運營隧道常見病害(hài)處治及監測技術
更新時間(jiān):2021-04-10 17:51
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近年來,我國隧道工程建設飛速發展,遇水搭(dā)橋(qiáo),穿山挖遂(suí),已經建(jiàn)設(shè)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(tǔ)是山地或是重(chóng)丘,公路的大規模修(xiū)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,並結合本人多年的施工經驗(yàn),對運營隧(suì)道中的裂縫、凍害、漏水、圍(wéi)岩鬆動與空洞等病害進行總結,提出相應的解決措施,並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(hài)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(gōng)路是城(chéng)市之間連接的重要途徑,但是由於我國南北地質差異相對較(jiào)大,公路沿(yán)線經常的會受(shòu)到高山(shān)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(diǎn)。同時,為了(le)提升(shēng)我國公路運行的效率,縮短城市與城市之間的距離,公(gōng)路隧道項目日(rì)益增多,但由(yóu)於地質和施工等多種原因的影響,各種病害也經常(cháng)出現,應該采用相應的措施消除隧道中的(de)病害和安(ān)全隱患,製定科學合理的設計和(hé)施工方案,並重視新技術的引進,加強對隧道工程施工(gōng)方法的研究(jiū),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
由於隧道工程施工過程相對(duì)較為複雜,經常會遺留一些施(shī)工問題,再加上長(zhǎng)時(shí)間的(de)使用,以(yǐ)及公(gōng)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(shēng),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(qì)主要是承受底層壓力,避免發生坍塌和變形(xíng)等現象,影響隧(suì)道工程的穩定性。同時,地(dì)層壓(yā)力的大小完全是取決於工程地質、水文地質(zhì)以及圍岩物(wù)理力學等方麵,並且也會受到施工方式。支護襯砌、施工質量等方麵影響。另外,在隧道工程長期(qī)使用的過程中,若是後期(qī)維護不及時(shí),並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(gòu)的穩定性(xìng)也會受到損害,隧道工程無法正常的使用,為隧(suì)道運營期間埋下極大的安(ān)全隱患。
1.2 凍害
凍害也是(shì)隧(suì)道工程常見的一個病害,主要是因為我國(guó)南北地(dì)區的溫差相對較大(dà),若是(shì)出(chū)現地下水湧出、地表水滲漏的話,受到溫度的影響就會結(jié)冰,導致隧道(dào)襯砌結構產生變化,若是情況相對較為(wéi)嚴重的,還(hái)會出現脫落的現象,隧道的平衡性(xìng)失(shī)去平衡,進而影響了隧道的正常運(yùn)營(yíng)。
1.3 漏水(shuǐ)
漏(lòu)水是(shì)隧道工程(chéng)中常見的病害(hài)之一(yī),主要(yào)是因為在隧道長期運營期間,導致周圍岩層發生變化(huà),地下水、地表水發生滲漏和湧出,一旦發生(shēng)這樣的現象,對隧道工程的穩定性,內部基礎設施等方麵,都會造成不(bú)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(dào)了極大程度上的威脅。
1.4 襯砌背(bèi)後圍岩鬆動與空洞
在公路隧(suì)道施工中(zhōng),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(qì)背後圍岩鬆動與空洞問題。比如(rú),施工當(dāng)中設計襯砌厚(hòu)度和實際的厚(hòu)度(dù)存在較大差異,施(shī)工塌方處理不到位等(děng)。通常(cháng)來講這些都可以引起相(xiàng)應的襯砌空洞(dòng)問題。對一些隧道現場運用雷達進行探測可(kě)以發現,隧道襯砌拱(gǒng)腰(yāo)、拱頂以及(jí)邊牆等(děng)地方有10%-50%的可能性存在不同情況的空洞現象。若襯砌後麵出現一定的(de)鬆動或空洞情況,圍岩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(cǐ)同時鬆動或空洞現象也很(hěn)容易形成一定(dìng)的積水,從而為地下水流開辟(pì)了一條新的路徑,水流入到襯砌當中,進(jìn)而對(duì)襯砌內的鋼筋等(děng)材料造成一定的侵蝕。此外,襯砌後(hòu)麵的鬆動與空洞現象還會使隧道與圍岩分離(lí),進(jìn)而不能全麵發揮圍岩的(de)實際抗力效用,那麽在垂直方向荷載的作用下,兩邊的牆會逐漸向外擴張,致使拱頂壓力劇增並出現相應(yīng)的(de)裂縫,圍岩失去了原有的支(zhī)護作用進而也(yě)出現了變形、鬆弛的現象(xiàng),最終會失穩脫落,更嚴重的(de)可(kě)能發生突發性的崩(bēng)塌事故,對公路車輛運行帶來(lái)不利影響。
2 運營期間(jiān)隧道病害的(de)處治措施
