高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文

高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文（推荐12篇）

高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文 篇1

对于隧道内的水害治理，应首先查明水的来源和水流形式，以及查明是裂缝水还是地下水。当处于围岩破碎、易坍塌地段时，可采取直接向围岩内压浆的办法，当涌水量较大时，可采用化学浆液固结的办法，然后再采用隔离措施。当围岩条件很好且水量不大时可以直接采取隔离防渗技术。隧道排水沟的排水能力不能满足地下水流量要求，边墙渗漏严重，路面翻浆冒水，地下水位比底板、仰拱的基面高或有可能引起土砂流失时，可采取加大、加深排水沟的措施，降低地下水位，排除基底地下水，满足排水要求。

做好隧道的防水层，防水层目前主要有两种类型，一种是采用套拱加固衬砌新增完善的防、排水方案，一种是直接在衬砌表面增加防水涂层。当原衬砌外有一定的净空空间，且有结构补强需要，可增加套拱，在原衬砌层外与套拱之间新作防水卷材与环向、纵向排水系统，这样可取得良好的整治效果。

3.2隧道冻害的治理

隧道施工时采用弹性防水材料并使能在本地区最低气温时保持良好弹性，当冻融结束后，弹性性能不变，从而起到抗冻防水的作用。在混凝土拌合物中加入适量引气剂，在混凝土内部产生大量密闭、稳定和均匀的微小气泡，分散了毛细管渗水通道，从而提高了混凝土的抗渗能力，减少内部水分并降低冻害发生几率：微小气泡还可提高混凝土抵抗变形的能力在隧道地下水丰富区段采用局部注浆的方法，使浆液材料凝固后充满围岩的节理，防止水在裂隙中的流通。

4结语

总之，隧道安全建设问题已经成为了一个国际化的问题，各国都在致力于妥善处理好隧道的病害问题，确保通车的安全性，切实维护好广大人民群众的生命财产安全和生命安全。从隧道建设的初期到隧道建成交付使用，进行了不同时期的具体处理办法的详细论述。但是无论是多么科学的理论，如果不付诸于实际行动也只能是纸上谈兵，希望更多的隧道施工人员和设计人员能够转变观念，提高认识，积极主动的参与到隧道病害防治方法的讨论中来。

参考文献

[1]田世宽，张海波.膨胀土地带桥梁病害分析及处治措施[J].施工技术，(17).

[2]张波.关于公路桥梁的病害和防范措施分析[J].中国水运(下半月)，(12).

高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文 篇2

宁夏六盘山隧道地理位置非常特殊, 始建于1991年6月, 1997年3月竣工交付使用, 由甘肃省交通规划设计院设计、武警交通第五支队承建, 是国道312线上的重要工程。隧道全长2385m, 呈东西走向贯穿六盘山脊, 区域山体东陡西缓, 西高东低, 洞口高差57.24m, 当地海拔高、气温低, 年最低气温-25.7℃~-28.7℃, 最大冻深113cm~137cm, 常年降雨量在2000mm左右, 所经地质为暗红色钙质砂岩、泥岩, 有构造断层、逆断层和破碎带、岩石层理、节理发育, 围岩自稳定性差, 隧道内流水属强碱性水类, 矿化度高, 对混凝土具有中强等腐蚀作用, 可以说六盘山隧道集渗漏水、低温冻害、水体腐蚀、围岩破碎自稳定性差等最不利因素于一体。

2 常见病害及治理对策

1) 渗漏水

(1) 六盘山隧道渗漏水分为大致三类

(1) 隧道洞身 (包括拱部、侧墙、拱脚) 渗漏水, 主要成因是:修建隧道破坏了山体原始的水系统平衡, 隧道成为所穿越山体附近地下水积聚的通道, 围岩体内的地下水在围岩自重压力作用下沿岩体裂隙自由活动, 流入到隧道衬砌表面, 通过一、二衬渗漏到洞身。六盘山隧道防排水系统构造是在开挖初期支护后先铺挂无纺布、聚乙炔防水板和安装Φ110mm纵横向排水盲管, 然后进行一、二衬施工, 防水板和排水管安装的目的是防渗漏和进行组织排水。但在具体施工中, 从防水板的铺设搭接、纵横排水管安装上都存在着一些问题:一是防水板破裂或搭接错位、变形脱落, 形成防水空白区。二是纵向排水管周围未设有效滤水层, 致使排水管花孔堵塞, 无组织排水作用。三是在施工缝上二次衬砌时未设止水带。四是部分围岩段 (六盘山隧道衬砌分11个类型断面) 为了治理断层、塌方及涌水段, 进行钻孔注浆, 所注水泥浆淤塞了纵向排水管, 极大地破坏了组织排水效果, 形成排水阻滞区, 衬砌周围积水, 致使洞身衬砌受压不均, 影响结构安全。

(2) 明洞沉降缝渗漏水, 主要成因是:明洞全长38m, 其中18m为增加抗震设防长度, 每10m设沉降缝 (缝宽1cm) 一道, 原隧道施工时由于防水板铺设不是有效焊接或二衬施工致使防水板破损、并且二衬未设橡胶止水带, 导致水体沿沉降缝下泻形成渗漏水。水体来源是隧道围岩裂隙水沿一衬上表面向东流出和自然降雨下灌所致。

(3) 隧道路面渗漏水, 主要成因是:隧道仰拱以上蓄积水在压力作用下沿路面伸缩缝上溢, 渗水主要来源有两处:一是隧道中央排水沟纵向穿过仰拱。造成仰拱不连续, 水体沿仰拱与中央水沟外侧接缝处上泻, 在仰拱上方蓄积。二是隧道两侧与纵向排水盲管相连接的横向排水管穿越仰拱上缘, 多达100处, 在隧道仰拱混凝土浇筑施工时, 由于混凝土振捣不密实或漏浆, 形成蜂窝孔洞, 使衬砌外水体进入仰拱上方, 造成路面渗漏水。

(2) 危害程度:六盘山隧道漏水促使衬砌混凝土腐蚀泥化、冻胀开裂和剥落, 造成衬砌结构破坏, 尤其在冬季容易路面结冰和挂冰, 严重影响行车安全, 渗漏水还会软化围岩, 引起围岩变形, 对隧道供电线路、灯具、风机预埋件、电缆桥架、消防管道等设施造成不同程度的损害。

(3) 治理对策:针对隧道渗漏水的具体情况, 治理措施有防、排、堵、截相结合、刚柔相济、因地制宜、综合治理, 使之既能自成体系, 又能互相配合, 形成一个完整的隧道防治水体系, 主要处置方法是:

防 (截) :说到防水, 就要在隧道建设之即优化设计方案、优化防水结构形式, 在施工时, 监理与施工方要密切配合, 严格按照设计文件进行施工, 严把隧道防水关。

排:隧道排水系统至关重要, 六盘山隧道在排水系统设计上不尽完善, 现在看来存在很多弊端:一是原设计只在拱脚设置两道Φ110mm纵向排水盲管, 未设置排水收集支管, 使隧道侧墙、拱部衬砌外围没有排水通道, 积水无法排出。应该设置柔性透水性好的排水支管, 呈肋型环向布置, 间距控制在10m范围之内, 并在初期支护时设置隔离板, 防止衬砌混凝土握裹排水管;二是原设计防水板选型用材料不当, 在六盘山隧道施工中所用防水板厚度仅为1.2mm聚乙炔板材, 强度小, 抗老化性能差, 通过不到6年的使用, 防水板严重老化, 并且搭接错位, 形成截水盲区。通过2002年隧道渗漏水治理工程施工便一目了然。做为隧道辖养单位, 只能立足于现实进行病害处置:一是对于隧道洞身渗漏水的地方, 尽最大可能采取排水的处置方式, 即打孔埋管引流, 在渗漏水点周围, 分析找准积水点, 用风钻打Φ6cm孔, 穿透一、二衬混凝土, 放出积水, 在隧道壁用风钻刻槽, 连通钻孔, 埋置半硬塑料泄水管, 用速凝砂浆封口 (槽) , 引水到中央排水沟;二是对于仰拱以上, 路面以下积水, 要经常疏通路面排水地漏及排水管, 防止淤塞。三是在路面板块接缝与中央排水沟上方交点用风钻垂直打孔, 让路面蓄积水下泄至中央排水沟内, 绝不能让积水溢出路面。四是对于渗漏水面积大, 混凝土衬砌腐蚀严重, 结构受到破坏的情况争取很大投资, 要采取专项治理措施。比如象2001提至2002年六盘山隧道渗漏水治理工程, 拆除原一、二衬混凝土, 重新铺设防水板, 排水管和衬砌, 彻底改善防排水系统。

2) 低温冻害, 主要成因是:前面提到六盘山隧道年最低气温在摄氏零下25℃~28.7℃, 且持续时间长, 最大冻深在1.13m~1.37m之间, 六盘山隧道11个类型衬砌断面衬砌厚度在60cm~85cm之间, 均在冰冻圈范围之内。一是渗漏水点出口受低温影响, 在拱部形成冰柱, 倒挂在拱部。二是路面渗水低温结冰。三是衬砌外围积水在冻深范围内结冰。

