全国隧道常见灾害与防治技术

1隧道常见灾害及其防治技术

土木工程学院江学良2我国各类隧道均存在不同程度的病害。以隧道铁路为例：根据1997年技术状态检查统计，我国运营铁路有隧道5000余座。大部分存在不同程度的病害，有的还相当严重，其中发生失稳现象隧道3270座，占运营总数的65%

现状隧道常见的主要病害包括：隧道水害、衬砌裂损、隧道冻害、与震害3隧道水害与隧道防水4隧道水害的种类及其危害

隧道渗漏水隧道渗漏，按发生的部位分为：拱部有渗水、滴水、漏水成线和成股射流四种，边墙有渗水、淌水两种，少数有涌水灾害。危害：隧道渗水对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不利影响甚至威胁。衬砌周围积水危害:水压过大时导致衬砌破裂软化围岩，从而加大衬砌压力，导致衬砌破裂膨胀性围岩体积膨胀，导致衬砌破裂寒冷地区引发冻胀病害5潜栽流粪冲旁刷概念职：由突于地扑下水阅渗流揉和流为动而删产生牌的冲佩刷和奖溶蚀村作用逆。危害陵：衬话砌辆基英础葵下蔑沉辉，锣边谅墙衣开拆裂奸或肠仰殿拱茂、疑整颤体皇道精床沃下零沉裤开泳裂围育岩购滑个移羞错耗动丛导谋致齿衬纽奉砌产变挎形市开藏裂超未挖纷回牧填签不验实请或兔未纺全番部驰回乌填怎着脖，壁引质起猾围献岩挠坍寒塌闯，先导阁致里衬旋砌删破吧坏户。67边丧墙称溶矩洞暗出旋水8涌贪水9水害躺的成宁因可以酸归结肺为客慨观和吵主观决两方滥面原苦因：隧番道疑穿缝越钥含慕水央的睛不盐良警地晕层隧道躁衬砌开防水傻及排贼水设写施不飞完善1唉0防水芽设计守应考躁虑地晋表水阀、地返下水头、毛湖细管骂水等粮的作窗用，五以及睛由于绣人为矛因素招引起跌的附顷近水咳文地你质改执变的哗影响防城水极原淹则马：罢防主、血排翅、飘截碰、肠堵回相冶结驴合林，阵刚印柔暗并尚济痛，因引地淘制缎宜飘，软综握合切治愁理鞋。隧脉道政防质水掀结网构绸多彼采牧用艳塑忽料樱板报防衫水里层刷和厦防湾水睛混贡凝酱土百。体同序时为要础重狗视舟混即凝眠土浮的储“撑裂暖缝虾”差处拼理都。对膜于育承窄受伍高初压纽奉水删的沙隧吼道狐防示水揭或寸防瓦水肌要袍求泡高万的麻地业下爹工枯程溜要记考缩慧虑超多焰层灭防动线掉，携层仅层苏设胀防溉。隧道输的防镇水设浊计11细叔部倘构弱造灶防蛾水隧道蝇与地肃下结踢构的彼施工泥缝、用变形脉缝、舌后浇述带、越穿墙孟管、笼埋设扫件、散孔口事等处衣是整肠个工江程防爬水的枯薄弱需环节诉，对僵于细欢部构母造的市设计这与施疯工要万认真算对待痰。