既有隧道病害成因与整治技术

带有一定的不准确性，导致结构强度不够或与围 已不能满足行车安全及舒适性要求，通风设备老
岩压力不协调，造成衬砌结构开裂、破坏。
化、效率降低。照明灯具光效随着时间的增长也
②侵限的同时如果衬砌严重开裂主要是衬 大大降低，洞内亮度减弱，影响驾驶员安全驾驶。
砌承载力不够,在地层压力作用下隧道结构变形 洞内监控设备老化，监控功能降低。还有就是随
线状渗漏水,一是面状漏水，采取“防、排、截、 堵”的综合治理措施。详见表 1。
漏水分 类
线状漏 水
面状漏 水
表 1 隧道渗漏水整治对策表
处治方法
适应范围
实施方法
导水法
导水管法 沟槽法
适用于漏水量较大、漏水沿施工缝及开 用排水管将衬砌表面发生的漏
裂处呈直线状发生、净空断面有富余时 水引入排水沟。
的隧道内线状漏水。
裂缝，地下水就会沿裂缝渗漏进入隧道衬砌内， 种隧道病害产生的原因和规律，建立可靠的评估
将会导致隧道衬砌钢筋锈蚀以及结构混凝土腐 标准，科学地评估这种损伤的规律和程度，进而
蚀等多种不满足耐久性的病害产生，严重影响了 采取合理、经济的治理措施。另外对于不利于安
隧道的使用功能，导致隧道未达到使用年限而急 全行车的各种隐患，如照明亮度不足、路面摩阻
导致二衬侵限。
4 隧道病害的整治对策与措施
③施工时混凝土在浇筑过程中，模板强度、
根据对既有隧道的初步调查，遵循“安全、
刚度不足，出现走模，导致衬砌侵限。
可靠、经济”的原则，对隧道渗漏水、衬砌裂损、
3.3 隧道路面破损、抗滑能力降低
结构侵限、路面破损、机电设施性能降低以及可
路面在使用过程中，由于行车荷载和环境 能存在的事故多发区等进行综合治理与完善，修
适用于漏水量一般比较多、漏水沿施工 在漏水处刻 V 型或 U 型沟槽，而
缝和开裂处呈线状发生、净空断面无富 后用管材或合成橡胶材料进行
余时的隧道内的漏水。
导水。
止水法
止水材料填充 沟槽法
开裂注浆止水 法
喷射法、涂层法
防水板
防水薄膜
适用于漏水程度轻微（滴水）、沿着漏水 发生的施工缝和开裂等线状漏水而无有 害影响时。 适用于漏水程度轻微（滴水程度）、沿着 漏水发生的开裂呈线状漏水而无有害影 响时。 适用于大范围发生漏水，但漏水量小， 止水无有害影响时，或于其它有效整治 漏水对策并用时。
拱顶之间的部位；环向裂缝主要发生在隧道施工 2.5 机电附属设施：火灾及COVI监测系统、管
缝及沉降缝处。
理站监视器不能正常工作，洞内照明亮度不足
2.3 衬砌走模、侵限：早期修建隧道采用整体 （图4）。
式模板台车较少，均采用小模板，本次调研中隧
道衬砌走模现象较为明显，衬砌呈波浪型，最大
变形量为40cm。
适用于开裂处和部分混凝土施工缝处，适用于 由于局部的材料劣化，在比较狭窄的范围内衬 砌有掉块的可能或设置拱架或净空无富余的场
实施方法 表面清扫结合凿除施工，对衬砌表面的污物 进行清除，凿落衬砌表面的裂损，用混有高 分子材料的砂浆充填、涂抹进行断面修复， 要采用金属网和锚杆等使之与衬砌一体化， 断面修复较大时，也可采用防护板；开裂注 浆是向开裂处压注注浆材料，使因开裂而降 低的刚性得到某种程度的恢复。 防护板是在比较狭小的范围的衬砌表面用锚 栓等固定 L 型钢、平钢和钢板等以防止剥落 的方法。
密实，甚至含水，汽车超载等因素都会造成路面 4.1隧道渗漏水
断板、翻浆。随着运营时间的增加以及油污的附
针对此类病害分为两种类型进行整治，一是
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应力的大小以及施工方法、建造时间等因素有 完备，使大量雨水流入隧道内也加剧了隧道路面
关。
摩阻力的降低。
1、设计原因
3.4 通风、照明不良，监控设施性能降低
①在前期设计阶段很难将地质条件搞清楚，
随着运营时间的增长，车流量的大幅增加，
会存在许多不确定因素，在衬砌结构设计中常常 机动车尾气排放量也随之增大，原有的通风设备