(1) 危害程度, 高寒地区隧道内渗漏水和蓄积水结冰, 将严重危及隧道结构和行车安全。一是拱部和路面渗漏水在低温环境下很容易结冰, 形成挂冰, 一旦负荷过大, 将形成自由落体垂直砸向路面, 路面上溢渗水和拱部未冻结的渗水滴到路面形成冰溜子, 极大地降低路面抗滑系数, 涌量大的漏水在路面上形成冰坎, 严重危及行车安全。二是衬砌周围积水在冻深范围内低温结冰, 容易发生围岩及衬砌冻胀, 致使隧道路面错台。在隧道运行之初, 错台现象十分严重, 拱部和侧墙发生变形与开裂, 尤其在积水临界点, 产生冻胀应力传递, 会造成拱脚移动, 或者侧墙顶内移、破坏隧道结构。三是积水渗入混凝土毛细孔蓄积, 尤其是在衬砌渗漏点, 冬季水在混凝土内外结冰, 膨胀产生冻胀压力, 产生冻融现象, 使衬砌结构混凝土变酥、泥化、强度降低。比六盘山隧道冻害现象发生严重的隧道较多, 新疆的天山二号隧道因渗漏侵蚀和冻胀破坏而报废;青海的大坂山隧道由于渗漏水而成为“冰河”, 衬砌结构因冻胀而开裂变形, 在2004年采用20cm厚保温泡沫板加三合板进行全断面装修保温。2006年5月青海交通厅专家携带大阪山隧道管理处人员一行12人到分局进行实地调研参观学习, 吸取六盘山隧道治理渗漏水经验进行治理, 并于2008年9月2日在《中国公路网》上发表了题为《浅谈大坂山隧道渗漏水病害治理》论文;还有甘肃的七道梁隧道因渗漏水和冰冻而被迫向隧道送暖气;辽宁的八盘岭隧道和吉林的密江隧道因渗漏水而被迫在混凝土衬砌内加复衬。对于低温冻害, 临近省份的隧道加衬和送暖气, 都不能从根本上解决问题, 只能是加大冻害面积。前面提到, 隧道防排治水的原则是:“防、排、堵、截”, 笔者认为尽管隧道在防水和排水做到完善有很大困难, 只要隧道防排水设计方案合理、接养单位精心管理、就能够处置好隧道渗漏水问题, 同时有效防止冻害发生。解决好隧道排水问题, 不让水体在衬砌周围积聚, 是解决隧道冻害的有效措施, 也是解决隧道冻害的根本途径之一。

(2) 治理对策, 要解决低温冻害问题, 还是要从隧道防排治水上做起, 只要隧道排水畅通, 摆脱水体蓄积问题, 就不会有冻害发生。

3) 水体腐蚀

(1) 水体腐蚀的成因:隧道周围环境水体对衬砌混凝土和金属材料的侵蚀作用主要可归纳为三种:溶出性侵蚀 (非结晶性侵蚀) 、结晶性侵蚀和复合性侵蚀 (溶出性结晶性两种侵蚀同时作用或交替作用) , 六盘山隧道水体腐蚀病害主要是复合性侵蚀, 即溶出型和结晶性同时作用, 六盘山地区下水矿化度很高, 衬砌混凝土的水泥中化合物与水体中的盐类、硫酸根离子接触, 产生结晶体析出, 发生体积膨胀而导致混凝土内部结构破坏, 这类腐蚀加上冷冻破坏, 在高寒地区隧道病害中相当普遍, 尤其以新疆天山二号隧道为典型, 六盘山隧道也是如此。

(2) 治理对策:通过病害成因的分析, 不难看出, 六盘山隧道衬砌混凝土被水体侵蚀破坏存在三个要素:一是腐蚀介质的存在。二是混凝土抗腐蚀能力差。三是有害水体的自由活动。具体治理对策有:一是提高混凝土浇筑的密实性和衬砌的整体性。二是混凝土外掺添加剂。三是选用耐酸防腐水泥。四是加强衬砌外防排水措施。五是向衬砌外压注防腐蚀浆液。

3 结束语

公路隧道渗漏水、低温冻害、水体腐等病害的治理是世界性的难题, 病害产生的成因有隧道勘察设计、工程施工、自然环境、地质构造、水文条件和养护现状等多方面原因造成, 隧道病害不会是单独存在的, 而是互相影响、相互作用的。分局现辖养10座隧道, 可以说是一个隧道群, 管理好这个隧道群, 意义十分巨大, 任务十分艰巨, 隧道病害的分析与治理值得我们去深层次的探讨与研究。S

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准:JTGH12-2003公路隧道养护技术规范[S].

[2]中华人民共和国行业标准:JTGD70-2004公路隧道设计规范[S].

[3]六盘山隧道工程竣工文件[Z].

高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文 篇3

关键词：基础病害分析；维护；加固措施

一、前言

当前，由于国民经济快速发展，交通运输事业日益繁忙，道路交通车流量急剧增加，运输荷载等级不断提高，增加了对公路桥涵的损害，严重缩短了桥涵的使用寿命。而且我国有很大一部分现有桥涵受当时设计、投资、施工技术水平等因素影响，已经无法满足当前的交通运输发展需求。特别是全社会对交通安全、质量问题愈发关注、重视，如果拆除重建，不仅消耗巨大资金，而且容易造成现存资源的浪费。所以，对当前可以利用的桥涵进行必要的维护、加固等技术处理，还是可以正常发挥其功能作用的。这样，不仅可以避免基础投资的浪费，也具有重大的社会价值和技术经济价值。本文仅针对桥梁的墩（台）一般扩大基础的病害成因进行分析并提出维护加固处理措施。

二、桥梁墩（台）基础维护与加固原则

桥梁墩（台）基础要经过试验检测鉴定，根据鉴定结论充分论证是否具备维护、加固条件。应遵循以下原则：

1、对原基础所处的地质条件及现状进行认真现场调查，提出科学、具体的病害成因分析报告。

2、维护与加固技术要与施工工艺相适应，保证维护及加固后的工程质量达到设计效果及使用功能。

3、应减少对原结构的损害，做到加固后的结构安全、耐用。

4、要控制维护、加固费用投入额度，避免超出新建投资，否则，得不偿失。

三、桥梁墩（台）基础病害形成原因分析

墩（台）基础作为桥梁结构的一个分项工程，起到稳固、支撑整体结构作用。一般分为浅基础、深基础。浅基础分为刚性扩大基础、单独和联合基础、条形基础等；深基础分为钻孔桩、沉井基础和混合基础。

桥梁墩（台）基础在常年的使用过程中，除承受上部构造静荷载之外，还将承受着车辆行驶冲击力、季节性风力、流水压力、冰块（漂浮物）撞击力和浮力等动荷载的影响。所以，经历日积月累的荷载因素影响，基础会出现不同程度的损害。

1、基础受地质条件影响产生不均匀沉降

一般情况下，扩大基础在施工完一定期间内，会发生允许范围内的自然沉降或位移，之后开始稳定。但是，在软土地质环境下，土壤密实条件差，基底换填处理不当，受力不均，加之基础埋置较浅，结构简单，容易发生基础不均匀的沉降。

2、基础受流水、洪水因素影响造成倾斜

由于受流水、洪水的日久冲刷，对桥台背、锥坡填土以及基础下面的土质进行冲涮，逐渐掏空支撑基础的土方，导致基础整体产生位移或倾斜。

3、其他因素

受自然界不可抗拒的因素影响，比如：地震、泥石流、滑坡会造成桥梁结构及基础的巨大破坏。

4、基础位移或倾斜会带来桥梁梁板扭曲变形、甚至滑落，桥墩台身开裂，伸缩缝装置破坏等严重后果。

四、桥梁墩（台）基础维修方法

基础的养护、维修工作，只是针对桥梁基础进行外观、表面处理的一些基本工作。比如：

1、对桥梁的上下游附近区域进行河床泥沙疏浚处理，排除河流杂物。

2、根据现场冲刷环境，设置必要的导流构筑物。可采用对上游河道抛填片石、石笼护底、丁坝和顺坝等方法，调节水流速度，确保河水流向正常，不会直接冲刷桥梁基础结构。

3、遇到基础结构表面有破损现象，可以用与同标号或高于的混合物进行修补，掺加环氧树脂类的水泥砂浆、混凝土等材料。

4、对破损面积较大或较严重的结构，必要时采取植筋方法，植筋孔用环氧砂浆注满，然后再浇筑混凝土。

五、桥梁基础的加固技术

桥梁基础加固是为了提高桥梁整体结构抗荷载承受力，延长构筑物的使用寿命，减少工程投资的浪费。常用加固方法包括：扩大基础加固法、人工地基加固法、增补加桩法等。

1、加固原理

（1）通过增补加入混凝土桩，扩大原承台面积，增强基础承载力。

（2）通过人工处理基底土质，改变土质承载性能，消除基础不均匀沉降。

（3）增大原来混凝土基础结构尺寸，扩大与基础垫层的接触面积，以此来提高抗外荷载能力。

（4）采用高压旋喷注浆技术，将水泥浆、沙砾石、化学固化剂注入土壤中，与原土壤紧密结合，形成整体，提高地基土质

强度。

2、基础加固方法

（1）地基土质加固处理

当基础出现倾斜迹象时，可以通过在基底钻孔注水泥浆、化学固化剂等材料，把原来松散的土壤固结具有一定强度的整体，或把岩石缝隙填充堵塞，从而达到提高地基承载力防止继续位移、倾斜的目的。

