運營隧道常見病害處治及監測技術分析
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摘 要：近年來，我國隧道工程建設飛速發展，遇水搭橋，穿山挖遂，已經建設成了密集的公路網，而我國是一個多山的國家，75%左右的國土是山地或是重丘，公路的大規模修建必然帶起了公路隧道的大發展。在此種背景下，本文通過查閱大量的資料，并結合本人多年的施工經驗，對運營隧道中的裂縫、凍害、漏水、圍巖松動與空洞等病害進行總結，提出相應的解決措施，并對運營隧道監測技術進行分析，以期保證交通安全。
關鍵詞：隧道;病害處理措施;監測技術
中圖分類號：U457.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）10-0089-02
公路是城市之間連接的重要途徑，但是由于我國南北地質差異相對較大，公路沿線經常的會受到高山的阻擋，因此在這樣情況下，為了保證車輛順利的運行，隧道工程成為建設的一個重點。同時，為了提升我國公路運行的效率，縮短城市與城市之間的距離，公路隧道項目日益增多，但由于地質和施工等多種原因的影響，各種病害也經常出現，應該采用相應的措施消除隧道中的病害和安全隱患，制定科學合理的設計和施工方案，并重視新技術的引進，加強對隧道工程施工方法的研究，減少工程質量問題，確保隧道施工和運營的安全性。
1 運營隧道常見病害
由于隧道工程施工過程相對較為復雜，經常會遺留一些施工問題，再加上長時間的使用，以及公路車輛運輸的影響，大大增加了隧道運營期間，各種病害的發生，在隧道運營期間常見的病害如下：
1.1 裂縫
其實，隧道工程常見病害所包括的內容有很多，襯砌裂縫就是其中的一個，隧道襯砌主要是承受底層壓力，避免發生坍塌和變形等現象，影響隧道工程的穩定性。同時，地層壓力的大小完全是取決于工程地質、水文地質以及圍巖物理力學等方面，并且也會受到施工方式。支護襯砌、施工質量等方面影響。另外，在隧道工程長期使用的過程中，若是后期維護不及時，并且加上滲漏水的侵蝕，以及隧道運營期間長期的振動，導致隧道襯砌裂縫發生，其結構的穩定性也會受到損害，隧道工程無法正常的使用，為隧道運營期間埋下極大的安全隱患。
1.2 凍害
凍害也是隧道工程常見的一個病害，主要是因為我國南北地區的溫差相對較大，若是出現地下水涌出、地表水滲漏的話，受到溫度的影響就會結冰，導致隧道襯砌結構產生變化，若是情況相對較為嚴重的，還會出現脫落的現象，隧道的平衡性失去平衡，進而影響了隧道的正常運營。
1.3 漏水
漏水是隧道工程中常見的病害之一，主要是因為在隧道長期運營期間，導致周圍巖層發生變化，地下水、地表水發生滲漏和涌出，一旦發生這樣的現象，對隧道工程的穩定性，內部基礎設施等方面，都會造成不良影響，隧道工程使用壽命縮短的同時，隧道運營期間的安全性和穩定性，受到了極大程度上的威脅。
1.4 襯砌背后圍巖松動與空洞
在公路隧道施工中，因施工方法、工藝、質量、混凝土等多方的原因，都可以引發相應的襯砌背后圍巖松動與空洞問題。比如，施工當中設計襯砌厚度和實際的厚度存在較大差異，施工塌方處理不到位等。通常來講這些都可以引起相應的襯砌空洞問題。對一些隧道現場運用雷達進行探測可以發現，隧道襯砌拱腰、拱頂以及邊墻等地方有10%-50%的可能性存在不同情況的空洞現象。若襯砌后面出現一定的松動或空洞情況，圍巖的應力情況就會發生改變，從而致使襯砌出現一定的裂縫;與此同時松動或空洞現象也很容易形成一定的積水，從而為地下水流開辟了一條新的路徑，水流入到襯砌當中，進而對襯砌內的鋼筋等材料造成一定的侵蝕。此外，襯砌后面的松動與空洞現象還會使隧道與圍巖分離，進而不能全面發揮圍巖的實際抗力效用，那么在垂直方向荷載的作用下，兩邊的墻會逐漸向外擴張，致使拱頂壓力劇增并出現相應的裂縫，圍巖失去了原有的支護作用進而也出現了變形、松弛的現象，最終會失穩脫落，更嚴重的可能發生突發性的崩塌事故，對公路車輛運行帶來不利影響。
2 運營期間隧道病害的處治措施
就以我國某隧道工程為例，該隧道工程主要是采用復合式襯砌。同時，為了避免滲漏現象的發生，在內部系統設置了相應的排水系統。另外，為保證運營期間的穩定性和安全性，避免安全事故的發生，在今年的 8月份進行了相應的整治，保證隧道工程結構的穩定性，為運營期間提供了良好的環境，具體的整治措施如下：
2.1 隧道裂縫