就以我國某隧(suì)道工程為例(lì),該隧道工程主要是(shì)采用複合式(shì)襯砌。同時(shí),為了避免滲漏現象的發(fā)生,在內部係統設置了相應的排水係統。另外,為保證運營期(qī)間的穩(wěn)定性和安全性,避免安全事故(gù)的(de)發(fā)生,在(zài)今年的 8月份進行(háng)了相應的整治,保證隧(suì)道工程結構的穩定性,為運營期間提供了良(liáng)好的環境,具體的整治措施如(rú)下(xià):
2.1 隧道裂縫
運營期間對隧道裂縫整治的過(guò)程中,一定要對裂縫周圍進行全麵的清理,對已經鬆動的混凝土塊進行清除(chú),這樣主要是避免在後(hòu)期整(zhěng)治的時候,產生不(bú)必要的影響。同時,在整治的過程中(zhōng),需要沿(yán)裂縫間隔20cm-30cm貼一(yī)處膠(jiāo)帶然後(hòu)刮塗封縫膠(jiāo)兩道,並且在封縫完成以後,需要的將膠帶揭除,利用灌漿嘴灌漿的方式,將樹(shù)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(yào)對注漿壓力進行控製,通常情況下注漿壓力應(yīng)當控製(zhì)在 0.3MPa-0.5MPa,並且在樹脂(zhī)完全固(gù)話以後,需要將灌漿嘴拆除,對拆除表麵(miàn)進行清理,進(jìn)行二次(cì)防護處理,提升隧道裂縫整治的效果,進而(ér)保證隧(suì)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(qī)間病害整(zhěng)治過程中,不可忽視的一項內容,主要的整(zhěng)治措施可從以下幾個方麵展開:在凍害整治的過程中,需要在內部係統設置相應的排水係統,但是一定要對管道(dào)最好相應的保溫防護(hù)措施,避免管道發生凍裂(liè)的現象,這樣可(kě)以保證隧道內部積水有有效的排除(chú),避免發生結冰的現象。需要在嚴寒地區設置深埋水溝,並(bìng)且(qiě)對(duì)隧(suì)道工程需要做好相應的保護層,避免隧道工程內部過於寒冷,發生凍結的現象。可以對襯砌結構加固,可以利(lì)用防水混凝土曲牆加仰(yǎng)拱襯砌、防水鋼筋混凝土襯砌、網噴混凝土加固等(děng)方麵,保(bǎo)證隧道工程結構的穩定性,提升其抗壓能(néng)力。
2.3 隧道滲漏
運營期(qī)間對隧道病害整治的過程,滲漏是其中非常重要的一個方(fāng)麵,主要是在隧道施(shī)工(gōng)縫或者裂縫的狀態,選擇相對(duì)合適的整治措施,若是其表麵存在著明(míng)水(shuǐ),可以采用鑽孔注漿止水的(de)方式,主要是現將斜孔並注入(rù)聚氨酯灌漿材料止水。同時,根據(jù)整治的實際情況,需要進(jìn)行二次鑽斜孔(kǒng),主要是環境相(xiàng)對潮(cháo)濕(shī)的(de)情況下,將環氧樹脂灌漿材料或水泥基灌漿材料注入其中,在注漿完成以後(hòu),需要根據裂縫(féng)的走向,從裂縫的兩側進行防水塗料的處理。另外,若是避(bì)免僅僅是潮濕,可以利用貼嘴注漿的方式,而降低隧道工(gōng)程地下水湧出、地表水滲漏等(děng)現象的發生,提升隧道工程結構的穩定性,保證隧道運營(yíng)期間的安全性。 2.4 套襯技術(shù)
對隧道內襯砌結構出現(xiàn)的變化(huà)來看,出現的裂縫分布不規則,而且分布(bù)比較鬆散,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。通過治理後,隧道的承載力會得到有效的恢複,但(dàn)是會出現淨(jìng)空(kōng)變(biàn)小的情況。因此(cǐ),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(jìn)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(gāi)首先確定(dìng)澆築混凝(níng)土的厚度,使得新澆築的混凝土與原有(yǒu)的襯砌結構可以形成一個整體,共同的來承擔(dān)隧道結構的受力,同時避免遭受二次破壞(huài)。
3 隧道病害檢測技術
3.1 簡易監測法(fǎ)
簡易監測法主要的應用原理為(wéi)利用人工觀(guān)測方法,直接觀(guān)測(cè)隧道洞口、圍岩等處的裂縫、變形或者漏水(shuǐ)等問題。在利用簡易監測法進(jìn)行監測時,除了需要應用人(rén)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(zǐ)來說,在隧道(dào)開裂處實行貼條處理,或(huò)者是上漆處理,測量工具可以選取卷尺或(huò)者遊標卡尺等工具作為輔助設備。
3.2 地質雷達法
地質(zhì)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(cún)在各種病害。如表1所示為通過地(dì)質雷達測出的隧道二襯厚度,通過數據分析可(kě)知,左邊基本滿足要求,右邊出現不(bú)足。而且(qiě)通過地質(zhì)雷達可以發現,該段隧道存在反射波,說明存在不密實(shí)的情況。
4 結語
綜上所述,隧道病害的發(fā)生,所產生的影(yǐng)響是非常大的,並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、滲漏等方麵,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(de)處治措施,保證了隧道工程(chéng)的穩定性,降低了病害的發生,為(wéi)隧道運營提供了一個良好的環境,並且提高隧道監測報警技術,有利於保(bǎo)證交通(tōng)安全,這對我(wǒ)國交通事業的發展具有重要的意義,同時也能加快對我(wǒ)國公路行業發展的步伐。
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