施工步骤：①清理现场；②钻孔机械就位；③钻孔；④插管；⑤注浆；⑥冲洗管道；⑦收尾。

施工操作要点：①因为旋喷是利用高压泵把混合料注入土壤内，所以在施工前要对高压设备、管路密封情况进行安全检查；②调整好钻机设备与实际钻孔位置距离和角度，偏差不应大于50mm；③在施工过程中，注意把握插管和喷射操作，防止喷嘴堵塞，水、气、浆液的压力和流量必须满足设计规定值；④所使用的水泥砂浆要按规定的设计值搅拌均匀；⑤施工完毕，应立刻拔出注浆管路并及时冲洗干净；⑥施工中，及时记录注浆各种参数，观察可能出现的异常；⑦在处理上面已有构筑物的地基时，应采取速凝浆液或大间距隔孔注入，防止因旋喷过程对基地产生附加变形和出现基础与地基之间出现脱空现象。

（2）墩（台）混凝土基础加固技术

所使用的加固混凝土应大于原构筑物标号。施工步骤：按设计要求开挖基坑，注意土质类型，做好防护支撑，以防坍塌；然后将原构筑物表面的混凝土人工凿除掉2-5cm，露出较新的结合面，清洗碎物、灰尘；按设计要求植入锚筋，安装钢筋网，立模板浇筑混凝土；最后及时做好养生、养护工作。

六、结束语：

桥梁基础维护及加固处理，是针对正在使用的桥梁进行维护、加固或改造，在确保整体结构不受破坏、交通正常运行的情况下，对工程局部进行技术处置，目的是延长构筑物的使用寿命，减少投资费用和保证结构安全、可靠、完整性。其实桥梁结构还涉及到梁板病害处理、伸缩缝病害处理、钢筋锈蚀折断处理等很多方面。只有通过对构造物试验检测、科学评价，及时维护，才能保证桥梁发挥其重要的功能，同时也能促进公路桥梁维修、加固措施这一领域的技术发展，形成更科学、更有效的技术手段，为今后的桥梁工程改造更好地服务。

参考文献：

高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文 篇4

高速公路沥青路面裂缝病害成因分析及维修措施

沥青路面是广东省主要的路面结构形式之一,半刚性基层沥青路面较为普遍.裂缝是半刚性路面早期破损最常见的.病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏.裂缝的养护维修措施主要有灌缝和压缝两种.

作 者：邹伟浩 ZOU Wei-hao 作者单位：广东省高速公路有限公司,广州,510100刊 名：广东公路交通英文刊名：GUANGDONG HIGHWAY COMMUNICATIONS年，卷(期)：2009“”(3)分类号：U418.6关键词：沥青路面 半刚性基层 裂缝

高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文 篇5

针对大部分农村公路桥梁目前出现的不同程度病害,结合农村公路桥梁特征,通过对农村公路桥梁病害调查,总结和归纳了形成病害的原因,提出了相应的防治对策,以期减少农村公路桥梁病害.

作 者：王焱 张新华  作者单位：王焱(河南工业职业技术学院建筑工程系,河南,南阳,473009)

张新华(郑州交通职业学院,河南,郑州,450000)

刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 36(19) 分类号：U445.71 关键词：公路桥梁   病害   特征   成因   防治对策  

探讨高速公路隧道病害整治技术 篇6

摘 要：介绍和分析了高速公路隧道病害的种类和成因，探讨了隧道病害的治理技术，并通过工程实例进行了说明。

关键词：高速公路隧道 病害 整治技术 前言

随着我国国民经济的快速稳定发展，对交通运输的需求量和等级要求越来越高，高等级公路、铁路的建设蓬勃发展，修建的隧道数量越来越多。但是由于设计、施工、地质等各方面的原因，导致一些隧道产生结构变形、开裂、错台、渗漏水等病害，大大降低了线路的级别，并威胁到安全运营，情况严重的使隧道失去使用价值，给国民经济带来巨大损失。重庆高速公路建设步伐很快，到2010年建成“二环八射”2000km高速公路。仅2005年将完成投资100亿元，其中新开工项目总里程为478km，通车项目34km，续建项目计682kme到2020年，重庆将建成总投资1 990亿元的“三环十射三连线”共计3 600km高速公路。重庆是丘陵山区，高速公路建设中桥隧的比重较大，减少新建隧道发生病害和及时对现有病害隧道进行有效整治，对重庆的高速公路建设有着非常重要的意义。我国高速公路隧道病害种类和成因分析

据有关资料统计，目前高速公路隧道病害主要表现在：严重渗漏水、结构衬砌的腐蚀裂损、仰拱或铺底的变形损坏导致路面的破坏。几乎所有的隧道病害都与渗漏水有着直接或间接的关系，隧道结构的缺陷给隧道渗漏水提供了通道，隧道渗漏水的长期作用又会加剧隧道侵蚀破坏，特别是在围岩有地下水并具有侵蚀性的情况下，对衬砌和隧道设备的腐蚀更加严重。在运营期间，地下水常通过混凝土衬砌变形缝、施工缝、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道中，造成洞内通信、供电、照明等设备处于潮湿环境而发生锈蚀、霉烂、变质、失效，若使路面积水，就会改变路面反光条件，引起眩光，造成车辆打滑，危及行车安全。

2．1 隧道渗漏水成因分析 a．隧道开挖对地下水的影响

①隧道开挖引起围岩应力的释放和重分布，改变围岩的力学特性和水的泾流路线，使周围的水向隧道内汇集和积聚，隧道处于地下水的包围中，给隧道渗漏水创造了条件；

②隧道周围地下水渗流场的改变，进一步引起应力场的不断调整，可能引起的局部应力集中、地层不均匀沉降或滑移面活动都将对隧道结构造成破坏，使得衬砌结构出现裂缝等，形成渗漏水通道，使隧道产生渗漏水；

③隧道开挖可能引起的古滑坡复活或新滑坡、或矿产采空区失稳、或大的塌方、或大量失水后的地面沉陷以及地震或人为诱发地震等都会破坏隧道衬砌结构，引起隧道渗漏水病害。

b．混凝土施工中产生的渗漏水通道

①混凝土浇筑时水灰比过大，形成开放性毛细泌水管路；

②混凝土拌合物和易性不佳、混凝土质地不够均匀、水泥浆未能与骨料表面很好粘结、未能很好灌满捣实产生疏松层或留下各种形状的缝隙与孔洞，形成透水缝隙；

③衬砌混凝土材料中有杂物，腐烂后形成缝隙或孔洞。特别是在两环混凝土接缝部位，由于挡头板未拆除干净，腐烂后形成缝隙而漏水；

④“三缝”处理不当，产生的漏水缝隙；

⑤防水板安装不规范，未处理好防水板的接缝和破损部位，导致渗水，排水管路堵塞，等等。2．2 隧道衬砌结构破损成因分析

隧道衬砌结构破损是指隧道衬砌开裂变形、片块剥离以及大块坍落。其原因概括起来有地质原因(如软弱围岩、地层偏压及山体滑坡等)、设计不完善、施工原因和其他人为因素(如在隧道附近取土、采矿等)。其中反映在施工方面的问题比较普遍，如强度不足、厚度不够、模板变形、拆模过早及浇筑时机不合适等。但地质原因在衬砌结构破损成因方面起主要作用，尤其是地基不均匀沉陷和山体滑移错动。

3隧道病害整治技术

人们早已认识到隧道病害对运营的严重威胁，只是限于条件，目前对高速公路病害隧道的治理，由于受行车条件的限制，大都处于治表为主的状况，修修补补，一段时间后旧病复发的很多。除非病害严重到危及结构安全才加以彻底整治，治理技术主要有以下几种。

a．注浆加固堵水技术

注浆作为加固围岩的一种手段，在隧道病害治理中所起的作用主要表现在加固地层以提高围岩的承载力和充填衬砌背后空洞使衬砌均匀受力，从而达到阻止衬砌结构继续变形或破坏。同时，浆液能充填岩体裂(孔)隙(洞)，降低地层透水系数，同时能够修补衬砌混凝土结构裂缝达到加固和阻水的双重目的。通常采用的浆液有普通硅酸盐水泥(或特殊)单液浆、水泥水玻璃双组份浆液及化学浆液等。

b．锚杆支护技术

锚杆具有悬吊作用、组合梁作用、紧固作用及均匀压缩拱作用(如图1所示)，在隧道结构产生病害部位安设锚杆，可有效提高围岩的整体承载能力，将已产生裂纹的衬砌混凝土与已加固的围岩结合在一起，阻止衬砌结构的进一步破坏。

c．套衬技术

病害治理中如衬砌产生的裂缝不密集，尚不足以危及隧道结构安全，经加固后仍有较强的承载能 力，而且存在净空断面缩小的余地，在安设锚杆、注浆加固的基础上，可以考虑施作套衬。套衬就是在既有衬砌内表面再灌注一定厚度的混凝土，与既有衬砌共同承担围岩压力。套衬可以有效地阻止既有衬砌进一步裂损变形，同时可起到防水的作用。

d．结构抽换技术

隧道衬砌结构如果裂缝交错分布，密度较大，并伴有片块剥落，严重错台，侵入净空限界，使原衬砌失去使用功能，则应考虑拆除旧的衬砌结构，重新施作新的衬砌。结构抽换过程中，必须采取如下措施，保证施工和隧道结构安全。