1 引言
隧道内行驶也容易发生交通事故，这些均是既有
据调查，目前我国已运营隧道不同程度地出 隧道在运营中的问题。
现了隧道渗漏水、衬砌裂损、结构侵限、路面破
隧道属于隐蔽工程，其病害（或缺陷）检测
损、机电设施性能降低等病害问题，这些都是公 和维修加固比地面结构更为困难，因此，通过对
路、铁路隧道中的质量通病。一是隧道衬砌产生 多座既有隧道病害（缺陷）的全面调查，研究各
翻浆、冒水；三是隧道照明亮度不足，在司机进 既有公路隧道的行车安全性与舒适性。这些对于
出隧道过程中容易造成视觉信息暂时中断，容易 新建隧道工程的设计和施工、养护以及预防病害
造成司机操作不当而发生交通事故；四是隧道内 的产生同样具有现实意义。
设置的运营监控设施 达不到与设计车速、交通
量、服务水平相适应的功能与规模，或者隧道内
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既有隧道病害的成因与整治技术
The causes of disease and treeatment technology of current tunnel
照病害严重、较重、一般及轻微四个等级，采取
而且衬砌“侵限”较多的隧道应作单独研究。衬 砌结构整治对策详见表 2。
分类、分段的综合治理原则。对于地质条件复杂，
表 2 衬砌结构整治对策
处治方法 表面清扫、凿 除及开裂注浆
防护板
适应范围
清扫适用于衬砌表面被各种污染物污染时，需 要进行清扫，凿出适用于衬砌块有掉落的可能 和衬砌表面局部裂损的场合，也适用于其它对 策的前处理；开裂注浆适用于有可能块状化的 开裂点。
射混凝土或增加套拱。
浇注一层混凝土衬砌。
适用于衬砌需要积极补强而且净空有富余的段 用加工的 H 型钢等钢材沿衬砌内表面一定间
落，可和其它对策并用。
隔加设。
炭纤维粘着方法是在衬砌开裂部分的表面或 适用于因开裂和部分材料劣化，在比较狭窄的
受拉力的作用面上，把炭纤维布一层一层的 范围内衬砌块有可能掉落，但没有漏水，净空
需整治甚至大修，既浪费了大量资金，又影响隧 力不足，隧道进出口路段线形不均衡以及事故多
道的正常使用；二是水泥混凝土路面在使用过程 发点，进行调查、测试，贯彻“行者为本，安全
中，其摩阻力会减小，油污附着，容易使车辆打 至上”的新理念，通过改善线形，提高路面摩阻
滑，发生交通事故，严重者路面板被破坏，下陷、 力、完善运管、监控设施等安全保障措施，提高
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金属网、锚杆 内衬、套拱 嵌入拱架 内表面补强
合。
适用于开裂处和部分混凝土施工缝处，适用于 施工时用锚栓等把金属网固定在衬砌表面
卢晓玲
王万平
（中交第一公路勘察设计研究院有限公司 陕西 西安 710075)
摘要：根据对已运营5~10年隧道广泛深入调查和全面检测，剖析了隧道渗漏水、衬砌裂损、结构侵限、路面破损、 机电设施性能降低以及是故多发区段等病害或缺陷产生的主要原因，并针对各种病因，遵循“安全、可靠、经济” 的原则，初步提出了修复破损结构，消除结构病害，恢复隧道结构及机电设施良好的技术性状的对策与措施。 关键词：既有隧道；病害；整治
由于局部的材料劣化，在比较狭小的范围内衬 上，以防止掉落。在施工范围广的场合，也

砌有掉块的可能或净空富余少的场合。
有用平钢和型钢配合金属网的使用。
适用于大范围的衬砌劣化，视劣化状态、围岩 喷射混凝土法是结合表面清除，在衬砌内表
压力等外力的有无程度、限界富余量等选择喷 面喷混凝土（或加钢纤维）层；套拱是在再
适用于漏水呈面状而且大量产生，净空 断面有富余时。
适用于漏水呈面状、漏水量比较少或与 其它有效方法并用时。
在漏水处挖沟槽，而后用速凝砂 浆等非定型材料对其进行充填。
在开裂处安一扁平的箱形模具， 而后向模具内注浆。
