南渝路玛瑙山隧道病害处治

胡鸿翔 李蔚蹊 王维嘉

摘要：以南渝路玛瑙山隧道为例，对其发生的衬砌开裂、路面开裂、边沟结构倾斜等病害问题进行调查研究，并提出病害处治措施，可为既有隧道病害处治提供借鉴。

关键词：隧道； 病害检测； 病害分析； 处治措施

中图分类号：U457+.2文献标志码：B

1工程概况

1.1隧道基本情况

玛瑙山隧道位于四川省南充市高坪区境内，是G75国主干线兰海高速南渝段的重要构造物。隧道左线长515 m，右线长490 m，隧道设计速度为80 km/h。隧道建筑限界为10.25 m×5 m。隧道纵坡3.0%。

1.2隧道地层岩性

玛瑙山隧道进出口为坳沟地形，被坡洪积Q4dl+pl低液限黏土所覆盖，进出口均位于坳沟顶部。相对高差一般小于100 m。区内粉砂质泥岩大面积裸露，因砂质含量和胶结程度产生风化差异，坡表呈台阶状，台阶高度多为3～5 m，最高可为10 m。自然横坡在10°～25°间。地层岩性分别为：

①Q4dl+pl：低液限黏土，受斜坡母岩影响而呈褐黄、褐红色，含少量粉砂质泥岩和细砂岩角砾，软塑—硬塑状，厚0.5～5.0 m，分布于坳沟及局部斜坡。

②J3s：粉砂质泥岩，棕红色，矿物成分以黏土矿物为主，粉泥质结构，结构不均，钙泥质—泥质胶结，近水平层理发育，层理面倾角2°～3°，层面近水平，中—厚层状构造，局部粉砂质富集。夹薄层状粉砂岩，岩质软，具饱、脱水风化开裂特征，厚度大于70 m，在场地内大面积出露。

场地处岩层产状近于水平，节理普遍不发育。粉砂质泥岩中主要发育两组节理，L1：产状为320°～350°∠80°～86°，L2：产状为215°～255°∠85°～90°。

1.3原设计支护衬砌参数

隧道按新奥法施工原理进行洞身结构设计，即以系统锚杆、喷混凝土、钢筋网、钢架组成初期支护与二次模筑混凝土相结合的复合衬砌型式。初期支护采用C20喷混凝土，二次模筑混凝土采用C25混凝土或C25钢筋混凝土。

1.4原设计、施工概况及病害整治历史

玛瑙山隧道右线营运里程K829+004～K829+174段路面从2020年5月初开始出现路面轻微开裂、隆起等现象，至2020年12月病害进一步发展，个别地段路面出现裂缝、电缆沟侧壁倾斜、盖板倾斜等病害，为避免病害进一步发展，本路段养护单位采用灌缝材料对路面裂缝进行了封闭处治，未对检修道侧壁进行处治。

2隧道病害检测

2.1外观检测结果

2.1.1衬砌外观

玛瑙山隧道右线营运里程K829+004～K829+044（40 m）段范圍内衬砌右边墙墙面裂缝修补5处，其中纵向修补2处，环向修补3处；左侧边墙出现1处纵向修补裂缝（图1）。

2.1.2路面外观

玛瑙山隧道右线营运里程K829+004～K829+174段范围内，共发现主车道路面修补裂缝6处，其中横向裂缝5处，纵向裂缝1处（图2）。

路面裂缝均已进行过灌缝处理，本次不再对路面裂缝进行处治。

2.1.3其他附属外观检测

玛瑙山隧道右洞左侧电缆沟与超车道之间出现2处裂缝，第1段起讫营运桩号：K829+084～K829+104（20 m），最大开裂宽度为2 cm，电缆沟侧板未见异常；第2段起讫营运桩号：K829+114～K829+164（50 m），最大开裂宽度为2 cm，电缆沟侧板未见异常。

右侧电缆沟与主车道之间出现2处裂缝，第1段起讫营运桩号：K829+004～K829+069（65 m），最大开裂宽度为6 cm，电缆沟侧板出现轻微倾斜现象，未见错台及沉降；第2段起讫营运桩号：K829+119～K829+174（55 m），最大开裂宽度为7 cm，电缆沟侧板出现沉降、倾斜、轻微错台，倾斜角度约10°，部分路边指示灯陷入裂缝内，局部水泥砂浆抹平修补（图3）。