①架设钢架支撑，抑制结构变形发展；

②注浆加固围岩，并利用注浆管悬吊既有裂损衬砌；

③运用静态破碎及控制爆破技术拆除1日有裂损混凝土，并严格控制开挖进尺； ④及时进行初期支护并加强监控量测。e．渗漏水引排技术

地下水在高速公路隧道病害成因中，是最活跃、最具破坏力的因素，隧道渗漏水病害治理难度最大，其治理效果能够综合反映隧道整治质量。对于从衬砌表面(主要在“三缝”部位)渗漏出来的地下水，必须配合采用引排技术治理。工程实例

重庆万梁高速公路亭子垭隧道和金竹林隧道由于建成后山体滑移，引起隧道拱顶、拱墙、拱底产生较大的纵、横、斜向裂缝，最大裂缝宽度为50mm。金竹林隧道和三正隧道为双连拱隧道，与国内所有双连拱隧道一样特别是中隔墙和拱脚处的防水问题都或多或少的存在设计不够完善、施工工艺达不到设计要求等现象，从而造成该处严重渗漏水。建设单位及早认识到隧道的病害将对隧道结构和以后的运营直接构成威胁，分析了病害的原因主要是地质原因和目前国内双连拱隧道修建技术水平问题，认为这几座隧道的病害治理是一个系统工程，必须由 一支在隧道方面具有先进施工技术和丰富经验的专业单位进行设计和治理。在此共识下，经多方选择，中铁隧道集团设计院和科研所承担了本项目的设计和治理任务。经过三个多月的紧张施工，基本达到了一次根治、不留后患的整治目的，整治后隧道结构稳定，不渗不漏。2003年12月26日通车至今一年多采，运营状况良好，尤其是对双连拱隧道中隔墙渗漏水的治理效果非常显着。

在隧道病害整治过程中，综合采用了注浆加固堵水技术、结构抽换技术、中空锚杆加固技术、引排技术和软基袖阀式注浆加固技术等。尤其是对双连拱隧道进行注浆堵水过程中，采取普通水泥浆液和超细水泥浆液的配合使用，采用了注浆堵水结合引排水和单独引排水治理两种方案，目前来看，两种方案都达到了预期的效果。结论

①隧道病害是国内外非常普遍的现象，其原因是多方面的，高速公路隧道病害一方面大大降低了“高速”，一方面直接威胁到隧道的结构和运营安全。高速公路近年来的快速发展要求不断提高隧道修建技术水平，避免或减少隧道病害的发生；

②高速公路隧道病害的形式主要有渗漏水和结构破损，其中渗漏水病害比较普遍； ③高速公路隧道病害产生的主要原因有地质方面的、施工方面的、设计方面的和人为因素等，要认真地系统地分析；

高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文 篇7

随着近几年我国高速公路的快速发展, 高速公路的修建不可避免的要穿越岩溶地区, 岩溶对路基的危害主要体现在路基塌陷和路面沉降, 严重影响公路安全和正常使用[1]。2011年9月沪昆高速公路K939+478~K940+950段发生岩溶路基塌陷, 其中K940+200处出现近100 m长的路面沉降, 最大沉降量达60 cm, 路面出现数条10余米长的裂缝, 裂缝最宽达3 cm;K940+750左幅路堑边坡上出现一处深约10 m的塌陷坑。为了对路基下岩溶进行有效治理, 结合勘查资料分析了岩溶的发育特征、岩溶病害的成因, 提出了相应的治理措施。

1 沪昆高速公路K939+478~K940+950段地质概况

1.1 地质构造

岩溶灾害区域处于扬子准地台之江南台隆, 萍—乐拗陷带蒙山复背斜西段, 蒙山复背斜南东翼次一级, 被一走向正断层破坏;该区域岩浆活动不剧烈;上栗七宝山至宜春慈化—万载楠木一线出露有燕山期浅成花岗闪长岩体, 且燕山期脉状岩体侵入三叠系地层。

1.2 工程地质特征

地质灾害区域地层由第四系 (Q) 、白垩系上统南雄组 (K2n) 和二叠系下统茅口组 (P1m) 组成, 由上往下地层工程地质特征如下:

1) 第四系 (Q) 分为:a.新近堆积物主要构成是路基填土, 压实度较高。b.全新统冲洪积物由能提供[σ]=180 k Pa~220 k Pa承载力的粉质粘土和能提供[σ]=300 k Pa~500 k Pa承载力的卵砾石粘土构成。c.中更新统残坡积物由能提供[σ]=240 k Pa~280 k Pa承载力的碎砾石粘土构成。2) 白垩系上统南雄组 (K2n) :岩性主要为泥质粉砂岩, 紫红色, 粉砂质、粘土质结构, 中厚层~巨厚层状构造, 泥质胶结, 岩性软, 厚0 m~100 m。3) 二叠系下茅口组 (P1m) :岩性主要为较坚硬的灰岩, 隐晶质结构, 块状构造, 能提供fr=35 MPa~58 MPa, 岩石溶蚀现象明显, 岩溶较为发育。

1.3 水文地质特征

1.3.1 地层含水性

1) 第四系孔隙含水层:含有孔隙潜水, 富水性弱, 接受大气降水补给, 水位随季节变化。2) 白垩系上统南雄组底砾岩含水层:含有孔隙、裂隙承压水, 厚0 m~20 m。3) 二叠系下统茅口组灰岩含水层:含有岩溶裂隙水, 水质类型为HCO3-Ca·Mg型水, 矿化度为0.077 g/L~0.278 g/L, p H值7~8。

1.3.2 地下水补给径排

1) 第四系孔隙水:补给来源为大气降水, 以井泉的方式排泄。2) 白垩纪红层孔隙裂隙水:补给来源为大气降水, 对茅口组灰岩岩溶水进行补给。3) 二叠系下统茅口组灰岩岩溶裂隙水:补给来源第四系孔隙水、白垩系红层孔隙裂隙水的补给。

2 路基岩溶勘查及其发育特征

2.1 路基岩溶勘查

针对沪昆高速公路K939+478~K940+950段岩溶发育情况进行了地质勘查, 本次勘查采用的方法为地面地质灾害调查、高密度电法 (29 500测线米) 、瞬变电磁法 (物理点488个) 、岩心钻探 (钻孔24个、进尺1 166.72 m) [2]。通过物探方法确定了本路段存在的异常点, 并且通过钻探方法加以确定, 通过勘查结果得知, 研究区段路基下岩溶集中分布区域见图1。

2.2 路基岩溶分类及发育特征

通过分析路基下岩溶分布情况得知, 岩溶分类及发育特征见表1。

3 路基岩溶病害成因分析

3.1 岩溶路基塌陷区地质概化模型

沪昆高速公路K940+164~K940+256路段左、右幅产生了不同程度的路基沉降, 在K940+740~K940+760段左侧边坡产生了塌陷坑。岩溶路基塌陷与岩溶发育形态、充填物性质、覆盖层性质及地下水位的变化有着密切的联系, 因此对岩溶病害成因分析, 要根据各个区域地质条件的不同, 采用不同的地质概化模型进行分析[3,4,5,6,7], 具体划分见表2。

3.2 第Ⅲ区岩溶路基沉降成因分析

3.2.1 潜蚀—渗流液化—漏失致塌

根据钻孔ZK3-2, ZK3-7钻探资料分析, 塌陷区地质概化模型为单一阻水地质概化模型, 覆盖层是粘土阻水盖层, 地下水位于不透水层中, 只有孔隙水, 无渗流现象, 粘土与水接触的地方被软化, 在潜蚀作用下形成土洞。由于大气降水减少、人为抽取地下水, 导致地下水位快速下降, 溶槽内部填充物被压实, 部分沿着岩溶裂隙流失, 在覆盖层内部产生真空吸蚀效应, 土洞迅速扩大, 同时地下水对覆盖层的浮托力消失, 土层自重增加, 在汽车荷载与上部土层自重作用下土洞顶板不能支撑上部结构, 导致顶板塌陷、路面沉降, 溶槽被塌落物质填充, 当承载力可以支持上部结构时沉降停止。

