1、公路双连拱隧道常见病害防治【摘要】目前公路双连拱隧道广泛运用于我国的高速公路建设中。本文从公路双连拱隧道的常见病害的类型谈起，分析了这些常见病害的产生的原因，并针对这些原因提出防治措施。 【关键词】公路，双连拱隧道，常见病害，防治 中图分类号： TU997 文献标识码： A 文章编号： 一、前言 随着我国改革开放以后经济社会的不断发展，我国的道路交通工程在全国范围内得到了极大的发展，特别是高速公路的建设更是取得了举世瞩目的成绩。近几年我国高速公路每年以几千公里的速度递增，在拉动内需和促进国民经济发展方面具有极其重要的作用。经过多年的发展，高速公路建设中不断运用新技术，其中双连拱隧道以占地少、空
2、间利用率高、适应地形条件和环境强等方面的优势，迅速在全国各地都得到广泛的应用。 二、双连拱隧道常见病害及成因分析 1.中墙渗漏水的问题 双连拱隧道中墙渗漏水问题属于最常见的病害渗漏水主要集中在墙身施工缝处中隔墙肩部裂缝处由于渗漏而造成了墙体表面出现的青苔及麻面水蚀现象如果不及时采取有效的防渗加固措施极有可能造成渗漏水进一步锈蚀结构内的钢筋最为严重的是由于反复冻融可能造成结构的开裂破坏影响其工作性能和结构可靠性分析其产生的原因包括一是中隔墙顶与防水布之间有空隙,围岩积水易通过缝隙从中隔墙肩部的纵向施工缝、环向施工缝或裂缝中渗出。二是当排水管预埋在中隔墙中间,弯接头多,浇注砼时易脱节堵塞,使排水不
3、畅。三是止水带、防水布在施工时破损和老化。如在第二种曲墙结构中,在第一次浇筑中隔墙时防水布预埋在中隔墙顶,主洞开挖时,防水布保护困难,易破损。四是在开挖平整度差部位,防水布铺设过紧,浇注砼时,被顶破。 2隧道二次衬砌开裂 中隔墙中间的竖向裂纹:一是由于中隔墙厚度一般1m,有的达 2.5m,属于大体积砼,且采用泵送,水泥用量高,水化热大,易产生干缩和温度应力裂纹,特别在每模浇注长度10m 的情况下,易在中间部位产生裂纹。第二,因地质原因或施工时清基不干净,中隔墙基础承载力不足,产生不均沉降开裂。第三,中隔墙顶部部分脱空,在围岩变形后,墙体受力不均,应力集中,产生裂纹。 大体积混凝土浇注产生的温度
4、裂缝：一般现浇的地下结构物可归结为“大体积混凝土结构” ，容易出现由温度收缩应力引起的变形裂缝。由于连续浇注二衬混凝土的干缩、热胀冷缩加之外侧围岩对衬砌自由胀缩的限制，在衬砌内部会产生温度应力，混凝土是抗拉强度远远低于抗压强度的材料，一般混凝土所能承受的降温只有 710，降温时产生的拉应力可能在隧道衬砌内产 3整体形状偏差对筒体的影响生环向和纵向裂缝。三公箐隧道很大一部分近于直立的裂缝均属于此类，该类裂缝比较稳定，产生后宽度变化不大。 3.(偏压)荷载裂缝。主要由隧道的均匀荷载及偏压荷载引起，裂缝的性质可能是剪切裂缝、拉裂缝，也可能是弯压(拉)裂缝。剪切裂缝主要出现在拱腰和中隔墙等部位，隧道拱
5、圈承受非偏压荷载时，在理想的情况下(不考虑偏心)，隧道衬砌纵截面为双向受压，此时最大主应力垂直于拱圈截面，中间主应力(或最小主应力)平行于隧道轴向。由于一般混凝土的抗压优于其抗剪性能，当拱腰处衬砌的混凝土不足以抵抗剪应力时，会出现剪切裂缝，裂缝呈纵向、斜向或型交叉分布，甚至会出现错位现象。 剪切裂缝也可能由偏压、围岩的承压力不足、纵向沉降差以及其他施工因素引起。弯拉(压)裂缝主要出现在隧道的拱顶、拱腰、隧道拱脚和中隔墙结合部。当围岩侧压力较大时，由于衬砌两侧受压，拱顶上升，衬砌内侧受压产生劈裂破坏，外侧受拉产生“V”字形拉裂缝；在隧道洞口段、滑坡段和地质突变段，存在由边坡移动、不对称的地质和地
