隨著我國公(gōng)路交通事業的大力發展,公路隧道工程不斷增加。但由於(yú)地形、地質、氣候條件(jiàn)以及設計、施工過程中各種因素的影響,隧道在建設過(guò)程乃至建成後期的使用過程中會出現不(bú)同程度的病害。如不及時對這些(xiē)病害進行排(pái)查處理(lǐ),將會(huì)對隧道的安(ān)全運營造成(chéng)嚴重的威脅。
隧(suì)道常見(jiàn)質量問題
在公(gōng)路隧道領(lǐng)域(yù),以往(wǎng)修建的和正在修(xiū)建(jiàn)的大(dà)部分隧道,在不同程度上都存在一定質量問題,部分甚至出現嚴重的安全問題,無法正常使用(yòng)。
1、襯砌漏水
隧道襯(chèn)砌漏水是隧道圍岩含水和襯砌存在缺陷的綜合反映,是當今(jīn)公路隧道最為普遍的質量問題,目前絕大多數的公路隧道都存在不同程度的襯砌漏水問題。
在隧道穿越含水(shuǐ)層時,底層中(zhōng)一些固有的地下水通道被(bèi)隧道攔(lán)截,隧道本身所擁有的空(kōng)間,自然就成了此處地下(xià)水(shuǐ)匯集的良好場所,當隧道質量存在缺陷(xiàn)時,就必然(rán)會出現漏水病害。襯砌漏水多發(fā)生在隧道施工(gōng)中的施工縫、沉降(jiàng)縫和伸縮縫、襯砌質量不良和發生裂損的薄(báo)弱部分。緊鄰超挖不密實的空(kōng)洞也同樣(yàng)發生滲漏水病害。
滲漏水促使混凝土襯砌風(fēng)化(huà)、剝蝕,造成襯砌(qì)結構破壞;滲漏(lòu)水還會(huì)軟化圍岩,引起圍岩變形(xíng);有些隧道滲水中含有侵蝕性介質,造成一般的襯(chèn)砌(qì)混凝土和砌築砂漿腐蝕損壞,降低襯砌(qì)的(de)承載能力。
2、襯砌裂紋
襯砌裂紋是指襯砌中出現某些不連續(xù)現象。因外力(lì)和環境作用、岩層鬆弛、滑坡、氣候變化、或是材料性質(zhì)等各方麵原(yuán)因導致,公路隧道產生的襯砌裂紋嚴重時會影響(xiǎng)結構(gòu)安全穩(wěn)定性,降(jiàng)低了結(jié)構的安全度。
如果後(hòu)續處理不當,襯砌就(jiù)會出現滲漏水、不但不易修繕,還會影響隧道正常(cháng)運營,造成隧道襯砌和各種通風、照明等設備的(de)腐蝕損壞(huài)。
3、襯砌腐蝕
隧道內金屬構件的鏽蝕、磚(zhuān)石砌體風化、混凝土襯砌被(bèi)侵蝕破壞等,都屬於襯砌腐蝕。
襯砌背(bèi)後的腐(fǔ)蝕性環境水,容易沿襯砌(qì)的毛細孔、工作縫、變形縫(féng)及其他空洞滲流到襯砌內(nèi)側,成為隧道滲漏水,對襯砌混(hún)凝土和砌(qì)石、灰縫產生物理性或化學性的侵蝕作用造成襯砌腐蝕,嚴重縮短隧道的使用壽命,危及行車安全。
4、襯砌開裂及剝(bāo)落
襯砌開裂是指在由外力引發的襯砌(qì)開裂,當外力繼續加大時,襯砌將逐漸失去(qù)承載力,出現壓潰現象,繼續發(fā)展將引起襯砌剝落,甚至崩塌。
襯砌開裂在公路隧道病害中比較多見。自然(rán)外力(lì)如滑坡、地震(zhèn)等和材質極度惡化、設計缺陷、施工不(bú)良等(děng)都是引起襯(chèn)砌(qì)壓潰及剝落的(de)主要原因。
5、襯砌變形及位移
襯砌變形是指襯砌在內(nèi)外因素的作用下(xià)發生形狀和尺寸的改變。襯砌位移是指襯砌的整體或者其中一(yī)部分出現傾斜(xié)、轉動、平移、下沉等變(biàn)化。
隧道的襯砌從(cóng)建(jiàn)設完成到完(wán)全自然破(pò)壞必然經曆變形、裂損、位移和垮塌四個階段。隧道位移和裂損幾乎同時出現。在隧道襯砌出現變形,甚至部分出現裂損和位移時,就應該對病害采取措(cuò)施,避免垮塌的出現。
6、隧道洞門裂損及(jí)洞口病害
隧(suì)道洞門主要是為保持洞(dòng)口(kǒu)仰(yǎng)坡和(hé)路塹邊坡的穩定,匯集和排除地麵水流,保證洞口線路安(ān)全。隧(suì)道洞口多修築於風(fēng)化破碎的圍(wéi)岩,具備較差地質(zhì)條件,承受較大溫差變化和各類不利自然條(tiáo)件,容易(yì)發(fā)生病害。