3.2.2 水力压差场潜蚀—重力致塌

根据钻孔ZK3-5, ZK3-8钻探资料分析, 塌陷区地质概化模型为阻—透水概化模型, 即溶槽覆盖层是二元结构, 由下往上是全风化砂岩透水层5 m~8 m、粘土不透水层4 m~19 m、杂填土。由于灰岩的接触面是透水层, 地下水处于其中, 同时存在孔隙水和岩溶水, 砂岩和灰岩之间有水力联系, 当地下水位快速下降导致水力坡降大于临界水力坡降时, 透水层中的砂土迅速流失, 土洞发育。由于上层粘土粘聚力大, 土洞纵向发展到粘土层, 然后向横向扩展, 最后上覆粘土层的自重大于其粘聚力, 在车辆震动及重力作用下致塌, 塌陷物充满溶槽, 并且充填物承载力能够支持上部结构时, 塌陷停止。

3.3 第Ⅳ区路基边坡塌陷成因分析

该路段左侧边坡处的塌陷坑平面上近圆形, 直径约为16 m, 深度约11 m, 面积约为210 m2。此处岩溶覆盖土层中风化层存在大量裂隙, 强风化层是呈泥土状的粉砂岩。地下水位在强风化粉砂岩层中, 上层孔隙水水位比岩溶水水位高, 存在压差场, 导致孔隙水向溶洞渗流, 同时对强风化层、中风化层裂隙充填物进行潜蚀, 当地下水位快速下降的时候, 产生很大压差场, 水力坡降超过临界水力坡降, 在强风化层底部产生很大的破坏渗透力, 使得强风化层土体流失破坏, 最后在重力的作用下导致上层土体塌陷, 形成塌陷坑。

4 K939+478~K940+950段不同形态岩溶路基病害的防治措施

4.1 第Ⅰ区岩溶路基病害整治方案及措施

4.1.1 第Ⅰ区岩溶路基整治方案

第Ⅰ区桥梁桩基持力层中有溶洞及密集的岩溶裂隙发育, 由岩溶分类得知此桩基下的岩溶埋藏较深 (30.7 m) 、封闭、规模小 (2.8 m<3 m) 且被泥砂质全部充填, 根据整治原则此类岩溶应当采用注浆的方法进行治理。

4.1.2 第Ⅰ区岩溶路基整治措施

对桥梁桩基础下的岩溶发育区进行注浆加固[8,9], 具体的注浆方案设计见表3。

0号台、2号墩具体的注浆孔布置见图2, 图3。

4.1.3 注浆效果的检测

1) 钻孔取芯检测:灌浆完毕在28 d后选取2—4灌浆孔钻探取芯, 现场观察, 描述岩芯, 并取一定数量柱状样品进行物理力学试验评价。2) 高密度电法或声波探测法:选取4—5条剖面进行高密度电法或声波探测, 将探测结果与灌浆前探测情况对比分析。

4.2 第Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ区岩溶路基病害整治

4.2.1 岩溶路基病害整治方案

根据岩溶分类, 第Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ区路基下多属于埋藏深、规模大、全充填的串珠状岩溶。

采用注浆方法治理, 对已建成的高速公路, 建设过程中大面积填方及机械震动造成了岩溶裂隙贯通, 形成了渗水通道, 会使浆液流失, 影响注浆效果;勘查工作没有排除地下暗河的存在注浆效果难以控制;粘性土为岩溶的主要充填物, 构成了不透水层, 注浆效果不明显;大型岩溶, 注浆会成本高, 所以对第Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ区的路基岩溶病害不采用注浆方法治理。

对此类路基岩溶病害, 应采用在路面基层位置设置连续钢筋混凝土板跨越下部岩溶。

4.2.2 岩溶路基病害整治措施

1) 针对第Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ区路基范围内岩溶特征, 采取在路面基层位置设置钢筋混凝土连续板跨越岩溶集中区, 各分区铺设的钢筋混凝土连续板见表4。

2) 对于Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ区治理采用的钢筋混凝土连续板处治方案如下所述:a.首先采用机械洗刨的方案对原路面结构进行挖除, 挖除部分为:4 cm沥青混凝土上面层、5 cm沥青中粒式混凝土中面层、7 cm粗粒式沥青混凝土下面层、20 cm水泥稳定碎石上基层、5 cm水泥稳定碎石下基层。b.对路面进行洗刨后, 下基层顶面铺设30 cm厚连续钢筋混凝土板, 板宽11.25 m, 除2-2区板长为40 m外, 其余均按50 m板长设置分段, 板端设置60 cm宽、120 cm高枕梁, 各分段间设置2 cm宽伸缩缝。c.钢筋混凝土连续板浇筑完毕后, 对路面结构进行恢复, 其结构依次如下:4 cm沥青混凝土上面层、5 cm沥青中粒式混凝土中面层、7 cm粗粒式沥青混凝土下面层、30 cm (35 cm) C40钢筋混凝土连续板、5 cm (0 cm) 水泥稳定碎石下基层、20 cm级配碎石底基层。特别是对第Ⅲ区K940+164~K940+256段的路面沉降的处治, 其结构恢复见图4。

5 结语

1) 通过收集K939+478~K940+950段地质资料, 对该路段的地质构造、工程地质特征、水文地质特征进行了分析。

2) 通过对K939+478~K940+950段勘查, 得到了路基下岩溶发育的分布情况, 划分出了四个岩溶发育集中区, 并根据特征形态、尺寸、充填性及危害性对路基下岩溶进行分类。

3) 通过对岩溶塌陷区地质情况分类分析, 得知研究区段的岩溶塌陷是由于地下水快速下降引起的, 并且分析得出了路基岩溶塌陷的成因机制分别为:潜蚀—真空吸蚀致塌机制、潜蚀—渗流液化—漏失致塌机制、水力压差场潜蚀—重力致塌机制。

4) 对第Ⅰ区桥基础下埋藏较深、封闭、规模小且被泥砂质全部充填的岩溶, 采用了灌注水泥砂浆的方案进行整治。根据岩溶分类第Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ区路基下岩溶多属于埋藏较深, 尺寸较大, 全充填型的串珠状岩溶, 通过整治方案比选, 对路基下此类岩溶采用铺设钢筋混凝土连续板的方案进行整治。

摘要：通过对沪昆高速公路区域工程水文地质条件、岩溶发育特征进行分析, 表明路基岩溶病害产生的原因是由于该区域地下水位快速下降导致不同性质的岩溶覆盖层塌陷引起的, 为了达到治理效果, 要根据岩溶发育特征的不同, 比选不同的治理方案, 采用合理的措施对路基下岩溶进行治理。

关键词：岩溶,覆盖层,成因,治理

参考文献

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高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文 篇8

【关键词】高速度；高密；重载化；整体道床；病害整治

0.前言

整体道床，也称无碴轨道，是在坚实基底上直接浇筑混凝土以取代传统有碴轨道的轨下基础。整体道床具有以下优点：整体性强，稳定性好，轨道几何形位易于保持，有利于铺设无缝线路及高速行车。整体道床在列车荷载作用下轨道变形很小，减少养护维修工作量，改善劳动工作条件，这对于运量大，行车速度和密度均较高的线路，以及通风照明条件差的长大隧道，效果尤为显著。但是整体道床要求较高的施工精度和特殊的是施工方法，对垫层和扣件也有特殊要求，只要其中一项技术达不到标准，在运营过程中出现病害，整治非常困难。

1.设备概况

成都铁路局西昌工务段普雄线路车间管内沙马拉达隧道（又名东方红隧道），起止里程：成昆线K433+786-K440+170，隧道全长6384m,整个隧道为直线整体道床，包含3个变坡点，最大坡度9.8‰，其中k434+333为成昆线最高点，海拔2284.843m。

沙马拉达隧道支承块的外形尺寸，为500mm×200mm×200mm,支承块用C50 级混凝土预制。铺设级配1760对/Km，支承快钢筋伸入挡肩，加大抗推能力，底部伸出的弯钩与道床混凝土粘结，增加抗拔能力。承轨台顶面高出道床混凝土顶面30mm，并有1:40的轨底坡。沙马拉达隧道静态检查几何尺寸超限较少、动态添乘超限多。成都铁路局2012年1月-4月Ⅴ型轨检车检查（成绩见图1-1），不良扣分原因主集中在高低、轨距和轨距变化项。

图1-1

2.沙马拉达隧道整体道床病害类型及原因

2.1整体道床部分支撑块下沉形成超垫

由于基础设计强度偏低加长期列车动载作用，造成道床与基础之间的剥离，引发的道床局部随基础断裂下沉，道床承轨台因混凝土较厚，强度相对较高，自身并没有发生压溃损坏，而是整体随基础下沉。支撑块松动下沉主要原因：是支撑块的埋设施工中，没有粘结牢固。工区日常采取垫水平胶垫的方式解决高低、水平等几何尺寸不良因素，长期积累形导致超垫。 2012年2月份沙马拉达隧道专项检查发现：k434+015-022（左右股）轨下胶垫连续13块超垫34mm，k434+276-281（左右股）轨下支撑块胶垫连续9块超垫41mm，k437+110-115（右股）轨下支撑块胶垫连续10块超垫28mm，k437+131-136（右股）轨下支撑块胶垫连续8块超垫34mm，k439+910-917（左右股）轨下支撑块胶垫连续12块超垫36mm等，经过汇总轨下基础胶垫超垫多达40处，共计734头。轨下基础胶垫超垫导致线路不良其一：胶垫让性增大，在动态作用下轨距扩张，形成轨距顺坡不良，弹性不均。其二：加快核心垫板、锚固螺杆折断及失效频率。沙马拉达隧道现存核心垫板7958块，2012年2月份专项检查发现核心垫板折断126块，核心垫板折断率达到15.833‰，核心垫板锚固螺杆失效1736根，核心垫板锚固螺杆折断55根，支撑块锚固螺栓失效75根，支撑块损坏23块。核心垫板、锚固螺杆折断及失效，在动态作用下形成暗坑吊板。

