公路隧道浅埋段地表交通荷载作用下衬砌渗水病害结构安全性探讨

■吴桂铨

（福建陆海工程勘察设计有限公司，福州 350008）

当隧道与上部道路立体交叉时，车辆所带来的地表震动荷载可能导致局部岩石隧道裂隙贯通，地表水沿着岩石的贯通裂隙渗入隧道周边围岩，裂隙在地表水渗入作用下进一步发育和贯通，进而加速围岩内的渗流。 衬砌周边塑性区随着时间和渗水的不断增多而加大，原设计的支护结构不能够满足现状的荷载需求而导致支护结构变形开裂，衬砌渗水后混凝土进一步劣化。

目前国内对于车辆荷载及地表水渗入对隧道产生的影响的研究有：曹志刚[1]通过建立三维弹性振动模型结果表明地表车辆荷载下邻近隧道的振动响应可由正对称和反对称荷载工况下的结果叠加得到；周志华[2]分析了动静荷载与渗透水压共同作用下压剪岩石裂纹的起裂规律，表明动荷载、渗水压力会加剧围岩的裂纹；陈寿堂[3]通过对地下水与隧道围岩的相互作用分析，得到了不同围岩级别条件下地下水对隧道围岩稳定性的影响，提出了隧道围岩在地下水影响下的修正分级方法。

本文以福建某高速隧道安全评估项目为依托，利用现场实测数据结合计算软件对地表交通荷载及地表水渗入对衬砌结构安全的影响进行计算分析，提出经济合理的处治方案，为后期隧道运营养护加固提供参考。

1 工程概况

1.1 工程简介

文章所述的隧道位于福建省某高速上， 在日常巡查过程中发现该隧道左洞隧道出口位置出现严重的衬砌剥落、开裂和渗水缺陷。……