若隧道施(shī)工不良、排(pái)水設備措施不當等容易引起洞門裂損及洞口病害。洞門常見的病害有端牆前傾、開裂並與(yǔ)襯砌環節脫節、錯台和洞(dòng)口襯砌開裂等。洞(dòng)口容易發生邊、仰坡崩塌、下滑,洪水等水流衝刷病害(hài)。
7、隧道運營通風不暢及照明不良
隧道(dào)內的照明燈是保證交通運輸(shū)安全以及日常維(wéi)護工(gōng)作的重要工(gōng)具,如果出現(xiàn)損壞,就會給交通出行帶來很(hěn)大的不便。除此之外,由於(yú)隧道的空間相對封閉,不能很好地進行空氣(qì)流通, 因此通風也相當(dāng)重要,通過通風技術對隧道正常運營的汙染物含量水平和火(huǒ)災(zāi)情況下的煙霧含量、氣體(tǐ)溫度進行控(kòng)製(zhì)。
在整個隧(suì)道的建(jiàn)設中(zhōng),照明設備及(jí)通風運營效果的(de)好壞,將直接關係到隧道的運營環境、救(jiù)災功能及運營效益。
公路隧道工程(chéng)中存在很多常(cháng)見的問(wèn)題,這些問題總體上可以分為兩大類:自然因素和人為因素。自(zì)然因素是由於地形地勢、溫度濕度、等自然(rán)環境的影響,而人為因素包括了對隧道的(de)設計、測量、勘察以及後續施工(gōng)等。一些常見病害產生的原因是因為其中的某個環節發生了問(wèn)題,因(yīn)此(cǐ)在(zài)建設(shè)之初就需要在質量上嚴格把關。隧道檢測
隧道施工質量檢測內(nèi)容主要包括:材料質量檢測、超前支護及(jí)預(yù)加固(gù)圍岩施工質量檢測、開挖質量檢測、初期支護(hù)施工質(zhì)量檢測、防排水和(hé)襯砌混凝土(tǔ)質量檢測、通風檢測及照明檢測等。
1.施工前:
施工前檢測主(zhǔ)要是(shì)與中心實驗室配合,對各種原材料送檢。如鋼筋,水泥,砂,石子,外加劑,防水布,土(tǔ)工布等進(jìn)行檢測,防止不合格的材料進入施工現場,隻有用合格的材料才能修建出合格的工程。
2.施工中:
隧道(dào)初期支(zhī)護是隧道的主要承力(lì)結(jié)構,對整個隧道結構的(de)耐久性起著很重要的作用,故在隧道施工質量控製中(zhōng),對初(chū)期支護各結構的質量均需進行必(bì)要的檢測。
施工(gōng)中的檢測包括:開挖斷麵、拱頂下沉,地表沉降,深層水平(píng)位移觀(guān)測,圍岩內部(bù)位移,襯砌厚度、鋼支撐應力,隧道風機預埋件載荷,地質觀察、地質預報、斷麵尺寸、支護厚度、地鐵隧道管片、鋼支撐間距、鋼筋網格尺寸、錨(máo)杆拉(lā)拔力、防水層施工質量檢測、混凝土強度,水位觀測,裂縫測量,表層位移監測,混凝土結構層厚度,錨杆質量檢測等。
3、施工後:
隧道施工(gōng)完(wán)成後,我們主要檢測(cè):隧道淨空、二次襯(chèn)砌強度、厚度、密實度以及襯砌(qì)背後的空洞等。
4、運營期:
隧道環境:照度、風速、氣體濃度、噪聲檢測等。
各部(bù)分檢測(cè)範圍:
超前地質預報:地質觀察、超前地質(zhì)預報、前方地質條件(jiàn)、不良(liáng)地(dì)質體的分布等。
初支:斷麵尺寸、噴射混凝土早期強度、支(zhī)護(hù)厚度、鋼支撐間(jiān)距、支護後的空洞等。
二襯(chèn):斷麵尺寸、鋼筋網格尺寸、襯砌內鋼筋間距、牆麵平整度、襯砌厚度(dù)、襯砌後的空洞、支護(襯砌)背後的空洞,混凝土強(qiáng)度等。
隨著我國大量(liàng)交(jiāo)通工程的建設和運行,公路隧道慢慢進入運(yùn)營和(hé)管理期,大量隧道病害的存在,使得花(huā)費在隧道維修管理上的人力、物力和財力大幅增長。而檢測預防是最好的治理方式,對隧道定期進行檢(jiǎn)測,提前(qián)預防病害發生比治理病害更具(jù)意義。
質量是公(gōng)路隧道建設的關鍵,涉及到公路的使用功能和社會功能,直接影響其使用期(qī)限,甚至可能危(wēi)及人民的生命財產。在(zài)公路隧道建(jiàn)設不斷發(fā)展(zhǎn)的同時,施工質量的監控也越來越受到人們的重視,公路隧道施工(gōng)質量檢測,對隧道的建設及(jí)發(fā)展(zhǎn)有(yǒu)著積極的推(tuī)動作用。建設隧道是國(guó)家建設基礎設施之一,關乎著每個(gè)人的切身利益,因(yīn)此保證隧道工程的質量十分重要。