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公路隧道屬于地下結(jié)構(gòu)的一種形式，在運(yùn)營(yíng)因素和地質(zhì)條件等的干擾下，久而久之運(yùn)營(yíng)隧道勢(shì)必會(huì)受到一定的病害，對(duì)隧道內(nèi)行車的安全性與舒適度等造成不小的影響。下面該文章意在充分掌握高速公路隧道的病害特點(diǎn)，并針對(duì)隧道各種類型病害的成因展開了相應(yīng)的分析，主要選擇地質(zhì)雷達(dá)與人工檢查相互協(xié)作的方式對(duì)病害進(jìn)行監(jiān)測(cè)，再與鉆孔取芯結(jié)合加以驗(yàn)證，從而得到了背后空洞、排水溝和路面板等病害，并在此基礎(chǔ)上為治理病害提供了一些必要的參考意見。
　　關(guān)鍵詞 高速公路;隧道;病害檢測(cè);成因分析
　　引言
　　最近這些年，我國(guó)的交通事業(yè)得到了迅猛發(fā)展，建設(shè)隧道工程的步伐也變得迅速了起來，一直到2013年，我國(guó)正在運(yùn)行中的隧道數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了一萬座。因?yàn)槭艿蕉喾N原因的約束，早期建成的隧道早已出現(xiàn)了或重或輕的病害，像背后空洞、隆起、襯砌開裂、路面開裂等病害，甚至還會(huì)出現(xiàn)隧道滲水等問題。由此可見運(yùn)營(yíng)隧道的病害開始呈現(xiàn)類別多且逐漸擴(kuò)大的情況。根據(jù)隧道中出現(xiàn)的不同程度病害檢測(cè)可知，隧道中出現(xiàn)的病害原因各有不同，出現(xiàn)的形態(tài)也各式各樣。下面該文章主要以某隧道病害為例，詳細(xì)介紹了隧道病害的種類和特點(diǎn)，并針對(duì)其成因展開了相應(yīng)的分析。
　　1 工程概況
　　該隧道主要選擇速度80km/h、雙向4車道高速公路這一標(biāo)準(zhǔn)，隧道的斷面選擇三心園的曲墻半圓拱形式，拱半徑是5.4m，曲墻半徑是7.9m。
　　該隧道所處地區(qū)地形起伏相對(duì)較大，最高高程達(dá)到了1498m，最低的高程為1198m，最大相對(duì)差為300m。隧道內(nèi)地層巖性主要構(gòu)成要素為黃土狀粉質(zhì)黏土和馬蘭黃土、灰?guī)r等等。隧道所在地的地下水主要分為上層滯水和大氣降水補(bǔ)給。
　　2 隧道病害的檢測(cè)內(nèi)容
　　在運(yùn)營(yíng)過程中，隧道左線某段會(huì)發(fā)生路面開裂和跳車等現(xiàn)象，為將這一病害的形成原因弄清，立即處理出現(xiàn)的隧道病害，按照本市隧道的設(shè)計(jì)相關(guān)圖紙和技術(shù)，再根據(jù)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和流程等進(jìn)一步制定檢測(cè)具體方案。檢測(cè)的主要內(nèi)容應(yīng)該包含有：檢測(cè)隧道襯砌厚度和不足、檢測(cè)隧道路面板構(gòu)造層、檢測(cè) 襯砌輪廓、檢測(cè)中央排水溝的匯水狀況等，在全面檢測(cè)隧道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析檢測(cè)結(jié)果，對(duì)隧道路面機(jī)構(gòu)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合化的分析，最后明確病害對(duì)隧道安全運(yùn)行造成的影響，并制定好相應(yīng)的解決方案[1]。
　　3 分析隧道的檢測(cè)結(jié)果
　　3.1 隧道病害
　　（1）襯砌裂縫。襯砌裂縫主要分布在邊墻處，拱頂和拱腰處的裂縫較少。隧道的左右洞一共有69條裂縫，左面37條，右面32條。其中位于邊墻地方的裂縫有57條，占比較多;拱腰處的裂縫一共有7條，占比較少。出現(xiàn)的裂縫主要以環(huán)向裂縫為主，縱向裂縫和斜向裂縫相對(duì)較少。
　?。?）路面裂縫。路面裂縫和路面修補(bǔ)共有21處，其中右線有10處，左線有11處;路面斜向裂縫有4條，縱向裂縫有15條，橫向裂縫有4條。
