谈公路隧道路面工程病害实用处治技术

雷 琳

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)



谈公路隧道路面工程病害实用处治技术

雷 琳

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

介绍了公路隧道路面常见的病害类型，并以某工程项目为例，通过钻孔取芯，分析了隧道病害的产生原因，探讨了具体的整治对策，有利于保证公路隧道路面工程的运营安全。

公路，隧道，路面病害，整治对策

0 引言

当前我国的公路隧道项目已经有了蓬勃的发展。但是由于很多公路隧道项目存在较强的不可预见性以及隐蔽性，同时施工环境差，容易受到地质影响，危险因素多等，造成隧道在投入使用之后路面往往会由于各种原因而发生开裂等病害，如果不对该问题进行及时、妥善的处理，则会造成隧道路面的承载能力遭到破坏，不仅会造成隧道的形成安全受到不良影响，严重时还会造成隧道失去通行作用，所以一定要及时的发现公路隧道路面的各种病害问题，并通过有效的途径对其进行处理。

1 公路隧道路面常见病害问题

1.1 裂缝类病害

干缩裂缝的出现原因多是由于路面气温过高，导致路面水分大量散失，造成由于干缩所引起的拉应力超过混凝土结构的抗拉强度，从而造成混凝土路面发生裂缝病害。干缩裂缝多会呈现出表面开裂，并且缝宽以及长度都非常小，呈现出纵横交错状，类似于龟纹；荷载裂缝一般是因为车辆严重超载或者是路面结构设计不科学而引起的，造成半刚性基层结构中的拉应力远大于设计强度，进而引发断裂病害；温度裂缝一般是因为路面昼夜温差过大而引起的，造成温度应力逐步上升，使得面板出现拉裂病害；其他裂缝则涉及到由于路基填土受到水侵蚀或者是压实不均匀而引起的路面裂缝类病害问题。

1.2 接缝类病害

接缝类病害通常包括接缝张开、填缝料损坏以及接缝破裂等几种类型。其中接缝张开通常是由于路面在受到长期荷载作用，导致板块的下滑力远大于板块与基层间所产生的摩擦阻力，进而造成路面接缝的宽度慢慢拓宽；接缝破碎一般是因为填缝料损坏所造成的，由于缝隙之中具有不可压缩材料，进而造成路面接缝部分发生破损或者是变形情况；填缝料损坏多是由于填缝料的质量不达标，造成填缝料在受到外界环境影响之后发生老化、损坏问题，另外水泥混凝土路面在出现受热膨胀问题之后，胀缝会受到挤压，进而造成填缝料被挤出。

2 治理公路隧道路面病害的有效解决途径

对于路面裂缝类病害一般可通过条带罩面法、面板局部更换以及灌浆法等。其中细长条带罩面技术可用于修补蜂窝路面、路面龟裂问题以及路面交叉裂缝等；灌浆法可以对多种路面裂缝病害进行处理，根据施工技术可以将其划分为直接灌浆法、压注灌浆以及扩缝灌浆等几种类型；面板局部更换法可以应用在范围较广的面板裂缝类病害问题。在处理过程中所需要应用的处理技术、处理要求以及原材料均需要和路面设计以及施工相同。

对于接缝类病害一般可以通过填缝料进行修补，也就是通过填缝料来修补受损或者是老化的接缝，以使缝隙具有较强的封闭性，从而防止接缝中进入杂物；对于由于路面磨损以及坑槽所导致的松散类病害问题，需要提升路面的清扫频率，及时将路面上的各种硬物，如煤渣以及碎石等清理干净，防止由于车轮反复碾压以及摩擦而造成的路面受损问题。对于行车量较大的隧道路面需要加设磨耗层，以使水泥混凝土面层得到保护。若是路面上形成坑槽，则需要通过水泥混凝土材料及时的修补密实；对于变形类病害问题，应根据不同的情况采取有效的解决办法，如对于沉陷或者是错台病害问题，需要使用面板局部更换技术或者是机械磨平法，并根据病害程度对基层进行有效的修补，以使路面具有较强的压实度以及平整度。脱空病害需要通过注浆法进行处理，也就是于板底脱空处的适当位置开凿一个注浆孔，在完成注浆之后需要通过水泥砂浆将此孔洞密封填实。

3 工程实例

某高速公路隧道项目处于低山丘陵地带，地势总体呈现出由西向东缓慢的降低。本隧道项目属于分离式隧道，通过新奥法原理展开设计，洞内安装了供电以及照明等装置。在本公路隧道项目通车一年之后发现，路面局部出现了隆起开裂问题，同时有慢慢扩大的趋势，路面隆起长度已经达到了10 m，同时有1条裂缝呈现出横斜向并贯穿路面，通过检查后发现隧道衬砌结构的外观基本上保持完好。

