xiàn)結(jié)構(gòu)掉塊現(xiàn)象。長時間滲漏水導(dǎo)致其無法及時排出，隧道路面出現(xiàn)積水，車輛行駛期間出現(xiàn)眩光及打滑等現(xiàn)象，從而引發(fā)交通事故，造成人員傷亡及財產(chǎn)損失。導(dǎo)致高速公路隧道滲漏水的原因是多方面的，例如：防排水材料質(zhì)量差、防排水施工細(xì)節(jié)處置不到位、圍巖設(shè)置不合理、隧道設(shè)計(jì)重結(jié)構(gòu)輕防水等，均會增加隧道滲漏水發(fā)生概率[1]。

2.2 雪害、凍害

眾所周知，我國地域遼闊，各個地區(qū)氣候差異大，北方地區(qū)高速公路隧道施工期間極易遭受雪害和凍害。例如：東北、新疆地區(qū)高速公路冬季積雪能夠達(dá)到40～70cm 厚，不同路段均會存在不同程度的積雪現(xiàn)象，影響正常行車，另外長時間積雪還會引發(fā)凍害，產(chǎn)生交通事故，阻礙后續(xù)通行。

2.3 路面破損

高速公路隧道基地病害及滲漏水問題的出現(xiàn)，會導(dǎo)致路面破損，甚至出現(xiàn)下沉及起拱等現(xiàn)象，從而降低行車安全性，引發(fā)交通事故。具體來說，高速公路隧道路面破損主要是由于施工因素、水文地質(zhì)因素所導(dǎo)致的[2]。首先，在施工過程中，路基處理不當(dāng)會產(chǎn)生施工裂縫，道床和結(jié)構(gòu)底板極易剝離；車輛荷載及地下水流動時，會導(dǎo)致道床錯動，出現(xiàn)橫向斷裂，最終使路面出現(xiàn)破損及翻漿冒泡等現(xiàn)象。其次，由于受到地下水流動因素的影響，道床混凝土內(nèi)部氫氧化鈣大量流失，而混凝土強(qiáng)度下降就會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)；地下水滲透及腐蝕，道床混凝土及鋼筋強(qiáng)度下降，最終導(dǎo)致路面破損。

2.4 襯砌結(jié)構(gòu)裂損和腐蝕

高速公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損的情況下，會出現(xiàn)隧道襯砌開裂變形、大塊塌落等現(xiàn)象。隧道襯砌結(jié)構(gòu)分布交錯，密度較大且出現(xiàn)大塊剝落的情況下，會導(dǎo)致原襯砌結(jié)構(gòu)喪失應(yīng)有的功能。導(dǎo)致這一病害的原因是多方面的，例如：設(shè)計(jì)不科學(xué)、施工不合理、地質(zhì)影響、人為因素影響等。高速公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂損的情況下，會導(dǎo)致大量地下水外滲，增加隧道水害發(fā)生概率，嚴(yán)重腐蝕襯砌混凝土，進(jìn)一步加劇墻體剝裂。在冬季，凍害反復(fù)循環(huán)，導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)承載力下降，并對高速公路隧道行車安全造成影響。

2.5 隧道空氣污染

高速公路隧道投入使用后，會產(chǎn)生諸多有害氣體和物質(zhì)，例如：NO、CO、瓦斯等。由于高速公路隧道處于半封閉狀態(tài)，隧道內(nèi)的有害氣體無法及時消散；隨著有害氣體濃度不斷升高，將會造成嚴(yán)重后果。

3 高速公路隧道常見病害治理技術(shù)探討

3.1 注漿加固堵水技術(shù)

