公路隧道病害检测技术分析

公路隧道病害检测技术分析

发表时间：2019-07-30T14:46:43.183Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：龙小荣

[导读] 摘要：近年来，我国高速公路建设飞速发展，遇水搭桥，穿山挖遂，已经建设成了密集的高速公路网，而我国是一个多山的国家，75%左右的国土是山地或是重丘，公路的大规模修建必然带起了公路隧道的大发展。

成都交大工程项目管理有限公司四川成都 610000

摘要：近年来，我国高速公路建设飞速发展，遇水搭桥，穿山挖遂，已经建设成了密集的高速公路网，而我国是一个多山的国家，75%左右的国土是山地或是重丘，公路的大规模修建必然带起了公路隧道的大发展。隧道横穿各种复杂地层，在高速公路建成投入运营后，养护压力加大，各种隧道病害也随运营时间的变长而相继出现，因此隧道的养护市场发展潜力大，如何在隧道出现病害时及时有效的采取合理的处理措施成为了一个重要课题，本文通过某高速公路隧道的病害处理，讲述了如何进行隧道病害的检测，修复方案设计及工程

应用。

关键词：公路隧道；病害检测；技术分析

1公路隧道病害

1.1公路隧道常见病害

公路隧道目前已经发现的常见病害可谓是多种多样，从结构的角度可以归类为：有裂缝、渗水漏水、材质使用时间过长导致劣坏、背后出现空洞、支撑结构变形、下沉；从运营的角度可以归类为：渗漏水、支撑结构损坏破裂、通风性能不好、照明性能不够完善、有塌方导致的落石、界限不足等。本篇文章根据危害产生的原因来划分了四点：水的危害、破裂损坏、被腐蚀、冷冻。这里面水的危害分别是；涌出水、滴漏水、渗出水还有滋润水；破裂损坏分别是：支撑结构形变、支撑结构性变动、支撑结构裂开；腐蚀程度根据物质性质不同划分为水害侵蚀、冻害侵蚀、烟害侵蚀等；其中冻害侵蚀中又分为路线的、排水沟的和挂冰的等。

1.2公路隧道病害产生原因

1.2.1 隧道水害

隧道水害是最为普遍的病害，会造成隧道施工材料被水侵蚀软化，从而导致材料内部性的损坏，大大加剧了隧道工程对人生命安全的威胁。衬砌是隧道工程防止水害最重要的保护层，因此在实际工作中，对衬砌的定时周期性的检测是保障隧道施工不被水侵蚀软化，减少隧道工程施工材料内部性的损坏，大幅降低隧道工程对人生命安全威胁的有效手段。隧道水害普遍同时危害性极大，不仅对工程建筑和建筑设备造成恶劣后果，同时因为隧道工程改变了原有的地形结构，因此水害也会对原本的地形结构造成巨大威胁。当水或滴或渗在公路隧道路面上时，又由于隧道内可见度一般较差，因而来往车辆行驶安全有了极大的威胁，加上公路隧道又多应用于高速公路，所以这一点危害就变得更加严重突出了。

1.2.2 破裂损坏

我国公路的隧道病害有很大一部分都是衬砌。其中衬砌有几种特别常见的形式，比如衬砌的变形、衬砌的移动以及衬砌的开裂等结构裂损病害以及衬砌内外部腐蚀病害。衬砌作为隧道结构稳定性的基础，无论是出现哪一种病害，都会导致隧道稳定性降低，从而让隧道使用的安全可靠性无法得到保障。因此，对衬砌裂损以及衬砌腐蚀等病害的检测和维修加固是提升隧道使用安全可靠性的基础保证。隧道工程中衬砌病害是造成结果最恶劣的病害，其中又以衬砌裂损病害最为严重，不仅降低隧道结构的稳定性、隧道使用的安全性，同时大大提高了对人们行驶安全的威胁性和隧道维护的成本。因此，保护隧道工程的衬砌结构，定时周期性的检测隧道衬砌，虽然不能阻止隧道病害的发生，但可以大大减少隧道病害发生的几率。1）衬砌裂损。a．衬砌变形。衬砌变形是因为衬砌承载能力不足或下降，在周围岩体施压下产生形变。衬砌的变形是有一定的危害的，衬砌的自身发生的形变会致使衬砌最终开裂。b．衬砌的开裂。衬砌变形的最终结果会使衬砌开裂。衬砌开裂通常表现在以下方面：一是产生裂纹；二是产生裂缝。而衬砌的开裂则表现为张裂、压溃、错台。张裂的定义其实就是弯曲受拉和偏心受拉导致的，裂纹和裂面向着应力方向正交是它最显著的特征。压溃的定义是指弯曲受压后带来的裂损又或是偏心受压带来的裂损。裂缝边缘能够明晰明显的看出压碎状，而厚度较厚表现在中间，厚度较薄表现在四周，他们都是像剥落的鱼鳞状的碎片。由于剪切力的裂损带来了错台，裂缝的宽度和与它表明的深处总体来说是差不多的，而衬砌则是在两边的剪切方向有移动，这是错台子自身所具有的特性。2）衬砌腐蚀。a．水蚀。隧道水蚀普遍同时危害性极大，不仅对隧道工程衬砌危害严重同时对建筑设备造成恶劣后果。主要分为溶出性侵蚀、硫酸盐侵蚀、镁盐和氨化物的侵蚀。b．冻蚀。在寒冷区域，混凝土经过不断的冻结、融化，长期如此就会导致冻蚀。 2公路隧道病害检测方法

2.1垂直反射检测法

垂直反射检测法是种发射和接收间距极小的检测方法，在进行检测的时候由发射探头向隧道的混凝土中发射出声波，声波在传播的过程中如果遇到坑陷、蜂窝等情况产生的反射波返回到接收器中时，其波阻抗会有明显的差异。检测人员通过对接收的反射波的振幅、相位以及频率等数据进行分析就可以对隧道存在的问题或者病害做出相应的判断。

2.2回弹检测法

回弹检测法是指在隧道中混凝土的侧面或者顶面均匀的布置一些测量点，利用专门的仪器对隧道回弹值进行的测量。根据混凝土的抗压强度与测量出来的混凝土表面的回弹值，求出二者之间的关系，最后根据已知的测强曲线换算求出隧道混凝土的当前质量和抗压强度。

2.3探地雷达检测法

探地雷达检测法是指利用高频电磁波，从地面上将电磁波以宽频带短脉冲的形式发射入地下，再经由反射返回地面传输进入接收设备。电磁波在地下介质中传播时，其波形、传播路径以及电磁场的强度随着所通过介质的不同而不同，采用这种方式将发射与接收天线沿着进行检测的路线移动，就可以得到测量路线中介质的雷达图像。

3公路隧道病害处理措施

3.1注浆加固技术

注浆加固技术是对隧道围岩进行加固处理的主要技术，对隧道围岩进行注浆加固处理后能够有效的提高隧道围岩的承载能力，另外通过对隧道衬砌背后空洞的填充可以使得隧道衬砌受力更均匀，减小隧道衬砌发生变形或者损坏的可能性。此外，添加的浆液还能够对隧道岩体的缝隙进行填充，降低地下水渗透的系数，还能够对隧道混凝土进行修补在阻止渗漏的同时还起到了加固的作用。