　?。?）外部病害。襯砌混凝土掉落和襯砌露筋等病害相對(duì)較少，不是很多，襯砌露筋這一危害一共有四個(gè)，主要分布在隧道拱頂。發(fā)生襯砌混凝土掉落的一共有三個(gè)，都位于邊墻處。
　　3.2 背部空調(diào)和二次襯砌混凝土厚度病害
　　對(duì)本文中所列舉的隧道進(jìn)行有效的檢測(cè)，通過檢測(cè)可知該隧道的左右線、五條測(cè)線位置二次襯砌混凝土厚度中一共存在著400多個(gè)斷面，其中在2020個(gè)雷達(dá)判釋點(diǎn)中，合格的占大多數(shù)，也就是合格率達(dá)到了95%，跟我國(guó)公路質(zhì)量檢測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出的要求是相?的，所以我們可判定，隧道的二次襯砌厚度是符合標(biāo)準(zhǔn)的，即合格的。根據(jù)分析雷達(dá)處理后的圖像和鉆孔驗(yàn)證可知，左線中共有23處二襯背后脫空缺陷，右線則有25處二襯背后脫空缺陷。
　　3.3 探測(cè)隧道的中央排水溝
　　本文主要選擇探地雷達(dá)來檢測(cè)隧道的左右線中央排水溝的具體情況，一共分布有120條測(cè)線。左右線隧道通常從隧道變坡點(diǎn)之后的100m處開始朝大里程方向進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)通常在變坡點(diǎn)的200m處會(huì)出現(xiàn)水，其中右線隧道排水溝周圍清晰可見一些積水，根據(jù)隧道洞口排水溝流水情況可知，其水量并不是十分龐大[2]。
　　4 分析產(chǎn)生病害的原因
　　4.1 分析隧道產(chǎn)生襯砌裂縫的因素
　　根據(jù)對(duì)隧道的拱頂和個(gè)別處出現(xiàn)的襯砌裂縫進(jìn)行檢測(cè)可知，發(fā)生的裂縫病害主要有環(huán)向開裂和二次襯砌混凝土縱向開裂，其中大多數(shù)是環(huán)向開裂，通常裂縫寬度維持在0-2.5mm處，根據(jù)隧道軸向裂縫的分布規(guī)律可知，左線隧道的襯砌裂縫主要分布在ZK115+320至YK116+140處，且分布的十分均勻;右線隧道則位于YK115+320至YK116+140處，裂縫也存在于該處附近。
　　根據(jù)受力機(jī)理可知，發(fā)生環(huán)向裂縫的原因主要有縱向荷載不均勻、圍巖地質(zhì)發(fā)生變化、沉降縫沒有正確處理等，環(huán)向裂縫主要位于隧道洞口或者巖石地層與不良地質(zhì)相交處;通常情況下隧道縱軸和斜向裂縫之間相交的角度是45度左右，造成的主要因素是縱向受力和環(huán)向應(yīng)力組合而成的拉應(yīng)力;縱向裂縫主要是因?yàn)楣绊斠r砌受壓或者受拉，而縱向裂縫則主要是因?yàn)榫植慷温淦珘阂l(fā)的。
　　4.2 分析鋼筋外露的原因
　　根據(jù)對(duì)實(shí)體現(xiàn)場(chǎng)和探地雷達(dá)展開調(diào)查可知，在YK115+825至YK115+827、YK115+920至YK115+921等段的拱頂處襯砌鋼筋都明顯發(fā)生了外露的現(xiàn)象。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可知，鋼筋外露主要是因?yàn)榛炷恋谋Ｗo(hù)層缺乏厚度，鋼筋和混凝土溫縮不協(xié)調(diào)等因素所引發(fā)的。
　　4.3 分析隧道二襯背后出現(xiàn)空洞的因素
　　在隧道諸多病害中，隧道的二次襯砌背后脫空這一現(xiàn)象是十分常見的一種質(zhì)量病害，在對(duì)本文所列舉的隧道展開檢測(cè)中我們發(fā)現(xiàn)在不同的段落處都會(huì)出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，特別是隧道的拱頂處，在跟脫空情況相結(jié)合加以分析，筆者得出引發(fā)脫空的主要因素有下面幾點(diǎn)：首先是通過雷達(dá)檢測(cè)圖像來對(duì)隧道的初支混凝土平整進(jìn)行分析，防水板的掛設(shè)相對(duì)松懈，不能牢牢地與基面相貼合。所以，防水板掛設(shè)的過于松弛，就會(huì)在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑以后擠壓形成褶皺出現(xiàn)空洞;其次是端頭的模板沒有嚴(yán)密封堵，出現(xiàn)了空洞;第三就是在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑過程中，因?yàn)楸盟腿狈毫?