已建隧道工程常见病害及整治措施

摘要：针对已建隧道工程常出现的地下水渗漏、衬砌开裂、衬砌腐蚀以及隧道冻害等四种病害，结合隧道工程所处环境的复杂性，提出了解决上述四种病害的有效整治措施。

关键词：已建隧道工程常见病害整治措施

隧道工程是地下工程的一个重要分支，它是铁路、公路、各类给排水、供电、供热、供气、动力及通信电缆等管道遇到障碍物时开凿的内部通道。距统计，我国现有8600多座铁路、公路隧道，总长约4370多公里，隧道长度居世界第一。北京、广州、深圳、上海、天津和南京等多个城市的地铁系统投入运营，共计约400多公里。中国也已经成为了世界上隧道和地下工程最多、最复杂、发展最快的国家。而由于隧道及地下工程所处环境的局限性和复杂性，发生病害后难以治理，产生事故后危害极大。因此，从使用者需求、安全角度出发，发现已建隧道出现病害，影响隧道工程的正常使用，甚至危及使用者安全时，及时采取合理有效的整治措施，使其更好的为使用者服务，显得尤为重要。

1隧道常见病害

1.1地下水渗漏病害

隧道工程处在地表下岩石层中，当隧道穿过或靠近含水地层时，时刻受到地下水的渗透作用。如果衬砌的防水及排水设施不完善，地下水就会侵入隧道，发生隧道渗漏水病害。隧道水害轻则引起内墙面灰皮脱落，产生霉点影响外观，重则对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不良影响，甚至会破坏内部结构及附属设施，降低使用寿命，导致隧道衬砌开裂、腐蚀、冻害等一系列病害。严重时将危害到隧道的运营安全。

1.2隧道衬砌开裂

隧道衬砌是承受压力、防止围岩变形坍塌的主体建筑物。衬砌开裂是隧道病害的主要形式，衬砌裂缝根据裂缝走向和隧道纵深方向的相互关系，分为纵向裂缝、环向裂缝和斜向裂缝三种。纵向裂缝平行于隧道轴线，双线隧道主要产生在拱腰，单线隧道主要产生在边墙，其危害最大；环向裂缝多发生在洞口及不良地质与完整岩石的交界处；斜向裂缝一般和隧道纵轴呈45°左右，其危害仅次于纵向裂缝。隧道衬砌开裂破坏了隧道结构的稳定性，降低了衬砌结构的安全可靠性，危及隧道运营安全。

1.3隧道衬砌腐蚀

我国幅员辽阔，铁路、公路分布广泛，隧道所处的部分地区含有腐蚀性物质。而含有腐蚀性物质的地下水，容易沿衬砌的毛细孔、变形缝、工作缝及其他孔洞渗流到衬砌内侧，对衬砌混凝土、砌石和灰缝产生侵蚀，从而造成衬砌腐蚀。衬砌腐蚀会使混凝土强度下降，降低隧道衬砌的承载能力，还会导致钢筋、扣件等金属构件锈蚀，缩短使用寿命，危及隧道运营安全。

1.4隧道冻害

隧道冻害是寒冷地区的隧道内水流和围岩积水冻结，易引起隧道拱部和边墙结冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、衬砌裂胀等现象。我国冻土地区分布广泛（约占整个陆地面积的1/5），现有的铁路、公路隧道也有相当一部分处于冻土分布地区。隧道冻害会导致衬砌冻胀开裂，疏松剥落，降低结构的安全可靠性，造成衬砌结构的失稳破坏，严重影响隧道的正常使用，甚至危及运营安全。

2 针对各种病害的整治措施

2.1地下水防渗措施

2001年12月31日实施的中华人民共和国《地下工程防水技术规范》（GB50105-2001）提出：地下工程的设计和施工防水应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔并济，因地制宜，综合治理”的原则进行治理。

已建隧道的地下水防渗方案的选择，应根据使用功能、环境条件、结构形式、材料性能及施工方法等因素合理确定。根据隧道所处的不同的环境，在不影响隧道正常使用的前提下，针对渗漏水地段，采用注浆、嵌填等方法将渗水通道堵塞，并附加一定的防水层。如在衬砌内表面喷射防水砂浆或者铺贴防水卷材、涂料等。处于侵蚀性介质中的工程，应采用耐侵蚀的防水砂浆、卷材或涂料等防水材料。同时，应增设排水沟等导排水系统，将地下水流经通道截断，减少地下水进入隧道，做到排堵结合。

2.2衬砌开裂整治措施

在隧道工程中应根据衬砌裂缝情况来评价开裂程度,分析产生裂缝的原因及其影响,有针对性地进行处理。

对于一般的小裂缝，在无渗水的情况下，可以采用骑缝注浆法、直接涂抹法等。而对于开裂严重的部位，应该在合理的评估其衬砌现阶段安全性后,制定合理的工程整治措施：开裂严重，但隧道衬砌基本形状无较大变形时，可采用素喷或网喷混凝土整治；开裂严重，衬砌丧失部分承载力时，原则上拆除重建，亦可采用锚网喷射早强钢纤维混凝土；在衬砌变形严重、断面大部分损坏，严重危害隧道运营安全的情况下，应采用更换衬砌的整治方法。

2.3隧道防腐整治措施

隧道防腐整治措施的制定，应从隧道所处环境的勘察设计着手，掌握隧道附近的地质和水文环境，弄清腐蚀介质的成分，正确判断隧道衬砌的腐蚀程度，查明病害原因，结合渗漏水、开裂等病害，因地制宜地采取整治措施。

提高衬砌结构的密实度和整体性是提高混凝土抗侵蚀性能的最主要、最重要的措施。对于已建成的隧道工程，如若出现衬砌被腐蚀的现象，在加固过程中，可采用防水混凝土喷射在衬砌表面，以提高衬砌的密实度与整体性。同时，对于渗漏严重地段应采用排堵结合的方式，减少地下水进入隧道，降低地下水对隧道的渗入和侵蚀速度。

2.4隧道冻害整治措施

我国寒冷地区隧道周边出现冻土的现象不可避免，已建隧道出现冻害之后的基本整治措施包括综合治水、保温防冻等。

综合治水是指加强隧道防水层的保护和增设排水、止水带，通过排堵结合,实现综合治水。可采用喷射表层防水喷混凝土、铺贴防水卷材或涂料等方法,避免或减轻防水层的自然损伤。同时增设背贴式或中埋式排水、止水带，在不影响隧道正常运营的同时，达到综合治水的目的。

保温防冻是指通过控制隧道所处环境的温度，使围岩中的水分达不到冰点，以避免冻害。在消除隧道渗、漏水的基础上，可在隧道衬砌上加筑一层保温层，一般采用加气混凝土、多孔烧粘土陶粒混凝土、膨胀珍珠岩混凝土等。隧道净空富裕地段可修建在衬砌内侧，改建衬砌段可修建在衬砌外侧。有能力地区可在隧道底部以及拱顶部位铺设暖气管道，冬季每天以锅炉供热，保持气温在冰点以上，保证不发生冻土现象。

3结论

越来越多的城市和地区已经将地下空间的开发和利用作为解决城市人口、交通、环境、资源等危机的重要措施和实施可持续发展的重要途径。本文通过对已经建设完成的隧道工程常见的病害进行分析，针对隧道工程所处的不同环境，出现各种病害的主要原因，提出了相应的整治措施，保证了已建隧道工程作用的正常发挥。