運營期間對隧道裂縫整治的過程中，一定要對裂縫周圍進行全面的清理，對已經松動的混凝土塊進行清除，這樣主要是避免在后期整治的時候，產生不必要的影響。同時，在整治的過程中，需要沿裂縫間隔20cm-30cm貼一處膠帶然后刮涂封縫膠兩道，并且在封縫完成以后，需要的將膠帶揭除，利用灌漿嘴灌漿的方式，將樹脂灌注其中進行隧道裂縫的整治。但是，在隧道裂縫灌漿的過程中，一定要對注漿壓力進行控制，通常情況下注漿壓力應當控制在 0.3MPa-0.5MPa，并且在樹脂完全固話以后，需要將灌漿嘴拆除，對拆除表面進行清理，進行二次防護處理，提升隧道裂縫整治的效果，進而保證隧道運營期間的穩定性和安全性。
2.2 隧道凍害
凍害也是隧道運營期間病害整治過程中，不可忽視的一項內容，主要的整治措施可從以下幾個方面展開：在凍害整治的過程中，需要在內部系統設置相應的排水系統，但是一定要對管道最好相應的保溫防護措施，避免管道發生凍裂的現象，這樣可以保證隧道內部積水有有效的排除，避免發生結冰的現象。需要在嚴寒地區設置深埋水溝，并且對隧道工程需要做好相應的保護層，避免隧道工程內部過于寒冷，發生凍結的現象?？梢詫σr砌結構加固，可以利用防水混凝土曲墻加仰拱襯砌、防水鋼筋混凝土襯砌、網噴混凝土加固等方面，保證隧道工程結構的穩定性，提升其抗壓能力。
2.3 隧道滲漏
運營期間對隧道病害整治的過程，滲漏是其中非常重要的一個方面，主要是在隧道施工縫或者裂縫的狀態，選擇相對合適的整治措施，若是其表面存在著明水，可以采用鉆孔注漿止水的方式，主要是現將斜孔并注入聚氨酯灌漿材料止水。同時，根據整治的實際情況，需要進行二次鉆斜孔，主要是環境相對潮濕的情況下，將環氧樹脂灌漿材料或水泥基灌漿材料注入其中，在注漿完成以后，需要根據裂縫的走向，從裂縫的兩側進行防水涂料的處理。另外，若是避免僅僅是潮濕，可以利用貼嘴注漿的方式，而降低隧道工程地下水涌出、地表水滲漏等現象的發生，提升隧道工程結構的穩定性，保證隧道運營期間的安全性。 2.4 套襯技術
對隧道內襯砌結構出現的變化來看，出現的裂縫分布不規則，而且分布比較松散，雖然對隧道的整體結構影響較小，但是還是需要采取有效的措施來對其進行治理。通過治理后，隧道的承載力會得到有效的恢復，但是會出現凈空變小的情況。因此，我們需要根據現場的實際情況，采取科學合理的套襯技術來對其進行分析，確保隧道內部結構的穩定性。在實際的操作過程中，我們應該首先確定澆筑混凝土的厚度，使得新澆筑的混凝土與原有的襯砌結構可以形成一個整體，共同的來承擔隧道結構的受力，同時避免遭受二次破壞。
3 隧道病害檢測技術
3.1 簡易監測法
簡易監測法主要的應用原理為利用人工觀測方法，直接觀測隧道洞口、圍巖等處的裂縫、變形或者漏水等問題。在利用簡易監測法進行監測時，除了需要應用人力之外，還需要借助一些簡易的監測儀器完成監測工作。舉個例子來說，在隧道開裂處實行貼條處理，或者是上漆處理，測量工具可以選取卷尺或者游標卡尺等工具作為輔助設備。
3.2 地質雷達法
地質雷達法是指通過雷達對隧道內混凝土存在的缺陷進行檢測，確定是否存在各種病害。如表1所示為通過地質雷達測出的隧道二襯厚度，通過數據分析可知，左邊基本滿足要求，右邊出現不足。而且通過地質雷達可以發現，該段隧道存在反射波，說明存在不密實的情況。
4 結語
綜上所述，隧道病害的發生，所產生的影響是非常大的，并且隧道隨著運營時間的增加病害也會出現的更為頻繁。因此，本文從裂縫、凍害、滲漏等方面，對運營期間的隧道病害進行了處治，進行了簡要的分析和闡述，采取有效的處治措施，保證了隧道工程的穩定性，降低了病害的發生，為隧道運營提供了一個良好的環境，并且提高隧道監測報警技術，有利于保證交通安全，這對我國交通事業的發展具有重要的意義，同時也能加快對我國公路行業發展的步伐。
參考文獻
[1] 張月冬.新建公路隧道上跨既有公路隧道施工技術探討[J].低碳世界，2019（01）：231-232.
[2] 張文春，徐正元，張理想等.現代測繪技術在地鐵隧道變形監測中的應用研究[J].吉林建筑大學學報，2018，v.35;No.135（2）：27-31.
[3] 張昭.自動化監測技術在地鐵隧道施工中的應用[J].自動化與儀器儀表，2017（07）178-179，182.
[4] 楊帆，趙劍，劉子明，鄒興欣.自動化實時監測在地鐵隧道中的應用及分析[J].巖土工程學報，2012（S1）：162-166.
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