2.2仰拱回填地质雷达检测结果

玛瑙山隧道右线营运里程K829+079～K829+127段、K829+147～K829+168段右侧主车道下方，雷达信号局部反射异常，存在雷达信号反射较强烈区域，疑似仰拱回填混凝土密实性较差或存在富水区域。营运里程K829+006～K829+070段、K829+103～K829+164段超车道下方达信号局部反射异常，存在雷达信号反射较强烈区域，疑似仰拱回填混凝土密实性较差或存在混凝土脱空现象。

2.3隧道净空检测

根据玛瑙山隧道病害情况，共选取17个断面进行检测。检测结果显示，该隧道检测段落范围内，路面右侧存在不同程度的隆起现象（表1）。

2.4仰拱及填充钻孔取芯法检测

对隧道仰拱及填充钻孔取芯，其结果如表2所示。

（1）玛瑙山隧道右线钻孔取芯位置在有仰拱回填层处的回填层底部靠拱脚位置较为破损，底部存在虚渣及黏土回填，局部有积水。

铁路与公路胡鸿翔， 李蔚蹊， 王维嘉： 南渝路玛瑙山隧道病害处治

（2）回填存在片石混凝土及蜂窝麻面（图4）。

2.5病害检测结果评定

根据JTG H12-2015《公路隧道养护技术规范》中4.5.6规定：3类隧道或存在状况值为2的分项时，应对局部实施病害处治，本隧道病害检测分项技术状况评定结果见表3。

3病害原因分析

根据检测报告并结合类似工程经验，玛瑙山隧道病害产生的主要原因为：

（1）隧址区围岩为砂泥岩互层，岩质软，遇水易软化；隧道建成通车已多年，在地下水的影响下，局部岩层软化，混凝土碳化加深，且隧道拱脚处为应力集中区，导致隧道路面轻微隆起、路面与电缆沟壁发生错台、裂缝等病害。

（2）在隧道开挖过程中，由于其底部虚渣、积水等杂物未清理彻底，造成基底围岩软化；同时仰拱底部围岩可能存在超欠挖现象，造成局部地方仰拱回填或仰拱厚度不足，导致仰拱底部受力不均。

4隧道病害处治措施

根据检测报告分析，此次玛瑙山隧道检测段落的病害有几种类型（图5）。

（1）路面。路面纵向、横向裂缝已经进行裂缝封闭，路面未出现错台等危及行车安全的病害严重，隧道技术状况评定值为2，暂不采取措施。在运营期间应加强路面监测，以保证结构安全和行车安全。

（2）隧道净空断面侵限。净空断面检测发现，路面多处发生轻微隆起，技术状况评定值为1，暂不采取措施，需加强监测以保证结构安全。

（3）其他附属。隧道存在检修道存在沉降、倾斜、轻微错台，主要是由于衬砌拱脚收敛挤压造成的，因此采用219×6 mm钢管桩进行处治，可约束边墙沉降和水平位移。具体方案为：边沟底部打设219×6 mm钢管桩，长3 m，纵向间距1 m，桩的竖向夹角采用15°和30°交错布置。

5结束语

本文结合南渝路玛瑙山隧道病害处治的实际情况，通过对隧道进行专项检测，查明引起隧道病害的原因，提出针对性的处治措施，对于隧道存在检修道存在沉降、倾斜、轻微错台，采用219×6 mm钢管桩进行处治，可约束边墙沉降和水平位移。目前该隧道病害整治施工已完成，并恢复车辆正常通车。本项目可作为隧道病害的检测、病害原因分析及处治方案选择提供参考。

参考文献

［1］何川，佘健.高速公路隧道维修与加固［M］. 北京： 人民交通出版社，2004.

［2］刘海京，郑佳艳，邹宗良，等.某运营高速公路隧道衬砌坍塌病害检测及快速处治［J］.公路交通技术，2010（5）.

［3］四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院.某高速公路隧道病害专项检测报告［R］.成都︰四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，2016.

［作者简介］胡鸿翔（1990—），男，硕士，工程师，主要从事隧道及地下工程、岩土工程设计研究工作。