2.2隧道积水导致线路病害

隧道内地下水也是整体道床病害的主要因素，沙马拉达隧道混凝土道床顶面设有3%的横坡，便于排除道床表面水，隧道侧沟沟底距轨面下1200mm设有4%的纵坡便于将汇集水排向泄水孔。由于长年粉尘积累外加空气潮湿，在道床上形成很厚一层硬度类似混凝土的累积物，导致道床积水无法流向线路两侧排水沟。而两侧排水沟部分地段淤泥淤堵又无法排出道床与基础之间孔隙积水，在毛细作用下，基础积水会沿着伸缩缝、沉降缝和整体道床沉降不均形成的裂缝上升至道床，在道床表面形成积水，近年列车高速、重载、大密度运行，在列车动载反复冲击下形成泥浆冒出，加快了基底局部掏空速度，基底掏空速度的加大，反过来又加快积水生成，形成恶性循环，周而复始最终导致整体道床路基下沉。2012年2月份专项检查沙马拉达隧道整体道床积水有14处，其中：K435+550、K435+910、K438+950、439+400严重积水。整体道床隧道积水严重锈蚀线路钢轨和联接零件，增加另外维修成本，轨下基础胶垫长期在隧道水侵蚀和列车动载作用下极易压溃变形，形成空吊导致线路动态不良。

2.3支撑块松动及挡肩损坏也是整体道床常见病害之一

沙马拉达隧道始建成于上世纪60年代，1988年经过二次改造，按照极限状态法设计理念进行的设计，满足当时列车运行速度和载重要求。但是无法满足当今铁路“高速度、高密度、重载化”运营需要。当时设计支撑块为楔形支撑块，使用垫板为核心垫板，虽然西昌工务段经过多次改造，但是仍然现存一部分楔形支撑块，设计强度的缺陷导致整体道床支撑块在列车冲击力作用下松动和损坏，2012年2月份专项检查发现支撑块松动或支撑块挡肩损坏计98块，支撑块松动或挡肩损坏导致线路空吊及轨距难以控制，严重影响行车安全。

3.病害整治

3.1线路动态不良初步整治

普雄线路车间与西昌工务段综合机修车间协商，由综合机修车间普雄修配所加工普通P50（20#）扩孔扣板3000块、P60（6#）扩孔扣板3000块。工区使用P50、P60扩孔扣板及2-4尼龙挡座，0-6尼龙挡座进行线路动态不良初步整治，临时解决线路轨距超限，通过加设轨距拉杆，加强线路轨道框架结构严格控制线路方向及轨距轨距顺坡，将线路方向控制在容许范围之内，轨距顺坡控制在1‰以内。

3.2整体道床压浆及提支撑块整治

沙马拉达隧道在进行线路初步整治之后采用加固型TGRM特种灌浆水泥进行基底孔隙压浆及下沉支撑块注浆。

首先准备好压浆机、高速制浆机等机具及TGRM水泥，按照当日作业计划，在现场拌制水泥灌浆料。注浆孔布置应根据现场钻探情况确定，布孔按先疏后密、中间插孔的原则布置。基床下沉地段布孔间距为3m，沿左右股钢轨按梅花形布置，对压浆不密实地段进行补强压浆。松动支撑块沿周边设4个注浆孔。孔深为50cm，从四周向支撑底部倾斜。钻完孔后打入注浆管，注浆管直径43mm，长50cm，打入道床深度40cm，外露10cm注浆嘴与压浆管连接，注浆嘴与压浆孔间隙及支撑块周围裂缝用封缝胶堵牢。用高压风冲孔，将孔内碎碴、积水彻底清理干净，以保证粘结强度。使用压浆泵将搅拌好的TGRM水泥浆料进行注浆，注浆结束后进行封孔，恢复线路运营，交由线路工区进行管理。

4.结束语

公路边坡的病害治理 篇9

公路边坡的病害治理

针对目前山区公路建设因受多期地质构造的影响使工程不同程度地受到地质病害而产生局部失稳和破坏的.现象,通过对公路边坡的病害分析及科学的施工方法进行治理,达到了应有的加固效果.

作 者：胡建勇 HU Jian-yong 作者单位：山西远方路桥(集团)恒远有限公司,山西,大同,037006刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：200935(7)分类号：U417关键词：公路边坡 病害 治理 锚索加固

高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文 篇10

关键词：公路桥梁路基连接处 病害防治措施 主要因素

中图分类号：U418 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0082-01

1 公路桥梁路基连接处产生病害的主要原因

1.1 公路与强梁的沉降出现差异

由于桥梁与路基刚度、强度以及施工材料的不同导致结构的性能出现很大的差异，当路基受到外力作用的影响，公路与桥梁会出现一定程度的沉降。大部分公路与桥梁的连接处都会进行加固处理，将两者的沉降控制在适当的范围，施工之后的沉降可以直接忽略，不会给公路和桥梁的质量造成任何的影响。路基连接处的沉降主要是由自然沉降与填土沉降两部分组成，在保证填土沉降量的同时无法有效控制自然的沉降量，长时间的外力作用使得公路与桥梁之间的沉降差异越来越明显，过大的沉降差异容易引发路基连接处的桥头跳车。

1.2 压实工作没有达到施工的标准

桥台台背的压实工作是公路桥梁工程中必不可少的一个环节，为了保证施工的质量需要对台背的填料进行压实。施工材料、施工工艺、施工设备以及施工环境等等多方面的因素都会直接影响到压实的质量，大部分公路桥梁工程中的压实工作都很难满足施工要求。公路桥梁在使用中也会受到车辆、天气的影响，路基连接处也会开始出现变形，长期积累会形成路基的下沉，公路桥梁整体的质量受到极大的损害，不仅阻碍了交通事业的发展，还大大缩短了公路桥梁的使用寿命。

1.3 软土地基处理不当

软土地基在施工之前需要进行适当的加固，根据公路桥梁的施工要求来处理软土。设计阶段没有考虑到软土地基对施工的危害，对于软土地基的深度、范围以及物理性质没有清楚的认识，这些因素都埋下了安全隐患，在道路使用的后期容易引起桥头跳车。软土地基的处理方法取决于计算的结果，因此一定要保证各项参数的准确性，从实际问题出发，充分发挥先进技术的优势来达到预期的效果。公路与桥梁的连接处会存在一些缝隙，雨水会渗入到内部结构，侵蚀填土材料，压实不足的地方的强度下降，长期的雨水冲刷会造成填土材料的流失，路基连接处的稳定性受到破坏，出现沉降。

2 公路桥梁路基连接处病害的防治措施

2.1 保证桥头搭板的质量

桥头搭板简单地说就是连接公路和桥梁的一个结构，搭板的长度以及厚度直接取决于桥台和路基的沉降情况，公路和桥梁的荷载以及车辆的重量也会影响到搭板的设置。大部分路桥路基连接处会选择30 mm左右的搭板，将路桥路基连接处的沉降转移到搭板上，避免连接段出现过分的沉降。搭板的设置还能降低路堤的压力，通过改变不同结构的受力情况降低公路桥梁路基连接处的沉降差异。施工单位在正式开始搭板的设置工作之前需要处理路基和路面，选择质量和性能较好的材料来填充沉降的路面，保证路基的稳定性之后开始设置搭板。搭板的长度和厚度要符合实际需要，搭板与路面不能留有空隙，避免在接口的地方出现裂缝。提高路面与搭板的密实度，可以有效减少车辆在行驶的过程中出现过分地振动，为驾驶者提供有利的行车环境。

2.2 公路与桥梁路基连接段的刚度以及性能要符合设计要求

公路与桥梁路基连接段在车辆长时间的作用下经常会出现二次沉降，为了提高路基连接处整体的性能，一般会直接采用变刚度结构路面，根据实际连接段的实际荷载情况来设置不同刚度的结构，降低发生病害的可能性。连接段的路面可以分为混凝土块、条石铺设、沥青等，根据施工材料的性能来决定选择哪种路面结构。变刚度结构的使用可以使得桥台以及路基的刚度保持一致，减小路基连接段的沉降差异，提高公路桥梁自身的性能，延长使用寿命。

2.3 纵向反坡的设置

纵向放坡设置的主要目的是减少车辆对路桥路基连接段的影响，降低沉降差异。纵向反坡的设置与道路的沉降量有直接的关系，在正式施工之前需要了解和分析道路之前的沉降情况，将容易沉降路面的纵向高度适当提高，形成坡度之间的差异来降低沉降，这也是防止路桥路基连接段病害的一种常见手段，科学合理的纵向反坡能够一定程度上减少桥头跳车事件的发生。

