隧道工程施工阶段的常见病害与防治
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十大通病之一。
公路隧道内以内燃机动车为主，废气、有害
气体排放量大，通风不良引起的洞内空气污染问 题普遍存在口另外，由于照明设计或运营管理不 善，隧道内部亮度及照度达不到规范要求，导致 交通事故。这些问题极有可能引发灾难性的火灾 事故。
8
(3)地铁隧道 一般来讲，采用盾构法施工的单洞圆形地铁隧道，
每环衬砌由５～７块管片组成，每一环的接缝长度约 为20～30m，在饱和软土中的隧道，受盾构施工工艺、 地铁运营循环载荷、土质分布不均等影响，在水头压 力作用下，渗漏水是目前地铁隧道的通病，随着服务 期限的增加，其他病害也会出现。除此之外，地铁隧 道人流密集，通风不良引起人的感觉不适；火灾引发 重大伤亡事故的威胁始终存在。
5
2、我国隧道养护面临的主要问 题
⑴ 已建隧道营运状态堪忧;
(2)隧道施工单位的良莠不齐和“重建设、 轻维护”的理念;
(3)我国隧道建设与维护的经验相对国外
来讲，目前尚存在一定的差距，对隧道
健康的认识存在着严重不足。
6
3 病害现状
(1)铁路隧道
线别 陇海
成昆 襄渝 阳安 宝成 贵昆 焦柳 京原 襄黔
14
以防为主 以排为主
不同防水观念优缺点 优点 水害少
工程简单，投资节约
缺点
成本高，施工复杂
水害多，发展快， 影响行车安全
洞顶地表水枯竭 地表土坍塌、下沉
15
地下工程防水方案
工程 部位
主体
防水 措施
复合 式衬
砌
离 壁 式
衬砌、 衬 套
贴 壁 式 衬 砌
喷 射 混 凝 土
外 贴 式 止 水 带
一级 防 水 二级 等 三级 级
四级
应选1种 应选1种
－
－
应选1种 应选1种
内衬砌施工缝
遇 水 膨 胀 止 水 条
防 水 嵌 缝 材 料
中 埋 式 止 水 带
应选2种
应选1～2种
应选1～2种
宜选1种
内衬砌变形缝、诱导缝
外 涂 防 水 材 料
遇
水
中埋式 止水带
外贴式 ຫໍສະໝຸດ Baidu水带
可卸式 止水带
防水嵌 缝材料
膨 胀 止
水
条
应选
应选2种
应选
应选1～2种
13
隧道与地下工程防水设计内容包括: (1)防水等级和防水方案； (2)防水混凝土的抗渗等级和其他技术措
施、质量保证措施； (3)其他防水层选用的材料及其技术指标、
质量保证措施； (4)工程细部结构的防水措施，选用的材
料及其技术指标、质量保证措施； (5)工程的防排水系统，地面挡水、截水
系统及工程各种洞口的防倒灌措施。
隧道工程施工阶段的常见病害 与防治
1
学习本课程的目的：
（1）了解隧道的常见病害种类； （2）掌握隧道常见病害的机理； （3）了解隧道常见病害的处理措 施与设计内容。
2
隧道常见病害与防治
1 概述 2 隧道的水害及其防治 3隧道衬砌裂损及其防 4 隧道冻害及其防治 5 隧道衬砌腐蚀及其防治
3
1 概述
12
二、隧道防水原则
隧道防水要“防患于未然”，首先从设 计做起，要在水文地质调查的基础上，从工 程规划、结构设计、材料选择、施工工艺等 方面进行合理设计。防水设计应考虑地表水、 地下水、毛细管水等的作用，以及由于人为 因素引起的附近水文地质改变的影响。防水 设计要遵循隧道防水原则，定级准确、方案 可靠、施工简便、经济合理。
1、隧道病害现状
(1)隧道的主体是人工地下结构，处于天然介 质的环境中； (2)与发达国家相比，我国的公路隧道建设起 步较晚。设计、施丁经验都存在一定的差距， 思想认识上也存在偏见和畏难情绪；
4
(3)在运营中会出现渗漏水(水害)、衬砌裂损、 隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染 等病害，还有火灾威胁口这些病害和危害对 隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和 威胁； (4)日本的一些有识之士提出“2020年的警 钟”，即“日本将从一个土建大国变成修缮 大国”。2020年的结构物维护费用和改建 费用，仅建设省就超过2兆亿日元，是现在 的3倍，维护费用将是国家财政的巨大负担。
被迫降低车辆运行速度，大量增加养护维修工作量； (6)在运营条件下对裂损衬砌进行大修整治，施工与运输互
相干扰，费用增大。
17
1、隧道衬砌开裂的类型
⑴ 纵向裂缝： 纵向裂缝平行于隧道轴线， 其危害性最大，发展可引起隧道掉拱、边墙断 裂甚至整个隧道塌方。
9
4、隧道病害防治
防治要点: 1、预防为主 2、早期发现 3、及时维护 4、对症下药
10
2 隧道的水害及其防治
一、隧道水害的类型及其成因
1、类型