3.1 隧道路面病害问题的检测

在对隧道路面之中的隆起开裂以及周围裂缝实施检测时，可以利用裂缝观察设备以及钢尺等仪器。通过检测可以发现，路面隆起的高度达到了23 mm，裂缝最大宽度达到了4 mm。主裂缝主要处于左侧行车道上，并且呈斜向方式发展到检修道边，造成附近检修道中产生了贯通裂缝，其中主裂缝长度在10 m左右。车辆在隧道内高速通行时，由于车速较快，所以在开裂处容易发生跳车问题，造成行车的安全受到了很大的影响。另外右侧行车道区域和右侧检修道也发生了轻微开裂问题，但路面并没有发生隆起。在利用激光隧道断面设备对隧道病害发生地点的相关断面尺寸进行检测后，将检测结果和原设计尺寸相互对比，得知并没有出现侵入限界问题。

3.2 钻孔取芯

现通过混凝土钻孔取芯设备来对隧道出现病害情况的路面与其以下拱底地质进行取芯检查并分析。钻孔取芯位置应当选择在开裂问题严重程度最高的主裂缝周围，要求其和隧道左侧检修道之间的间距达到2.80 m。另外钻孔深度应当根据隧道路面以下区域的构造大小进行确定，在本项目中需要深入到路面以下约4.5 m，从而更为详细的了解拱底地质情况。通过取芯检测结果可以得知，拱底结构以下所分布的围岩结构属于是绿灰色细粒，并包含白色泥质夹层，该土层的厚度经测量在1.5 m左右，具有强风化特征。

3.3 隧道病害原因论述

通过本公路隧道项目的地质纵断设计图可以得知，隧道路面开裂区域的断裂带倾向刚好会经由隧道病害地点的路面以下，主要包括岩体块状结构，并且断层表层呈现出破碎松疏，所以渗水问题高发。基于现场钻孔检测结果以及地勘资料可以得知，隧道围岩主要包括泥质灰岩结构和奥陶统石灰岩结构，局部包含有夹薄层页岩，并且呈现出碎裂镶嵌结构，不仅孔隙度高，同时非常容易破碎，具有较大的裂缝率。因为本隧道项目建设范围在某年7月份、8月份的雨量相对较大，所以以检测结果为依据可以认为病害问题是由于纵向判断而引发的，也就是地表水沿断裂带进入到路基内部，造成围岩含水量增多，松散膨胀，围岩结构的摩阻力逐步的降低，造成上覆山体也就是断层上盘区域出现下滑趋势，从而导致荷载压力提升，再加上该病害问题的区域位于有仰拱以及无仰拱的交界地段，因此隧道较薄弱的区域会首先的显现出这一病害，最终造成隧道拱底隆起；其次是横向判断，因为断层已经倾斜向延伸到了隧道病害范围的拱底，同时该段隧道结构的拱顶围岩具有较高的强度，拱部衬砌结构和围岩的整体刚度远超过拱底刚度，同时拱底围岩比较软弱破碎。再加上围岩在受到水的长期浸泡之后会软化膨胀，导致隧道项目的水平压应力逐步提升，在隧道结构的拱底承载力小于荷载强度的情况下，隧道拱底则会出现隆起变形问题。

3.4 整治对策

对本隧道项目的上、下行两洞顶区域的地表断层表面实施排水处理，也就是增设截排水沟，同时加铺隔水层；在洞内开展排水专项检查，防止由于於塞而导致的围岩水位上升问题，提升增大围岩水压力，同时减弱隧道围岩强度；对于出现病害问题路面40 m左右的邻近范围，将自进式锚杆布置到其仰拱及拱脚之中，同时通过补充浇筑仰拱来实施加固，另外仰拱上面则需要先通过C15片石混凝土材料进行回填施工之后再进行路面的浇筑；在施工阶段应当通过分段跳马口开挖技术，并使每段开挖进尺可以保持在2.5 m～3 m之间，从而防止围岩受到扰动；最后为了降低对交通的影响，在治理隧道路面开裂问题时，应当只开放1个车道，并对其他2个车道进行封闭。左半幅以及右半幅仰拱结构所使用的钢筋应当于中间车道底部进行连接。

4 结语

公路隧道项目路面可能会由于气候因素、行车因素、温度因素等情况而发生开裂问题，这会造成路面的使用质量降低，行车的安全程度下降。由于隧道路面病害问题的形成原因比较复杂，为此一定要对病害问题的特征以及病害原因进行深入探讨，进而有针对性的解决问题，做到对症下药。

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Discussion on practical treatment technology of highway tunnel pavement engineering diseases

Lei Lin

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

This paper introduced the common disease types of highway tunnel pavement, taking a project as an example, through the core drilling, analyzed the causes of tunnel diseases, discussed specific countermeasures, to ensure the safe operation of highway tunnel pavement engineering.

highway, tunnel, pavement disease, regulation countermeasure

1009-6825(2017)10-0152-03

2017-01-21

雷 琳(1980- ),女,工程师

U416.2

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