运营公路隧道安全评估

编号：SM-ZD-93728 运营公路隧道安全评估Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives

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运营公路隧道安全评估

简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查

和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目

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1 引言

随着我国公路交通建设规模的日益扩大，公路隧道(特别是长大隧道)的建设与科研都取得了长足的进步与发展。目前，我国已经成为世界上隧道工程数量最多、条件最复杂、技术发展最快的国家。据不完全统计，1979年我国公路隧道374座，通车里程仅为52 km；而20xx年底，我国公路隧道已经达到2 500座，通车里程1 200 km。这些隧道经历了不同的时期，并且在不同的地质情况下、不同的技术水平条件下修建，大部分隧道已经步入“中老年”，出现不同程度的隧道拱顶开裂、边墙开裂、拱顶空洞、衬砌损坏、隧道渗漏水、隧道冻害、围岩大变形、衬砌厚度薄、混凝土强度低、隧道内空气污染等病害，其“健康隐患”对隧道的正常运营构成了一定威胁。因此，公路隧道的健康问题变得日益突出，我国目前20％一30％的公路隧道处于病害发育的亚健康状态，对现役运营公路隧道进行健康诊断和安全评估显得尤为重

要。

2工程概况

2．1技术标准

某公路隧道为直线双洞四车道单向行车隧道，上、下行线长2×1 210 m；纵坡0．4％、横坡1．5％；上行线净宽为(8．5+103+1．47)m，下行线净宽为(8．5+2．45+1．35)m，净高5．0 m；上、下行隧道中线间距为35 m；设计行车速度为60 km／h；设计荷载

为汽车一20、挂一100；设计交通量为2 000辆／h。卫生标准：正常交通时CO含量为100 PPm，交通堵塞时CO含量为250 PPm，烟雾浓度为48％；隧道通风方式为斜井排出式半横向通风。

2．2工程地质及水文地质条件

上、下行隧道的工程地质及水文地质条件基本相同。隧道穿越板樟山中麓，地层为燕山中期粗粒黑云母花岗岩，最大埋深245 m。两端洞口约180 m(南口80 m、北口100 m)地段的岩体风化严重、节理发育，为Ⅱ类围岩；洞身中部

除了有两处小断层破碎带(32 m)外，其余大部分地段为坚硬完整的Ⅳ、V类围岩，个别地段(55 m)为Ⅵ类围岩。隧道渗漏水主要为节理裂隙水，洞口段的风化裂隙水主要由地表降水补给，洞身由于断层的存在主要是断层水。隧道开挖过程中渗漏水严重，有20处渗漏水区段，总延长达515 m，约占隧道全长的43％。最大渗漏水地段为最大埋深处，里程为K0+950(洞身标为430)，延长35 m。

隧道分两期建成，其中下行隧道于1990年建成通车，上行隧道于1992年建成通车。为了保证隧道安全运营，对其进行了安全评估。

3检测项目、方法及频率

根据检测结果对隧道进行安全评估，其检测项目、方法及频率如表1所列。

4检测结果及安全评估

4．1 下行隧道衬砌结构的检测结果及安全评估

从对下行隧道衬砌裂缝及渗漏水的调查、衬砌厚度和背后回填状况探测、衬砌混凝土强度和净空断面的检测结果来看，下行隧道存在下述安全隐患。

(1)隧道衬砌开裂严重

隧道中有11个区段，全长546 m(占隧道总长的45％)，有多条纵向、斜向和环向裂缝将衬砌切割，且呈闭合状，使衬砌受力的整体作用大大降低。其余地段仍有大小不等的裂缝。

(2)漏水严重

虽然隧道漏水量不算太大(同灰岩地区大量涌水相比)，但漏水点分布广泛。漏水严重地带集中于11个区段，全长546 m，而且其余地段裂缝均有渗水痕迹。隧道大范围渗漏水不仅对隧道衬砌结构的安全不利，而且会影响行车安全。

(3)拱部衬砌混凝土强度严重不足

在检测的拱部105个测点中，小于设计强度的占14％，最小强度为14MPa，相当设计强度的71％，不满足“评定标准”的要求，属不合格工程。

(4)拱顶空洞、衬砌厚度不足和施工质量低劣更加导致隧道病害的发展

从地质雷达探测结果来看，下行隧道拱顶处空洞基本连通，且拱顶衬砌厚度普遍不足。其余部位(除两侧个别拱腰处

实测厚度略小于设计值外)尚大于设计厚度。整个隧道拱顶衬砌背后有空洞或脱空者达98％；两侧拱腰衬砌背后有空洞者也达10％。下行隧道拱顶衬砌厚度严重不足，合格率(点)仅为8．6％，在洞身标100—120处拱顶实测厚度只有8 cm，为设计厚度(30 cm)的27％。

隧道拱顶空洞是人为的汇水通道，由于积水造成水压过高，导致衬砌混凝土开裂和大面积漏水。隧道受当时施工技术条件制约，施工管理欠严，拱顶出现少量空洞在所难免，但象本隧道拱顶几乎全部存在空洞的现象实属少见。衬砌背后空洞是工程重大隐患，也是造成隧道病害的主要人为因素。国内外隧道发生的多次掉拱事故，均与拱顶空洞有关。

综上所述，下行隧道病害严重，按“养护技术规范”关于结构检查的判定标准(表2)对其判定，已达到“2A”级，所以应尽早对隧道衬砌背后空洞、隧道衬砌裂缝和渗漏水等病害进行全面综合整治。4．2上行隧道衬砌结构的检测结果及安全评估

无论从上行隧道的裂缝发展状况、渗漏水情况、衬砌厚度和衬砌背后空洞状况，还是从衬砌混凝土强度来看，上行