(1)按部位和流量：拱部有渗水、滴水、漏水成线和 成股射流四种，边墙有渗水、淌水两种，少数隧道有 隧道涌水病害。它受漏水、涌水规模以及隧道结构、 牵引类型、地质条件等的影响。
(2)按水源补给情况，又分为地下水补给和地表水补 给两种。
11
2、成因
修建隧道，破坏了山体原始的水系统平衡， 隧道成为所穿过山体附近地下水集聚的通道。 当隧道围岩与含水地层连通，而衬砌的防水及 排水设施、方法不完善时，就必然要发生隧道 水害。也可归结为客观和主观两种因素：
(1)隧道穿过含水的地层 (2)隧道衬砌防水及排水设施不完善
应选
宜选1种
应选
宜选1种
16
3 隧道衬砌裂损及其防治
衬彻裂损变形的主要危害： (1)降低衬砌结构对围岩的承载能力； (2)使隧道净空变小，侵人建筑限界，影响车辆安全通过； (3)拱部衬砌掉块，影响行车和人身安全； (4)裂缝漏水，造成洞内设施锈蚀，道床翻浆，严寒和寒冷地
区产生冻害； (5)铺底和仰拱破损，基床翻浆、线路变形、危及行车安全，
隧道 总座数
232
276 400 148 344 180 436 128 319
严重漏水 (座)
80
170 224 92 66 63 95 19 33
铁路干线的隧道失格率
衬砌裂损 (座)
134
58 88 48 17 32 27 4 3
仰拱、铺底损坏 (座)
28 117
3 4 34 4 1 43
坍方落石 (座)
33
36 86 18 37 31 8 6 5
失格座数/失格率(％)
207/89.2 235/85.1 333/83.8 122/82.4 267/77.6 134/74.4 195/44.7 83/64.8 117/36.7
7
(2)公路隧道
公路隧道普遍存在渗漏水现象，20世纪60年代 以前修建的隧道大多未作防水处理，渗漏水问题 突出。近年来一些新建的公路隧道，也存在较严 重的渗漏水。公路隧道渗漏水已被列为公路工程
公路隧道内以内燃机动车为主，废气、有害
气体排放量大，通风不良引起的洞内空气污染问 题普遍存在口另外，由于照明设计或运营管理不 善，隧道内部亮度及照度达不到规范要求，导致 交通事故。这些问题极有可能引发灾难性的火灾 事故。
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(3)地铁隧道 一般来讲，采用盾构法施工的单洞圆形地铁隧道，
每环衬砌由５～７块管片组成，每一环的接缝长度约 为20～30m，在饱和软土中的隧道，受盾构施工工艺、 地铁运营循环载荷、土质分布不均等影响，在水头压 力作用下，渗漏水是目前地铁隧道的通病，随着服务 期限的增加，其他病害也会出现。除此之外，地铁隧 道人流密集，通风不良引起人的感觉不适；火灾引发 重大伤亡事故的威胁始终存在。
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2、我国隧道养护面临的主要问 题
⑴ 已建隧道营运状态堪忧;
(2)隧道施工单位的良莠不齐和“重建设、 轻维护”的理念;
(3)我国隧道建设与维护的经验相对国外
来讲，目前尚存在一定的差距，对隧道
健康的认识存在着严重不足。
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3 病害现状
(1)铁路隧道
线别 陇海
成昆 襄渝 阳安 宝成 贵昆 焦柳 京原 襄黔
14
以防为主 以排为主
不同防水观念优缺点 优点 水害少
工程简单，投资节约
缺点
成本高，施工复杂
水害多，发展快， 影响行车安全
洞顶地表水枯竭 地表土坍塌、下沉
15
地下工程防水方案
工程 部位
主体
防水 措施
复合 式衬
砌
离 壁 式
衬砌、 衬 套
贴 壁 式 衬 砌
喷 射 混 凝 土
外 贴 式 止 水 带
一级 防 水 二级 等 三级 级
四级
应选1种 应选1种
－
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应选1种 应选1种
内衬砌施工缝
遇 水 膨 胀 止 水 条
防 水 嵌 缝 材 料
中 埋 式 止 水 带
应选2种
应选1～2种
应选1～2种
宜选1种
内衬砌变形缝、诱导缝
外 涂 防 水 材 料
遇
水
中埋式 止水带
外贴式 ຫໍສະໝຸດ Baidu水带
可卸式 止水带
防水嵌 缝材料
膨 胀 止
水
条
应选
应选2种
应选
应选1～2种
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隧道与地下工程防水设计内容包括: (1)防水等级和防水方案； (2)防水混凝土的抗渗等级和其他技术措
施、质量保证措施； (3)其他防水层选用的材料及其技术指标、
质量保证措施； (4)工程细部结构的防水措施，选用的材
