城市隧道的科学养护构建

刘 扬

（郑州市城市隧道综合管理养护中心，河南 郑州 450000）

近年来，随着城市化建设进程的不断加快，国内城市建设以及发展规模也在逐年的扩大，城市地下空间资源成为开发利用的热点。为促进城市交通事业的快速发展，隧道成为缓解交通空间资源不足的重点，加强隧道养护以及管理势在必行。实践中可以看到，如果隧道出现渗漏水以及衬砌开裂等问题，或者养护管理不到位，均会导致交通问题，严重时会造成交通瘫痪。

1 城市隧道常见病害问题分析

从当前城市隧道运行情况来看，常见的病害主要有三种类型，即冻害、衬砌裂损以及水害。上述三种病害多发于风化变质岩以及断层破碎带等，尤其在斜坡以及岩堆崩塌和滑坡结构等复杂地带。水害是城市隧道病害中最为严重的一种，三种病害相互影响和作用下也会导致其他类型的复杂病害，通常不以单一形式存在。从实践来看，隧道水害较为严重时，会对交通出行造成安全隐患，比如隧道长期湿度较大，导致电路出现短路问题。同时，长期的渗漏水以及积水问题，会导致隧道内的衬砌出现开裂现象，严重时会导致原裂缝变大；若渗漏水问题得不到及时处理，并且具有侵蚀性时，会导致衬砌混凝土受到严重的侵蚀。对于寒冷的地区而言，水害容易引发冻害，以至于隧道围岩出现严重冻胀或者衬砌开裂。衬砌开裂以及变形和错台是城市隧道裂损的体现，同时衬砌开裂会造成地下水外渗，以至于混凝土受到严重的侵蚀，当冻害发生以后，随着气温的回升，冻害位置的冰逐渐融化成水，长期渗漏和潮湿，导致衬砌混凝土变形开裂。如果围岩渗漏水具有较强的侵蚀性，则会导致衬砌混凝土出现松动或者剥落问题，以至于衬砌裂损加剧。若反复出现冻害问题，则会造成衬砌承载能力下降，给城市隧道埋下安全隐患。

2 加强城市隧道病害科学处理的有效措施

2.1 城市隧道病害的预防以及整治措施

从整体而言，城市隧道病害防治过程中，应先采取有效的预防措施和手段。在具体施工时，应严防隧道地表水的漫流以及下渗，并且确保整体基底以及顶面的干燥。同时，通过增建排水沟等方式来有效预防地下水侵蚀而造成的基底面被掏空与软化。对于围岩地基而言，基于膨胀性以及断层破碎带和冻胀性围岩地基特点分析，建议采用钢筋混凝土形式的曲墙仰拱衬砌法予以加强。对于四级围岩和软岩地基来讲，在进行双层深沟和钢筋网板类型的整体道床施工时，应对其基础进行彻底清理，无须布设仰拱。实践中可以适当增设具有较强侧向支撑和便于维护的密井暗管侧沟，以此来有效疏干基底位置的积水。采用上述排水措施，不仅挖沟断面相对较小，而且对岩质地段也具有较强的适用性。直墙以及曲墙和隧道衬砌，可深埋于仰拱之下，无须对边墙基础进行加深。平面布置时，建议采用对隧道边墙稳定性影响相对较小的中心暗沟或单侧沟。结合多年的实践工作经验，利用技术经济性良好的密井暗管式深侧沟进行地下水降排，不仅可以有效防治隧道道床下沉形成的裂损病害，而且能够有效提高隧道道床工程整体施工质量。基于对施工养护管理便捷性的考虑，隧道浅基边墙施工时利用钢筋混凝土板式道床对已破损道床修护，横向轨束梁法以及轨下支墩法的应用，可以有效提高道床整体安全稳定性。

2.2 城市隧道具体病害防治措施

2.2.1 隧道水害防治措施

在城市隧道水害防治过程中，应建立完整的防水体系，将防水、堵水以及排水三者结合在一起，既要防控和综合治理，又要坚持因地制宜的原则。上述防害措施配合应用的基础上，应构建综合防御和控制体系。水害处理过程中，应从以下几个方面着手：一是，对地表以及地下截水进行补充，使其得以完善。在城市隧道较为薄弱的环节，应尽可能将水截留，并且将其引排掉。二是，确保城市隧道中的原排水系统能够发挥作用，能够通畅排出隧道中的水。同时，用砂浆回填衬砌背面空隙处。三是，实践中为了能够有效防止出现衬砌渗漏水问题，应布设引水管、引水渡槽以及泄水管等，相关排水设施应配备齐全。四是，在隧道衬砌内侧贴上防水层，并且利用密封防水材料将变形缝以及施工缝予以封堵。同时，对漏水较为严重的部位，及时采取有效的套拱措施进行加固处理。

2.2.2 隧道冻害防治措施

在冻害问题防治处理过程中，应先了解隧道位置的围岩地下水冻结原因，并且采用有效的综合治理方法来实现防冻的目的。具体而言，从以下几个方面着手：一是，严格防范隧道衬砌漏水问题，保证衬砌结构免受冻害。同时，采用有效的抗冻以及防水结构层、接缝。二是，对于已经出现冻害之处，应确保冻结圈外排水系统功能，及时将水排掉，避免地下水向冻结圈内延伸。三是，衬砌背面空隙处，利用砂浆进行密实回填。同时要确保排水系统和相关设施一直处于不冻结状态，而且要保证顺畅排水。对于严寒地带而言，可利用中心深埋泄水洞等方法进行应对，加强结构以及更换土壤，利用保温材料来有效预防冻害或者融坍问题。

2.2.3 衬砌裂损防治措施

在城市隧道衬砌裂损病害处理过程中，应注意消除已经产生的裂损，同时还要防止裂损病害扩大，并且采用稳固岩体与衬砌加固相结合的方法进行病害防治，消除结构危害。在稳固围岩施工过程中，应注意支挡、注浆以及锚杆等加固，对衬砌背面的压浆以及回填和换填等进行有效处理。在更换以及加固衬砌时，应注意压浆、嵌补、喷锚加固，并且采用套拱加固法和衬砌更换法进行有效处理。

2.3 加强城市隧道日常运行观测

城市隧道建成并投用后一段时间，难免会出现沉降变形问题。如果这种沉降变形已经危机到了隧道自身的安全可靠性，则变形必定超出了限值。为此，在隧道日常运行过程中应注意安全观测，及时把握隧道变形及其问题和趋势，采取有效的措施进行预防和处理。做到及早发现及时解决问题的同时，还要定期全面把握城市隧道工程结构特点，做好日常观测，为隧道的养护管理提供数据支持。同时，现场采集相关数据信息，检核有无出现错误或者漏洞之处，对闭合差进行精确计算。如果超出了规定的限值和范围，则应及时对其进行重新测量。在观测时，若观测点出现了较大波动的变形值，则应先核实测量问题，确保无误后上报。如果设计方对此提供了报警阈值，则变形加速或者变形值超出了报警阈值的情况，应向甲方汇报详情并分析其产生的原因。

3 结语

综上所述，在当前城市隧道工程项目建设、运行中应做好日常养护管理工作，既要加强观测和日常运行养护管理，又要对已经发现的病害进行针对性处理，以免病害扩大而造成更为严重的隐患和后果。实践中应立足实际，结合隧道所在位置的特点以及应用管理要求，制定切实可行的科学养护管理机制，并且通过制度的落实来确保城市隧道质量及其安全可靠性。