6、形条件、衬背回填不密实等所引起的偏压现象时，偏压作用部位衬砌的内侧弯曲受拉同样可以产生弯拉(压)裂缝，弯拉裂缝的走向一般和偏压作用力平面垂直。 4.建筑界限受侵。成因有:中隔墙为大体积砼,一次性浇注成型,当用非台车钢模,易跑模;隧道局部塌方超挖或地压过大,砼衬砌时偏压,摸板刚度不够,跑模;地层松软,模板下沉;围岩变型过大,导致二衬侵入界限。 三、双连拱隧道常见质量病害防治措施 1.针对中墙渗漏水的防治措施。对于中墙渗漏水的防治措施应结合不同的工程实践情况提出不同的防治措施归纳起来就是排截堵相结合的综合治水方法如中墙渗水位置固定且渗水量较大时应采取以排为主截排堵相结合的方法达到了不渗不漏的治水目
7、标对渗水较轻的墙面渗水点进行化学注浆处理把混凝土内部的裂缝和渗水通道封堵住表面再涂刷涂料将墙上的裂缝和蜂窝麻面加以封闭起到阻水的作用针对不同情况的防治措施有以下几种： （一）排水。在渗水的中墙接缝处和墙面上较严重的渗漏点在衬砌混凝土内部设置排水系统疏水采用在裂缝处凿槽埋管引排地下水再用防水砂浆或环氧树脂砂浆嵌补裂缝表面。 （二）截水。截走地表水减少地表水下渗采用导坑泄水洞井点降水等措施减少地下水流向衬砌周围同时整个隧道排水系统与路基排水系统相结合确保排水畅顺。 （三）堵水。采用以上抗渗混凝土在初期支护和二衬之间设置夹层防水层对于大面积涌水段可采用全断面高压注浆将水流封堵在开挖面之外即以高压的水
8、泥浆液或化学浆液注入岩石裂隙使隧道沿周边形成一个封闭环对于那些小面积的渗水不严重的渗漏点和裂缝采取化学注浆的方法直接堵水控制注浆半径和注浆量从而达到封堵局部渗水的效果。 2.中隔墙设计优化。双连拱隧道按照二次衬砌的支持结构可分为上部支持型腿部支持型及仰拱支持型考虑隧道地质情况复杂围岩等级变化快等特点，综合考虑防排水中隔墙稳定性，选择仰拱支持型双连拱结构此外，在中隔墙沉降缝与施工缝的设置上进行了优化根据隧道围岩变化快单段围岩长度短(一般左右围岩变化次)的特点，将施工缝与沉降缝合二为一，只在围岩变化处设置根据以往双连拱隧道施工经验，在中隔墙高厚比较大时，中隔墙容易出现侧移甚至失稳等病害北京西路的座
9、双连拱隧道在设计时，将中隔墙的最小高厚比设计为近中隔墙的重心降低，基础放大，墙顶加宽，且自质量加大。 3.施工措施。 （1）为保证不良地质段开挖质量,可采取以下措施:做好地质预报工作。中导洞开挖时,随时注意岩层的变化,对照施工图纸,及时调整光爆参数和支护方案,并对岩层变化作详细记录,为主洞施工提供依据。严格按照新奥法原理,采取短进尺、少装药、勤支护、细观察、多量测等手段进行施工。对于个别塌方地段,待石块停止塌落,围岩基本稳定后,立即对塌方区进行喷砼,封闭裂隙,再采用型钢拱架和锚杆进行支护,然后加厚喷砼,必要时对围岩进行固结注浆,待围岩变形收缩后,再用 C30 砼回填至设计开挖尺寸。 （2)控制
10、模筑砼施工质量,减少砼裂纹。除严格控制砼水灰比、砼原材料质量外,还应注意以下几点:浇筑中隔墙前清基必须干净,无松软层,以防中隔墙不均匀下沉开裂。施工缝间距设置适当,每模长度控制在 10m以内,基础、拱、墙施工缝严格对齐。 四、结束语 公路双连拱隧道的技术应用随着我国越来越多的道路建设，特别是高速公路的建设发展，将会面对各种各样的地形和环境，不同的地形和环境对技术的要求也不尽相同。但问题的出现也会随着工程技术人员的不断努力逐一得到解决，而这一技术也将会在实际应用中越来越成熟。 参考文献： 1卢赵伟公路双连拱隧道常见病害防治西部探矿工程-2005 年 12 期 2王利平大跨双连拱隧道防中隔墙病害技术隧道建设-2010 年 8 期 3胡光进公路双连拱隧道常见病害防治探矿工程(岩土钻掘工程)-2008 年 4 期 4侯献语浅析公路双连拱隧道常见病害防治科技风-2010 年 35 期 5王建秀双连拱公路隧道裂缝成因及防治措施岩石力学与工程学报-2005 年 1 期