2.4 选择适宜的填土材料

填土材料的选择是填筑工作的基础和前提，首先应该对各种土壤的性能进行实验，最终确定哪种材料适用于这种土壤。实验的内容主要有土壤的压实程度以及塑性，通过实验来比较各种土壤之间的差异，选择最佳的填土材料。公路与桥梁路基连接段尽量选择易压实和渗水性能较好的材料，这种材料既可以减少雨水对材料的侵蚀，还能大大提高调料的压实程度。

2.5 充分HD掺胶混凝土的作用

水泥混凝土和沥青混凝土路面结构都能很好地解决路面沉降的问题，但是这两种材料会加大后期路面修复的难度，一旦出现桥头跳车现象需要花费大量的时间来修复损害的路面。要想恢复路面的强度不仅需要大量的人力和物力，还需要借助各种不同的修复技术，过程比较复杂。为了减少路面修复的成本以及时间，施工人员会利用HD掺胶混凝土来修复路面。这种材料具有施工方便、粘性好、强度高以及抗温度变化能力强等优势，在道路修复得到了很广泛地应用。但是施工人员在使用这种材料之前需要对其性能有清晰的认识，通过分析路面损害的程度来决定使用量的多少，过多或者过少的HD掺胶混凝土都不能达到预期的修复效果。

3 结语

随着我国经济的快速发展和公路桥梁工程的不断扩大，对于施工质量的要求也越来越高，如何解决公路与桥梁路基连接段的病害是关键。连接段的软体地基自身的承载力较小，无法满足实交通的实际需要，施工和竣工阶段可能会出现质量问题，在正式开始施工之前应该根据施工要求对软土地基进行加固，提高地基结构的强度。施工单位要仔细分析和研究路基连接段出现病害的原因，施工期间有针对性地重视易发生病害的部分，并及时采取措施解决病害。公路桥梁工程不仅要提高施工的质量和效率，还需要加强病害的防范，尽量将病害产生的危害降到最低，提高道路的使用寿命，创造更大的经济效益。

参考文献

[1]杨正采.概论公路与桥梁连接处的施工管理[J].城市建设理论研究（电子版），2013（14）.

[2]刘恋.试论我国路桥过渡段路基病害特点及应对策略[J].城市建设理论研究（电子版），2012（35）.

[3]余崇辉.浅谈路桥过渡段路基路面施工及病害的防治[J].科技资讯，2013（25）：64，66.

高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文 篇11

[关键词]公路桥梁；伸缩装置；常见病害；防治

一、公路桥梁伸缩装置的类型及结构

1.构造要求：要求伸缩装置在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。

2.伸缩装置的类型：镀锌薄钢板伸缩装置。在中小跨径的装配式简支梁桥上，当梁的变形量在20-40mm以内时常选用。钢伸伸缩装置:它的构造比较复杂，只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用。钢伸缩装置也宜于在斜桥上使用。橡胶伸缩装置。它是以橡胶带作为跨缝材料。这种伸缩装置的构造简单，使用方便，效果好。在变形量较大的大跨度桥上，可以采用橡胶和钢板组合的伸缩装置。

3.伸缩装置按照性能及安装方法可以分为：GQF-C型、GQF-Z型、GQF-L型、GQF-F型、其中GQF-MZL型数模式桥梁伸缩缝装置,是采用热轧整体成型的异型钢材设计的桥梁伸缩缝装置. GQF-C型、GQF-Z型、GQF-L型、GQF-F型伸缩缝装置适用于伸缩量80mm以下的的桥梁接缝,GQF-MZL型伸缩缝装置是由边梁、中梁、横梁和连动机构组成的模数式桥梁伸缩缝装置,适用于伸缩量80mm-1200mm的大中跨度桥梁。按使用的材料和用途，伸缩缝可分为纯橡胶式、板式、组合式橡胶伸缩缝和模数式伸缩缝。板式伸缩装置的伸缩体由橡胶、钢板或角钢组成，适用于伸缩量≤60mm以下的普通桥梁；组合式伸缩装置的伸缩体由橡胶板和钢托板组合而成，适用于伸缩量≤120mm的普通桥梁；模数式伸缩缝伸缩体采用整体成型的异形钢材制成。

二、影响伸缩装置伸缩量的基本因素

1.温度变化温度变化是影响桥梁伸缩量的主要因素，它分为线性温度变化和非线性温度变化，其中线性温度变化对桥梁伸缩量影响占据主导地位。桥梁结构在外界特定温度环境，梁体内部温度分布不均匀，梁体端部在材料热性能的变化下产生角变位。对跨径小的桥梁（L≤8m），线膨胀系数很小，可不予考虑；对大跨径桥梁，设计时必须引起足够重视。

2.混凝土的收缩和徐变混凝土的收缩、徐变是混凝土构件本身所固有的属性，也是一种随机现象。徐变量按梁在预应力作用下弹性变形乘以徐变系数ф=2求得；收缩量以温度下降20℃来换算。在安装伸缩逢时，收缩和徐变已经发展到一定程度，计算时应以安装时刻为基准，对混凝土收缩和徐变量加以折减。

3.桥梁纵向坡度纵坡桥梁中活动支座通常作成水平的，当支座位移时，伸缩缝不仅发生水平变位，而且发生垂直错位（Δd），其值等于水平位移值乘以纵坡tgθ。斜桥、弯桥的变位斜桥、弯桥在发生支承位移方向的变位（ΔL）时，沿桥端线和垂直于桥端线方向也发生变位，即：Δd=ΔL·Sinα；ΔS=ΔL·cosα式中，α—倾斜角，ΔL—伸缩量。

4.各种荷载引起的桥梁饶度桥梁在活载、恒载的作用下，端部发生角变位，使伸缩装置产生垂直、水平及角变位，如果梁体比较高，还会发生震动。地震对伸缩装置变位的影响较为复杂，目前还难以把握，设计时一般不予考虑，但有可靠的资料，能计算出地震对桥梁墩台的下沉、回转、水平移动及倾斜量时，设计时应给予考虑。

三、公路桥梁伸缩装置常见病害分析

1.设计方面

伸缩缝装置的选型不合理。桥梁设计者在设计过程中对伸缩缝装置的性能了解不全面，忽视了产品的相应技术要求；伸缩量计算不准确，没有考虑到伸缩装置安装时的实际温度对伸缩装置的影响，只按伸缩量计算值选定产品形式规格。

设计中未对伸缩装置两侧的后浇混凝土和铺装层材料、配合比、密实度和强度提出严格要求或规定。伸缩装置一般设计要求过渡段混凝土采用不低于C40的混凝土，但由于混凝土厚度太薄、体积太小，加上预埋件的位置干扰，施工难度大，就使过渡段混凝土的锚固作用减弱，预埋件的锚固质量也大受影响。

桥面板本身刚度不足，在车辆荷载作用下，因翼板较薄，横行联系较弱，桥面板变形过大引起伸缩装置损坏。伸缩装置的防水和排水设施不完善引起漏水，造成锚固件腐蚀、梁端和支座严重侵蚀。

2.施工方面

对桥梁伸缩装置施工工艺重视不够，未能严格掌握施工工艺和标准，并按安装程序及有关操作要求施工，致使伸缩装置不能正常工作；伸缩装置安装是桥梁施工最后几道工序之一，为了赶竣工通车，忽视内部质量管理，施工人员疏忽大意，伸缩装置锚固钢筋焊接的不够牢固或产生遗漏预埋钢筋的现象，梁端伸缩缝间距人为地放大和缩小，定位角鋼位置不正确，给伸缩缝本身造成隐患，质量不能保证。

伸缩装置两侧混凝土太薄，体积小，加上预埋件的干扰，施工难度大，浇筑不密实，混凝土内部存在空洞、蜂窝，达不到设计所要求的强度，在使用过程中，受车辆荷载的强烈冲击，出现裂纹、开裂，逐渐出现坑槽，如不及时处理，将会导致锚固件的损坏。伸缩装置两侧混凝土与沥青混凝土桥面铺装层结合不好，碾压不密实，形成两张皮，在车辆荷载的反复冲击作用下，容易产生开裂、脱落，最终引起伸缩装置的损坏。

3.管理养护方面

未能及时认真地对桥面和伸缩装置内的杂物进行清扫，影响了伸缩装置的正常变形。桥面铺装层老化，接缝处桥面凹凸不平，维修又不充分。随着交通量增大，重型车辆增多，车辆超载不能得到有效地控制，再加上夜间缺乏有效管理，车辆不按规定行驶，从而影响了桥梁伸缩缝装置的正常使用和寿命。

四、防治措施

1.伸缩装置结构设计上，在考虑伸缩量大小的同时还要考虑产品在施工工艺上的要求，对预埋件的位置、深度等尽量与主梁相连接，并与桥梁的结构设计相匹配，对伸缩缝两侧混凝土和铺装层材料的选择、配合比、密实度、强度等应严格要求。