1澡2施工释缝防饶水13变形棕缝的慨防水1俘415隧塘道脚排廉水隧却道沫排支水洞设内励排校水洞蜡外沾排吧水竖环向讽盲裂沟环柄向叔盲发沟纵钥向铲盲糖管排嫩水隆沟截稳水咸沟排水印沟洞门牌仰坡鸣防护1诉617盾构然隧道臭防水由主要麦是解直决管双片本深身的萌防水遍和管贿片接紧缝的堪防水衬讲砌首管陶片夕的仁防状水瘦方慈法意：李管鸽片质结斥构攀的阀自替防疗水;管骑片个的返制隐作喇精枪良管春片芝的短防笋水敏措谋施谷：领密摧封屑垫碍防唯水微、侧嵌职缝格防傍水翠、纷螺贼栓设孔饿防到水纪、扎二开次显衬救砌盾构莫隧道餐防水181暴9衬砌夹类型狸和防恳水：缸衬砌扣由防傍水混趴凝土买，钢胀板或抄钢板税与混鲜凝土摧复合悦材料租制作攻，在捉侵蚀默性介顺质中昼采用梦耐侵琴蚀材两料或习做内饥衬保疫护层管筒阶的接业口是粱关键植，形截式有诉刚性誉接口绢、刚别柔结胞合接辣口和厦柔性围接口顶腹管仆隧到道杠防号水20不同尼形式共的顶温管接葵头形谎式刚性恶接口刚柔虚结合侨接口21柔交性训接纸头22沉管慈隧道塌防水汽分为侨管段起自身书防水享、管障段外菊防水付和管收段接田头防扎水特点纽奉：1）采郑用水前密型雨的防便水技绣术；2）汉采拾用投柔枯性阳接嫩头迅，搏常删采重用牲的枣是诊性益能炒优贫越唐的GI痕NA和O寄M帽E轨G喇A型货橡湿胶民止尿水派带挣所占形窑成颗的本柔违性搂接冻头稍形晓式衣；3）羡三康种貌防艺水知形丈式注的筹综齿合享应勒用团形白成凡严懒密卫的主防示水阿体揉系沉生管携隧耍道民防呜水23GI狂NA断霜面密止际水互设拔计2鼻4基本谈方法梯：适当辱疏通注浆逮堵水增设锈内防情水层水泛害裂整馆治承技梁术葬关尝键鞠：分析准病害晒成因领，对任症整夫治合困理际选驻择鹿防促水采材丧料严格屡施工除工艺运驰营楚隧克道惹的掉水泼害习治伙理2陶5隧道奖衬砌欠裂损弓及其赖防治2数6衬砌镇裂损贴的常嘱见病胖害衬砌崖变形妨、开凤裂、昼渗漏纱水端墙狗、侧盒墙、裹翼墙市位移悠、开柳裂路面才拱起您、沉锁陷、复错台茅、开轮裂2调7衬砌忍开裂2理8对不今良地林质地沉段衬印砌，肚应贯为彻“祝宁强漆勿弱得，宁过曲勿仙直，辜加强丈衬砌眠过渡仪段，铲宁长海勿短鸭”的撕原则尽量萝减少托对围迈岩的炼的扰使动，园提高湿衬砌躬质量锹。大弱力推洽广光士面爆吸破，末锚喷霉支护具，提恳高混趟凝土菌永久届性衬巨砌的拦抗裂贝、抗耀渗性躬能。预俗防腥措例施29衬砌愉变形樱、开馒裂的肿治理忍措施若暑衬帜砌疫背变面饲存珍在拨空武隙贝，怀可铁在盟衬印背介压永注谨水负泥道砂冬浆由于甚衬砌虚厚度舍不足,年太久荡变舞质恐，艳或燥裂违缝格区积域良过吸大，影浸响尿到站衬椅砌哲强驴度访，柳可竿在晴衬冶砌受面锤喷尽射巩混础凝捎土衬而砌渣裂敬缝提稳完定末时头处糕理可杆采收用牵压壶注脱环庸氧盘水纹泥扯砂趣浆归或狡水逃泥帽砂拔浆导的娱方屡法漠加烘固对熟于后衬震砌编表甜面氏腐滥蚀选、节剥帅落责及连灰咏缝孝脱园落透可翻先令清因除淋表草面盈然免后姑加与喷魔一耕层慎混驼凝清土整治温措施30路围面超拱怖起俊、晶沉香陷剪、刷错漠台鬼、税开生裂薄处孤理诱谢因采取墨措施围岩共侧压寺力过贡大，牛导致类两边立侧墙铸内移诸而引攻起的捷路面联拱起在路枕面下抛加设四水平厦支撑路驳面晒局饥部寨沉切陷过、码错陆台毛、瓶严证重升碎排裂挖出豪破损途的路跑面以劲及其白下部添的基钟层，林重铺圾路面治理发渗漏蚕水，伯并将腿水引葱入两伟侧边深沟3旁13侦2对洞犹口的道检查搭与养具护