隨著我國公路交通事業(yè)的大力發(fā)展,公路隧道工程不斷增加。但由于地形、地質(zhì)、氣候條件以及設(shè)計、施工過程中各種因素的影響,隧道在建設(shè)過程乃至建成后期的使用過程中會出現(xiàn)不同程度的病害。如不及時對這些病害進(jìn)行排查處理,將會對隧道的安全運營造成嚴(yán)重的威脅。
隧道常見質(zhì)量問題
在公路隧道領(lǐng)域,以往修建的和正在修建的大部分隧道,在不同程度上都存在一定質(zhì)量問題,部分甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題,無法正常使用。
1、襯砌漏水
隧道襯砌漏水是隧道圍巖含水和襯砌存在缺陷的綜合反映,是當(dāng)今公路隧道最為普遍的質(zhì)量問題,目前絕大多數(shù)的公路隧道都存在不同程度的襯砌漏水問題。
在隧道穿越含水層時,底層中一些固有的地下水通道被隧道攔截,隧道本身所擁有的空間,自然就成了此處地下水匯集的良好場所,當(dāng)隧道質(zhì)量存在缺陷時,就必然會出現(xiàn)漏水病害。襯砌漏水多發(fā)生在隧道施工中的施工縫、沉降縫和伸縮縫、襯砌質(zhì)量不良和發(fā)生裂損的薄弱部分。緊鄰超挖不密實的空洞也同樣發(fā)生滲漏水病害。
滲漏水促使混凝土襯砌風(fēng)化、剝蝕,造成襯砌結(jié)構(gòu)破壞;滲漏水還會軟化圍巖,引起圍巖變形;有些隧道滲水中含有侵蝕性介質(zhì),造成一般的襯砌混凝土和砌筑砂漿腐蝕損壞,降低襯砌的承載能力。
2、襯砌裂紋
襯砌裂紋是指襯砌中出現(xiàn)某些不連續(xù)現(xiàn)象。因外力和環(huán)境作用、巖層松弛、滑坡、氣候變化、或是材料性質(zhì)等各方面原因?qū)е?,公路隧道產(chǎn)生的襯砌裂紋嚴(yán)重時會影響結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性,降低了結(jié)構(gòu)的安全度。
如果后續(xù)處理不當(dāng),襯砌就會出現(xiàn)滲漏水、不但不易修繕,還會影響隧道正常運營,造成隧道襯砌和各種通風(fēng)、照明等設(shè)備的腐蝕損壞。
3、襯砌腐蝕
隧道內(nèi)金屬構(gòu)件的銹蝕、磚石砌體風(fēng)化、混凝土襯砌被侵蝕破壞等,都屬于襯砌腐蝕。
襯砌背后的腐蝕性環(huán)境水,容易沿襯砌的毛細(xì)孔、工作縫、變形縫及其他空洞滲流到襯砌內(nèi)側(cè),成為隧道滲漏水,對襯砌混凝土和砌石、灰縫產(chǎn)生物理性或化學(xué)性的侵蝕作用造成襯砌腐蝕,嚴(yán)重縮短隧道的使用壽命,危及行車安全。
4、襯砌開裂及剝落
襯砌開裂是指在由外力引發(fā)的襯砌開裂,當(dāng)外力繼續(xù)加大時,襯砌將逐漸失去承載力,出現(xiàn)壓潰現(xiàn)象,繼續(xù)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。自然外力如滑坡、地震等和材質(zhì)極度惡化、設(shè)計缺陷、施工不良等都是引起襯砌壓潰及剝落的主要原因。
5、襯砌變形及位移
襯砌變形是指襯砌在內(nèi)外因素的作用下發(fā)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部分出現(xiàn)傾斜、轉(zhuǎn)動、平移、下沉等變化。
隧道的襯砌從建設(shè)完成到完全自然破壞必然經(jīng)歷變形、裂損、位移和垮塌四個階段。隧道位移和裂損幾乎同時出現(xiàn)。在隧道襯砌出現(xiàn)變形,甚至部分出現(xiàn)裂損和位移時,就應(yīng)該對病害采取措施,避免垮塌的出現(xiàn)。
6、隧道洞門裂損及洞口病害
隧道洞門主要是為保持洞口仰坡和路塹邊坡的穩(wěn)定,匯集和排除地面水流,保證洞口線路安全。隧道洞口多修筑于風(fēng)化破碎的圍巖,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件,容易發(fā)生病害。
若隧道施工不良、排水設(shè)備措施不當(dāng)?shù)热菀滓鸲撮T裂損及洞口病害。洞門常見的病害有端墻前傾、開裂并與襯砌環(huán)節(jié)脫節(jié)、錯臺和洞口襯砌開裂等。洞口容易發(fā)生邊、仰坡崩塌、下滑,洪水等水流沖刷病害。
7、隧道運營通風(fēng)不暢及照明不良
隧道內(nèi)的照明燈是保證交通運輸安全以及日常維護(hù)工作的重要工具,如果出現(xiàn)損壞,就會給交通出行帶來很大的不便。除此之外,由于隧道的空間相對封閉,不能很好地進(jìn)行空氣流通, 因此通風(fēng)也相當(dāng)重要,通過通風(fēng)技術(shù)對隧道正常運營的污染物含量水平和火災(zāi)情況下的煙霧含量、氣體溫度進(jìn)行控制。
在整個隧道的建設(shè)中,照明設(shè)備及通風(fēng)運營效果的好壞,將直接關(guān)系到隧道的運營環(huán)境、救災(zāi)功能及運營效益。