2.对伸缩装置的施工安装必须高度重视。安装前仔细阅读伸缩装置的安装图，彻底清理梁端缝隙中的杂物，严格控制缝两侧混凝土的浇筑质量，保证伸缩装置的锚固宽度。焊接要注意顺序，焊接长度要满足规范要求。

3.加强伸缩装置的桥面板端设置。对于悬臂板或薄翼缘板的结构来说，当伸缩装置的高度比桥面板的厚度大而侵占桥面板以外时，要对桥面板的断面尺寸作必要的调整以满足锚固需要，同时还应适当增加断面受力钢筋的用量。

4.加强日常养护，早期病害及时修补。严格控制超载车辆的行驶，加强夜间行车管理。

结束语

合理选择桥梁伸缩装置的类型。桥梁伸缩装置必须根据所安装伸缩装置的道路性质、桥梁类型、需要的伸缩量，综合考虑道路、桥梁和伸缩装置整体的特性，结合排水、防水、方便施工维修和经济实用性来选型。

高速公路桥梁隧道的病害分析及治理措施论文 篇12

摘要：本文介绍了威鲁公路一标段阿依隧道洞口段施工过程中出现的各种病害，并分析其成因，介绍了病害处理的具体工程措施和施工方法，总结了浅埋、偏压、软弱围岩地质段隧道进洞方案和综合治理措施，有效保证了隧道施工顺利进洞。

关键词：隧道；洞口；开裂；变形；治理；措施

一、概述

阿依隧道为兴义市威舍至鲁屯一级煤炭专用公路第1合同段的重要工程，为单向2车道的一级公路隧道，隧道左幅长445m，隧道右幅长629m，隧道最大埋深94.9m。隧道区上覆第四系残坡积层（Q4el+dl），下伏下三叠统飞仙关组（T1f）泥岩、泥质粉砂岩及中三叠统关岭组（T2g2）灰岩、泥灰岩，第四系残坡积层在隧道进出口、洞身沟谷及缓坡地带有分布，厚薄不均，在沟谷中稍厚，多数陡坎斜坡段基岩裸露。泥岩、泥质粉砂岩强风化较厚，岩体节理裂隙极发育，岩体极破碎，灰岩强风化较薄；中风化泥岩、泥质粉砂岩节理裂隙较发育，岩体较破碎至较完整，多数为Ⅳ～Ⅴ级围岩。地下水以孔隙水、裂隙水为主，主要由大气降水补给。地表渗水严重，属浅埋软岩隧道，且有明显偏压。

隧道出口采用上半断面开挖进洞，开挖后即架设钢拱架和进行钢筋网喷射混凝土支护，进尺达10m后，因边坡、仰坡、以及地表大面积开裂，且有滑塌倾向，初支拱顶发生不正常下沉，一天的下沉量达到2cm，拱顶最大沉降量达20cm，部分开裂，已侵入二衬空间。拱顶发生小坍方，掘进困难，造成进洞受挫。

二、病害原因分析

经现场实地考察后，对原有的勘察、设计文件进行了复查和原因分析。

1.从设计资料方面分析

（1）设计资料不准。鉴于目前勘察设计手段的局限性，设计对工程地质、水文地质资料提供不准，为此设计采用的支护参数和衬砌类型不符合隧道开挖后实际的围岩情况。

（2）隧道进出口段为浅埋隧道，对相同围岩级别显然浅埋隧道要比非浅埋隧道围岩压力要大；隧道出口端仰坡岩土体为一陡坡，隧道轴线与坡面斜交进入，坡面与洞门非对称，属坡面斜交型，存在一定程度的偏压。

2.从施工方面分析

（1）施工方法不当。施工方法针对围岩情况的变化缺乏灵活应变性，各工序间距安排欠妥当，一次开挖量过大，支护不及时或支护强度不够等而引起围岩的坍塌；施工单位放大炮开挖，对于软质岩应遵循“强支护、短进尺，弱爆破”原则，对于浅埋软质岩隧道更应禁止爆破。

（2）边、仰坡开挖后暴露时间过长，未采取措施对仰坡进行处理，是导致失稳的原因之一。排水沟、截水沟未按设计图的要求施工，距离隧道洞口太近，且施工质量太差，起不到隔水、截水作用。仰坡开挖后未及时打设锚杆和喷射混凝土进行封闭加固，洞口未做加固就开挖进洞，从而造成坍塌。

（3）开挖时未进行地质和支护的观察量测工作。对围岩节理裂隙发育性状了解不足，施工方法和手段缺乏针对性。对已施工的钢拱网喷支护，缺乏观测数据，不能在失稳前先行察觉并采取相应措施。

3.其它方面原因分析

（1）进口段从开挖的掌子面看到，在拱脚以上为厚层强风化泥岩，节理裂隙发育，厚层泥岩被切割成块状，岩层倾向线路右侧（向山里），进洞施工的过程中，破碎岩层受扰动，加之地下水的影响及对边坡约束措施不足等，导致了隧道边坡坍方；开挖后应力释放，发生较大膨胀压力使坑道变形，围岩坍塌；因围岩压力过大，拱脚承载力不足，两侧土体被挤压内涌，并沿线路轴向推挤移动，引发过大变形而侵入限界，并导致大范围牵连性坍塌和地表下陷。

（2）隧道衬砌：从现场调查和地质钻孔勘探取样分析来看，隧道病害段并不存在影响隧道安全的深层滑坡，衬砌开裂的主要原因是：因隧道洞身处于软基之上，岩层为泥岩，作为V级围岩的泥岩属软质岩类，遇水极易软化，强度低，在地下水的作用下，其本身就具有流滑性，且受扰动后，自稳能力差使围岩压力增大，施工中围岩长时间产生缓慢的塑性变形，向洞内挤压，破坏支护和衬砌。

（3）地面裂缝：隧道出口较大范围内潜伏着较深上层滞水，由于浸泡变形，使土的强度降低，造成斜坡失稳；同时因隧道开挖后围岩应力调整的影响，上覆土体自下而上产生松弛，并牵动上部曾遭受浅滑层扰动的土体，导致了地面裂缝的产生。因初期支护不力、不及时，衬砌未紧跟，由于隧道施工爆破的震动，使挤压破碎带的松散岩体的缝隙和空隙不断震动挤密，引起体积的调整，形成差异变形，地表出现裂缝，雨水补给渗入和地下水从隧道中的渗出，加剧了此种变形。

三、主要治理措施

1.洞口段的处理

（1）地表沉陷和裂缝用不透水土夯填密实，并重新施工截水沟，防止地表水渗入洞身段。地表采用地面灌浆锚杆，锚杆采用3根φ25的焊接钢筋束，纵、横间距1.5m×1.5m梅花形布置，锚杆尾部用φ25钢筋焊接，并用砂浆保护，隧道右侧山体方向布置5排。

（2）平衡压重止偏

隧道出口冲沟较深，隧道位于半坡上，右覆盖层薄，偏压明显。为防止隧道结构的剪切破坏，采取了填土压重的防偏措施。填土厚距拱顶2.1m，填土范围为距隧道中线28m以内，下侧设墙收缩坡角，回填材料为隧道弃渣。洞身衬砌为混凝土复合衬砌，二衬不等厚布置，左侧边墙厚80cm，右侧边墙厚60cm。

（3）洞口段施作臨时仰拱，临时仰拱由I18工字钢和30cm厚C20混凝土组成，I18工字钢与初期支护钢拱架逐一对应，并加钢板楔紧焊接。临时仰拱基础应做处理（如清除表层泥土，进行碎石换填），确保在稳定地基上。临时仰拱施工时应边施作边拆除竖直支撑。对初期支护扭曲变形、表面存在裂缝的部分应同时在初期支护表面增设环向临时支撑（纵向间距70cm），与初期支护钢拱架间隔设置，并设置纵向连接筋。环向临时支撑拱脚处用纵向支撑与临时仰拱焊接起来。

（4）初期支护外背拱：背拱采用I18钢拱架，钢拱架纵向间距为50cm，纵向加设连接筋，确保钢拱架纵向稳定。每片工字钢接头处必须栓接后焊接牢靠并增加锁脚导管，钢拱架与初期支护之间如有空隙用楔块楔紧。对已开挖段落，采用长4.5mφ50的注浆钢花管进行洞内环向注浆加固，间距100cm×100cm。环向注浆钢花管在拱脚处向下斜打。落底时，侧墙处亦进行环向注浆。环向注浆顺序，按先拱脚，后拱顶，由下而上对称进行。

（5）注浆完成后待收敛稳定以后，进行下导坑开挖（每循环以5m为宜），并用工字钢将仰拱初期支护封闭成环（与初支钢拱对应，换拱段在变形拱圈钢拱位置，仰拱预埋双拼钢拱，与换拱拱圈的新架双拼钢拱对应），浇筑仰拱进行仰拱充填，拆除临时仰拱，按该步骤直至仰拱施作完毕。未施做临时仰拱段下半断面落底时，采取拉中槽跳马口的施工方法，每次最大错开3m左右，杜绝单侧落底。下半断面落底、仰拱封闭成环后，应根据监控量测结果及时浇筑暗洞二次衬砌。

2.进洞方案