料及其技术指标、质量保证措施； (5)工程的防排水系统，地面挡水、截水
系统及工程各种洞口的防倒灌措施。
隧道工程施工阶段的常见病害 与防治
1
学习本课程的目的：
（1）了解隧道的常见病害种类； （2）掌握隧道常见病害的机理； （3）了解隧道常见病害的处理措 施与设计内容。
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隧道常见病害与防治
1 概述 2 隧道的水害及其防治 3隧道衬砌裂损及其防 4 隧道冻害及其防治 5 隧道衬砌腐蚀及其防治
3
1 概述
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二、隧道防水原则
隧道防水要“防患于未然”，首先从设 计做起，要在水文地质调查的基础上，从工 程规划、结构设计、材料选择、施工工艺等 方面进行合理设计。防水设计应考虑地表水、 地下水、毛细管水等的作用，以及由于人为 因素引起的附近水文地质改变的影响。防水 设计要遵循隧道防水原则，定级准确、方案 可靠、施工简便、经济合理。
1、隧道病害现状
(1)隧道的主体是人工地下结构，处于天然介 质的环境中； (2)与发达国家相比，我国的公路隧道建设起 步较晚。设计、施丁经验都存在一定的差距， 思想认识上也存在偏见和畏难情绪；
4
(3)在运营中会出现渗漏水(水害)、衬砌裂损、 隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染 等病害，还有火灾威胁口这些病害和危害对 隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和 威胁； (4)日本的一些有识之士提出“2020年的警 钟”，即“日本将从一个土建大国变成修缮 大国”。2020年的结构物维护费用和改建 费用，仅建设省就超过2兆亿日元，是现在 的3倍，维护费用将是国家财政的巨大负担。
被迫降低车辆运行速度，大量增加养护维修工作量； (6)在运营条件下对裂损衬砌进行大修整治，施工与运输互
相干扰，费用增大。
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1、隧道衬砌开裂的类型
⑴ 纵向裂缝： 纵向裂缝平行于隧道轴线， 其危害性最大，发展可引起隧道掉拱、边墙断 裂甚至整个隧道塌方。
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4、隧道病害防治
防治要点: 1、预防为主 2、早期发现 3、及时维护 4、对症下药
10
2 隧道的水害及其防治
一、隧道水害的类型及其成因
1、类型
(1)按部位和流量：拱部有渗水、滴水、漏水成线和 成股射流四种，边墙有渗水、淌水两种，少数隧道有 隧道涌水病害。它受漏水、涌水规模以及隧道结构、 牵引类型、地质条件等的影响。
(2)按水源补给情况，又分为地下水补给和地表水补 给两种。
11
2、成因
修建隧道，破坏了山体原始的水系统平衡， 隧道成为所穿过山体附近地下水集聚的通道。 当隧道围岩与含水地层连通，而衬砌的防水及 排水设施、方法不完善时，就必然要发生隧道 水害。也可归结为客观和主观两种因素：
(1)隧道穿过含水的地层 (2)隧道衬砌防水及排水设施不完善
应选
宜选1种
应选
宜选1种
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3 隧道衬砌裂损及其防治
衬彻裂损变形的主要危害： (1)降低衬砌结构对围岩的承载能力； (2)使隧道净空变小，侵人建筑限界，影响车辆安全通过； (3)拱部衬砌掉块，影响行车和人身安全； (4)裂缝漏水，造成洞内设施锈蚀，道床翻浆，严寒和寒冷地
区产生冻害； (5)铺底和仰拱破损，基床翻浆、线路变形、危及行车安全，
隧道 总座数
232
276 400 148 344 180 436 128 319
严重漏水 (座)
80
170 224 92 66 63 95 19 33
铁路干线的隧道失格率
衬砌裂损 (座)
134
58 88 48 17 32 27 4 3
仰拱、铺底损坏 (座)
28 117
3 4 34 4 1 43
坍方落石 (座)
33
36 86 18 37 31 8 6 5
失格座数/失格率(％)
207/89.2 235/85.1 333/83.8 122/82.4 267/77.6 134/74.4 195/44.7 83/64.8 117/36.7
7
(2)公路隧道
公路隧道普遍存在渗漏水现象，20世纪60年代 以前修建的隧道大多未作防水处理，渗漏水问题 突出。近年来一些新建的公路隧道，也存在较严 重的渗漏水。公路隧道渗漏水已被列为公路工程