在高速公路隧道病害治理中，圍巖注漿加固堵水技術(shù)的應(yīng)用較為常見。通過對地層進(jìn)行加固，提升隧道圍巖的承載性能，并通過填充襯砌結(jié)構(gòu)背后空洞，確保襯砌結(jié)構(gòu)受力均勻，能夠避免其出現(xiàn)變形及損壞等現(xiàn)象。注漿加固堵水技術(shù)應(yīng)用中，將漿液填充到巖體裂縫及空隙位置，能夠降低地層透水性，有效隔絕地下水，保證襯砌結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性[3]。當(dāng)前在注漿加固堵水中，常用漿液主要包括化學(xué)漿液和水泥水水玻璃混合漿液等。

3.2 錨桿支護(hù)技術(shù)

錨桿支護(hù)技術(shù)在高速公路隧道病害治理中也有著較為廣泛地應(yīng)用。一方面，其通過利用錨桿桿體的縱向拉力作用，能夠克服巖體的抗拉能力；另一方面，錨桿支護(hù)技術(shù)的作用非常廣泛，包括支護(hù)、懸吊以及錨固等等。通過將錨桿合理設(shè)置于高速公路隧道病害部位，可提升隧道圍巖整體承載性能，將產(chǎn)生裂縫的襯砌混凝土和加固圍巖結(jié)合，能夠避免襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)一步被破壞。

3.3 套襯治理技術(shù)

高速公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)表面往往存在諸多的縱向貫穿裂縫，這主要是由于施工期間所應(yīng)用的混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)所導(dǎo)致的。裂縫會引發(fā)滲漏水問題，對襯砌結(jié)構(gòu)造成影響，甚至嚴(yán)重的話還會威脅到行車安全。通過應(yīng)用套襯治理技術(shù)，在現(xiàn)有襯砌結(jié)構(gòu)表面灌注混凝土，合理控制所灌注混凝土的厚度，進(jìn)而和原襯砌結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)來自圍巖的巨大壓力，不僅能夠達(dá)到防水的目的，而且還能避免襯砌結(jié)構(gòu)損害加劇。

3.4 結(jié)構(gòu)替換技術(shù)

在高速公路隧道病害治理過程中，如果經(jīng)過多次治理效果仍不理想，并且在原襯砌結(jié)構(gòu)功能失效，無法滿足應(yīng)有的承載能力的情況下，有必要將原襯砌結(jié)構(gòu)拆除，然后安裝新的襯砌結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)對原襯砌結(jié)構(gòu)的全部替換，而這就是結(jié)構(gòu)替換技術(shù)。在高速公路隧道病害治理中，對于結(jié)構(gòu)替換技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)要求較強(qiáng)、工程量較大、管理要求多，但其所產(chǎn)生的影響是非常大的，因此我們要認(rèn)真做好管理控制工作。在應(yīng)用該技術(shù)過程中，首先要積極做好對圍巖的加固工作；拆除原有結(jié)構(gòu)時，可以結(jié)合實(shí)際情況采用靜態(tài)破碎技術(shù)或者控制爆破技術(shù)，爆破期間要保證結(jié)構(gòu)支撐正常，注意跳開施工，保證施工的安全順利進(jìn)行，提升襯砌結(jié)構(gòu)的可靠性及承載性能，解決損壞及變形等問題。

3.5 滲漏水引排技術(shù)

在高速公路隧道病害中，滲漏水病害發(fā)生概率最高，因此滲漏水引排技術(shù)的應(yīng)用也非常廣泛。如隧道滲漏水量較小或者處于滲漏初期，可以應(yīng)用引排技術(shù)來進(jìn)行防治，避免造成更加嚴(yán)重的危害。在應(yīng)用滲漏水引排技術(shù)過程中，我們要遵循“排堵結(jié)合”的原則展開治理工作，保證引排技術(shù)的充分利用，變大漏為小漏，變線漏為點(diǎn)漏，變片漏為孔漏，逐漸縮小滲漏水面積，減輕病害，實(shí)現(xiàn)對病害的有效治理。

3.6 特殊環(huán)境下病害防治技術(shù)