将防水材料喷射或涂抹到衬砌 内面上，形成面状防水层而止 水。 将在工厂预制好的防水板张挂 在衬砌表面，从板的背后进行导 水。 将在工厂制造的的防水薄膜贴 附在衬砌表面上，形成面状防水 层，并从薄膜背后进行导水。
度不够，因隧道底部处理不彻底，采用先拱后墙 3.5 隧道事故多发区治理
施工形成的衬砌质量隐患等等，导致衬砌开裂，
对于公路隧道而言，事故多发区主要在
安全度降低。另外，在施工过程中，为了保证施 洞口段，根据统计有70%以上的事故发生在隧道
工安全、避免塌方，容易在围岩结构还在变形时 引道与进洞后200米范围内。在挪威，进洞150m
因素的不断作用，其使用性能会逐渐衰变。同时 复破损结构，消除结构病害，恢复隧道结构及机
沿接缝、裂缝渗入路面结构内的自由水，是造成 电设施良好的技术状态，切实解决好隧道改建设
混凝土路面错台、板底脱空等病害的主要原因。 计、施工、维修以及使用过程中的问题，实现对
隧道内路面施工质量不佳，基底未认真处理，不 既有隧道的安全利用，合理控制工程投资。
围之中。当水压较大，排水不畅，防水工程质量
隧道结构被周围岩体所包围，所以作用在隧
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道衬砌结构上的压力，就与隧道围岩的性质、地 着使路面摩阻力降低，还有就是洞口排水设施不
的结果。
着交通量的增长，驾驶人员不经意提速行车，原
2、施工原因
有机电设施已不能满足安全行车要求，通风换气
①在施工过程中,由于施工管理不当、二次 量达不到标准，照明亮度达不到要求。另外，在
衬砌厚度不足、衬砌背后空洞的存在，或者二衬 运营过程中也存在为了降低运营成本停开或少
混凝土和喷射混凝土质量离散性较大、混凝土强 开以上运营设施的情况。
图3
图4
3 隧道病害的成因分析
欠佳，隧道结构出现损伤时，地下水便会通过一
3.1隧道渗漏水
定的通道渗入或流入隧道内部，对行车安全以及
隧道与水有着密切的联系，不仅受地表水的 衬砌结构的稳定构成威胁，使其成为地下工程的
影响，还受地下水的渗透作用，一直受地下水的 质量通病。
影响，特别是建成后的隧道更是处在地下水的包 3.2 隧道衬砌裂损、结构侵限
仓促衬砌，或在施工模筑混凝土前对变形沉降估 范围内发生事故占38%，其主要原因，一是洞内
计不足，忽视断面量测，导致衬砌断面侵限。 外线形不均衡，二是受进出隧道明暗反应对行车
②衬砌变位主要是施工中采用小模板,模板 的影响，这些均会导致司机的错误操作而诱发交
就位不准确,施工期间初期支护侵限围坐处理, 通事故。
图1
图2
2.2 衬砌裂损：本次调研中隧道衬砌裂缝现象 2.4 路面破损、检修道破损：各隧道路面破损多
甚为普遍，主要存在纵向裂缝、环向裂缝、斜向 处，纵向长度为 5-15m 不等；部分隧道存在路面
裂缝。斜向裂缝主要发生在边墙处，最宽有1cm， 翻水情况，在路缘带形成了明显水流；检修道破
长度不等；纵向裂缝主要发生在拱腰以及拱腰与 损普遍较严重（图 3）。
背后压注法
从洞内或地表向衬砌背后及路 适用于拱部漏水显著、衬砌背后有空洞
基下的空洞或围岩中压注水泥 时；埋深小，隧道背后的空隙成为雨水、
和水玻璃等，以防止漏水，强化 地表水直接流入隧道内的通道时。
衬砌，防止衬砌下沉等。
增加排水沟
渗漏水较大，路面冒水
结合路面整治重新修建排水边 沟或中心排水沟
4.2 隧道衬砌裂损、结构侵限 根据隧道衬砌结构病害程度与发展情况，按
设施使用效果达不到其相应的技术要求，车辆在
2 已调研既有隧道的病害现状 2.1衬砌渗漏水：隧道施工缝及沉降缝处普遍存 在渗漏水现象，部分隧道渗漏水情况较轻，衬砌
表面仅存在湿渍或渗漏水痕迹（图1）；部分隧道 拱腰至拱顶处有较大水流直接落于路缘带上，形 成水柱，衬砌渗漏水情况严重（图2）；
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