既有公路病害隧道稳定性分析及整治技术

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1、第36卷，第6期公路工程Vo1．36，No．62011年12月HighwayEngineeringDec．，2011既有公路病害隧道稳定性分析及整治技术吕军，李凤翔，聂子云(1．湖南省永龙高速公路建设开发有限公司，湖南长沙410001；2．中南大学土木工程学院，湖南长沙410075)[摘要]以湖南省某二级公路上的一座既有隧道病害的情况和检测结果为依托，对其病害产生的原因进行了分析，并运用地层——结构法对隧道的稳定性进行了分析。根据隧道病害产生的原因和稳定性分析结果，提出了相应的整治技术，确保了隧道营运安全[关键词]病害隧道；稳定性；整治措施[中图分

2、类号】[文献标识码】B[文章编号]1674—0610(2011)06—0107—05StabilityAnalysisandTreatmentMeasuresoftheExistingandDiseasedRoadTunnelLVJun，LlFengxiang，NIEZiyun(1．HunanYonglonExpresswayConstrutionDevelopmentCompanyLtd，Changsha，Hunan410001，Chi-na；2．CollegeofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，C

3、hangsha，Hunan410075，China)[Keywords]diseasedtunnel；stability；treatmentmeasures①主体结构物病害。1工程概况二衬混凝土表面骨料外露，混凝土不密实，以二某隧道是湖南省某二级公路上的一座隧道，隧衬开裂、渗漏水最为严重，局部存在混凝土受力压道起讫桩号为k6+595～k7+204，全长609m，为中碎、起层、剥落破碎现象。其中以k6+840一+850长隧道。隧道采用半圆曲墙拱，建筑限界：高段拱顶混凝土开裂剥落最为严重，局部地段渗漏水5．0m，宽10．5m。路面宽7．5m，两幅路面双

4、向通较严重。其中图1为k6+843拱顶混凝土纵向开裂行，两侧人行道宽2×1．5m，路面横坡2％，纵坡并掉块现场图，图2为边墙渗漏水现场图。2．5％。隧道所处地貌属侵蚀、剥蚀小起伏低山丘陵区。山峦延绵，地形陡峻。气候具有大陆型亚热带特征。地层有第四系全新统(Qh)和元古界(Pt)。主要岩层为板岩、变质砂岩、粘土等。隧道围岩按岩性、构造影响程度、风化特征、裂隙水及试验数据等因素，分成Ⅲ、Ⅳ、V级三种围岩类型。隧道从建成至今已营运11a，由于材料老化及当时设计施工水平较低等原因，部分区段二次衬砌图1k6+843拱顶混凝土纵向开裂并掉块现场图出现了较为严重

5、的裂缝和渗漏水病害。②内轮廓检测结果。2病害检测结果采用激光隧道断面检测仪对隧道的内轮廓进行检测。检测结果发现k6+840一+850段断面有存湖南省某二级公路隧道病害检测报告表明该隧在侵入隧道设计内轮廓现象，最大侵限量达到道病害主要体现在以下几个方面：9．7em，其他地段局部存在少量侵限。【收稿日期】2011—09—10[作者简介]吕军(1965一)，男，湖南邵阳人，高级工程师，主要从事高速公路建设与管理工作。l08公路工程36卷+848断面塌方横断面图。当时对塌方区回填的处理措施为在混凝土顶铺一层防水土工膜，再在膜上铺上40em厚防水砂浆，在砂浆

6、上砌2m厚浆砌片石护拱，拱上最后回填4m厚的茅柴和木垛。受当时的施工条件和技术水平限制，处理时回填不密实，导致二衬背后有空洞和脱空，受塌落物的冲击作用，混凝土下部承受不了大的拉应力而产生开裂，同时混凝土已超过极限抗压强度而出现压碎、剥落现象。图2边墙渗漏水③二衬厚度、密实性及空洞检测结果。运用地质雷达对二衬厚度、密实性及空洞进行检测，在隧道衬砌表面布置纵向测线，共布置5条测线，分别拱顶、左右拱腰及左右边墙。根据检测结果二衬厚度在左右边墙处基本能达到设计要求，拱顶和左右拱腰二衬厚度大部分基本能满足要求，局部存在欠厚，其中以拱顶处欠厚最严重，空洞、不密

7、实及脱空基本都位于拱部，其中k6+图3k6+848塌方横断面图840～k6+850二衬拱顶回填不密实和脱空较严重。b．衬砌渗漏水。3病害产生的原因分析①渗漏水病害机理。隧道在修建之前山体地下水渗流场处于一个动态平衡状态，埋藏在山体中隧道病害成因具有多样性，隧道结构受到自然、的岩石或土体里分布着大量的空隙，这些空隙是地人为因素的多种不利作用而产生病害，地质、地形、下水的储存场所，也是地下水的转移通道。隧道开水文、气候等多种因素共同作用构成病害的主要成挖不可避免地破坏某些地下水的储水点和转移通因；不同不利因素占主导作用时，隧道病害类型和表道，随着隧道开

8、挖和临空面的形成地下水向隧道区观特征也不尽相同，且主导因素并不唯一，隧道病害域汇集、渗出，造成地下水的重新分配，从而形成新