我國地域遼闊，各個地區(qū)地勢地形復(fù)雜，在山區(qū)高速公路隧道建設(shè)中，其難度更高、專業(yè)性強(qiáng)。山區(qū)往往地下水非常豐富，暗河多發(fā)，尤其是在面臨雨季的時候，地表水會滲透于地下。在隧道施工建設(shè)的過程中，如果防水排水工作不到位，那么隧道施工完成并投入使用后，一旦進(jìn)入雨季，隧道壁裂隙部位就會出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏水及涌水現(xiàn)象；在路面排水系統(tǒng)失效的情況下，還會導(dǎo)致路面拱起并出現(xiàn)非常多的積水，威脅到行車安全?；诖?，針對特殊環(huán)境下的高速公路隧道病害的治理，應(yīng)遵循因地制宜的原則，充分利用新技術(shù)和新材料進(jìn)行處治，并通過物理手段開孔引流，埋設(shè)管道，以達(dá)到良好的排水效果，確保隧道內(nèi)結(jié)構(gòu)安全，延長高速公路隧道使用壽命，保證行車安全、高效、舒適[4]。

4 高速公路隧道病害治理案例探討

某高速公路隧道通車1年后，部分路段路面右側(cè)和邊溝連接位置出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，縱向延伸200m 左右，有橫線延伸趨勢；另外，該路段右側(cè)邊溝側(cè)壁出現(xiàn)變形和隆起現(xiàn)象，嚴(yán)重降低了隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，影響到隧道內(nèi)行車安全。通過對建設(shè)施工期間的資料進(jìn)行深入全面研究分析，得出該隧道病害主要是由于該路段地下水豐富所導(dǎo)致的。仰拱以上部分設(shè)計(jì)使用防水板、縱橫向排水盲管進(jìn)行排水，但是由于該路段處于石灰?guī)r地區(qū)，地下水中含有大量的碳酸鈣，久而久之就導(dǎo)致在排水管中出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象并使排水管堵塞形成堵水，大量地下水無法及時排出，經(jīng)過襯砌邊墻底部逐漸滲透到電纜溝和地下，久而久之導(dǎo)致該路段隧道仰拱等低標(biāo)號混凝土出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，填充層膨脹變形，隧道內(nèi)路面被破壞。為保障行車安全、延長隧道使用壽命，在經(jīng)過多次勘查后最終決定進(jìn)行治理，在不影響隧道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的情況下，拆除重做隧道內(nèi)病害路面、填充層、仰拱、電纜溝。施工期間，為保證隧道結(jié)構(gòu)的安全性，避免拆除仰拱混凝土后由于受力不均導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)混凝土出現(xiàn)變形，在施工前應(yīng)認(rèn)真做好加固工作。在右側(cè)邊墻距離人行道頂面20cm 的高度采用32mm 藥卷錨桿加固襯砌結(jié)構(gòu)。在拆除作業(yè)中，始終跨越兩模襯砌，和二襯混凝土錯開布置，適當(dāng)增加排水管規(guī)格；在澆筑混凝土前，選用具備較強(qiáng)耐腐蝕性的水泥。拱腳使用C40 早強(qiáng)微膨脹混凝土來進(jìn)行加固，要密切留意并控制沉降量。由于施工期間認(rèn)真做好防護(hù)工作，隧道沒有出現(xiàn)沉降，因此完成治理工作后能夠及時將積水排出，保證了隧道安全、可靠投入使用。

5 結(jié)語

綜上所述，高速公路是社會發(fā)展及交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展的重要支撐力量。高速公路隧道建成并投入使用后，由于受到諸多因素的影響，極易出現(xiàn)一系列的病害問題，嚴(yán)重影響隧道行車安全性及舒適性。在這種情況下，我們要積極做好病害治理工作，合理應(yīng)用病害治理技術(shù)，充分發(fā)揮每一項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對隧道病害的有效治理，規(guī)避安全隱患問題的發(fā)生，確保隧道行車安全，助推社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長。