，再加上振搗的不嚴(yán)密和澆筑方式的不恰當(dāng)?shù)龋紩?huì)在混凝土內(nèi)部造成氣孔，當(dāng)結(jié)束拱頂?shù)臐仓院笤谧灾氐淖饔孟鲁霈F(xiàn)下沉，引發(fā)拱頂空洞現(xiàn)象;第四點(diǎn)就是在施工環(huán)節(jié)相關(guān)工作人員沒有嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行操作，進(jìn)而出現(xiàn)了拱頂空洞的現(xiàn)象。 　　4.4 分析隧道的路面病害
　　路面出現(xiàn)的病害主要是脫空病害，引發(fā)脫空病害的因素主要有以下幾點(diǎn)：首先結(jié)合地質(zhì)資料了解到，隧道的ZK115+333至ZK116+000段主要以中風(fēng)化泥巖為主，巖體較破碎，結(jié)構(gòu)面沒有很好地結(jié)合，泥巖屬于軟巖，一碰到水就會(huì)軟化，地下水主要是點(diǎn)滴狀的或者是滲水，缺乏穩(wěn)固性。在ZK116+000至ZK116+800段，斷層和巖溶都很容易得到發(fā)育，且也屬于灰?guī)r跟巖石相接地帶;存在著斷層破碎帶，地表水順著破碎帶滲下去，地下水則順著斷層的破碎帶進(jìn)行匯聚。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可知，路面開裂比較嚴(yán)重的區(qū)域主要是在ZK116+160至ZK116+205和ZK115+906至ZK115+911的地段中，改地段具體位于兩斷層破碎帶之間。圍巖主要是中風(fēng)化泥巖夾灰?guī)r，質(zhì)地偏軟，在跟水相遇后會(huì)立即軟化，大大降低了巖體的強(qiáng)度;第二，根據(jù)分析雷達(dá)探測(cè)的結(jié)果可知，有一些段落的結(jié)構(gòu)層其厚度與設(shè)計(jì)要求是不相符合的，且路面板下存在著脫空情況，根據(jù)分析雷達(dá)圖像可知，隧道底部并沒有富水情況;第三，按照鉆芯取樣的結(jié)果可知，填充層與仰拱芯樣相對(duì)破碎，有的填充層其混凝土質(zhì)量很不好，且有的芯樣還是不完整的。
　　4.5 分析中央排水溝匯水的原因
　　在結(jié)合檢測(cè)中央排水溝的匯水結(jié)果，在上述現(xiàn)象分析和隧道地下水與地質(zhì)情況基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，并和隧道襯砌開裂有沒有滲透等特點(diǎn)相結(jié)合，根據(jù)綜合判斷可知，首先隧道基地的地下水通常是基巖裂縫水，其貫通性并不是很強(qiáng);其次在隧道右線的特定區(qū)域處發(fā)生堵塞的情況非常大，這就很容易引發(fā)嚴(yán)重積水的情況。
　　中央排水溝是一種直徑只為40cm的混凝土預(yù)制圓管，可是由于受到檢測(cè)方式的約束，雷達(dá)無損檢測(cè)的截面非常小，而且排水溝通常在路面以下的50cm到60cm之處，雷達(dá)信號(hào)就會(huì)相對(duì)弱一些，這對(duì)檢測(cè)結(jié)果是有一定影響的，我們盡量將實(shí)際情況和無損檢測(cè)相結(jié)合并互相進(jìn)行驗(yàn)證。
　　5 結(jié)束語
　　總而言之，對(duì)于高速公路的隧道出現(xiàn)病害，我們一定要秉持具體情況具體分析的原則，選擇最恰當(dāng)?shù)姆绞絹碛行Ы鉀Q病害問題，而其中對(duì)引發(fā)隧道病害的原因進(jìn)行分析是充分將隧道病害加以解決的關(guān)鍵，同時(shí)也是在根源上對(duì)隧道病害加以整治的一大理論依據(jù)，這樣一來不管是對(duì)于延長(zhǎng)隧道的使用時(shí)間還是縮減隧道病害等方面都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。該文章在以本身某隧道為例的基礎(chǔ)上，主要對(duì)隧道病害檢測(cè)結(jié)果展開了一系列的探究，并就其中出現(xiàn)的問題和原因展開了相應(yīng)的分析，這對(duì)詳細(xì)分析以后的隧道病害治理問題相信會(huì)具有一定的參考依據(jù)和價(jià)值。