运营公路隧道安全评估

1、 运营公路隧道安全评估 1  引  言     随着我国大路交通建设规模的日益扩大，大路隧道(特殊是长大隧道)的建设与科研都取得了长足的进步与进展。目前，我国已经成为世界上隧道工程数量最多、条件最简单、技术进展最快的国家。据不完全统计，1979年我国大路隧道374座，通车里程仅为52 km；而2021年底，我国大路隧道已经达到2 500座，通车里程1 200 km。这些隧道经受了不同的时期，并且在不同的地质状况下、不同的技术水平条件下修建，大部分隧道已经步入“中老年”，消失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

2、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肯定威逼。因此，大路隧道的健康问题变得日益突出，我国目前20一30的大路隧道处于病害发育的亚健康状态，对现役运营大路隧道进行健康诊断和平安评估显得尤为重要。2工程概况21技术标准    某大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04、横坡15；上行线净宽为(85+103+147)m，下行线净宽为(85+245+135)m，净高50 m；上、下行隧道中线间距为35 m；设计行车速度为60 kmh；设计荷载为汽车一20、挂一1

3、00；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。22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)地段的岩体风化严峻、节理发育，为类围岩；洞身中部除了有两处小断层破裂带(32 m)外，其余大部分地段为坚硬完整的、V类围岩，个别地段(55 m)为类围岩。隧道渗漏水主要为节理裂隙水，洞口段的风化裂隙

4、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峻，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。为了保证隧道平安运营，对其进行了平安评估。 3检测项目、方法及频率     依据检测结果对隧道进行平安评估，其检测项目、方法及频率如表1所列。 4检测结果及平安评估 41  下行隧道衬砌结构的检测结果及平安评估 

5、   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，下行隧道存在下述平安隐患。    (1)隧道衬砌开裂严峻    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)漏水严峻    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。漏水严峻地带集中于11个

6、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平安不利，而且会影响行车平安。    (3)拱部衬砌混凝土强度严峻不足    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，不满意“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进展    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峻不足，合格率(点)仅为86，在洞身标100120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，拱顶消失少量空洞在所难免，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。