须卖引悠起置注申意惩的屑方挖面扁：挡墙花、边紫坡的阻稳定寸性洞匠口录的筑排赶水枯、战防劲水秋系桂统危羽石33泥石港流堵头塞洞条口3435隧饮道平冻务害3腾6常见巨的冻彩害种中类：拱部待挂冰缎、边腿墙结皮冰；围替岩局冻测胀晃破畜坏风，嚷引椒起陪衬庙砌坟变冻形愁破圾坏拘；衬砌蜓发生廉冰楔隧道摸内网食线挂串冰危害段性：隧纽奉道肃冻怕害起会茶导唐致坟衬务砌益冻效胀早开氏裂侦，泊甚抛至瓣疏殊松古剥预落户，屈造洒成肿隧睡道溪衬帜砌超结破构叠的碌失耗稳戒破修坏启，害降吨低荒衬病砌迫结亡构耻的愈安石全牲可贤靠抵性藏，拢严登重沫影备响暖运贩输迁的歇安辜全水和觉正调常仙运龄行颂。3讨7严寒勇及寒丙冷地腹区隧错道冻捡害的停防治打，其也基本镰措施尤是：综伯合嗓治增水更棒换男或芬改江造寇土该壤保温凭防冻加强避结构戒，如存加设日仰拱卫衬砌肯，采岔用防倍水钢谁筋混岂凝土糖衬砌五，锚五喷混摧凝土判加固绸，加俊抗冻修胀锚债杆等详。通停过裕加草深谜边邻墙蒜，扁加溪强斜底锋部挥排眉水辣等接方屈法知防肺止孙融伐坍冻害喉的防畏治38隧道刚的震躬害与惹抗震3毕9隧呢道予的兰震阳害射类晌型牵及肌特招征19堵06年撞美绍国堂旧倚金永山龙发窃生8崭.乡丰3级地星震，锈严重帮破坏运了位躬于断淋裂带尸上的六两座动隧道凳；19剧23年赵日蛋本葱关抬东怒发浙生8沈.隆2级酸地蔬震趋，的区遇铁慕路树线拣上8昆2座梳隧绢道状遭稠到艘破葛坏猛或善变县形;1显9挤5俯2年丙美垫国保克涉斯发发阔生7.猜7级地块震，警穿越辉地震尤断裂渗带的守四座京铁路驳隧道窃全部互都发嘉生了打严重傅破坏狗；1轻9遣8加3年暗距键上截海如市1详5抽0膊k黎m以针外涂的暮洋众面内上款发榜生6级盐地膨震够，抚打饱浦询路萌管域片为上肉的剑出飞现血了5座可毛见裂略缝；1寸9筑9纸5年在敏日本架阪神蛙大地识震中,地铁益结构炎发生壁了很余大破钳坏，遣车站翠结构逼破坏招尤为刺明显芹。神弹户高宏铁大够开车巾站宴的肉震袄害荣情撞况裳，虏用坐明良挖泡法谢于1寨9牧6检4年捎建洞成匠，槐中外柱摩（B4财00侧×D源10底00痒mm，3拿.喂5巡寿m）约30根熔完肺全吐破岗坏薯，破顶染板免下粗沉镜约3m，脸隧维道稿断话面职变话成M形州。40隧才道血的爸震河害圆类吩型判及冶特斤征隧错道谢的孝中顺柱犹上搁端选或垒下夫端寻混陶凝熔土虫剥五落垃，谁钢啦筋馒弯令曲慨。电在令线夺路案方唯向千及尚垂套直士方粉向清上势，翅轴宿向炒钢毒筋腔鼓博出径，货箍挑筋造也绑有孙许读多远破罩坏猪的拿，林在鹅侧晚壁燥的庄隅宝角厦部唯分姨也棕发彻生居裂煤缝怠及佩变带位虏但非无狗显躬著舅破遍坏旗。在茄阪诉神蜻大项地务震挨中歌，需山笛岭脉隧管道炸也溪遭壶到输严疼重待的弟破悬坏铜。挨主浇要嘱是忌侧悟壁烧的戒压搬溃财裂研纹特及连拱钉部晚剪献切鱼剥停落阴及衬环烛向作开仆裂全。除许野多酬建柿于20世纪60年作代宫的文隧骂道邻，任由咐于映设架计浩时线未堡考傻虑滤浅散埋但地兆层枯变窑形耽的欢影箩响会，烘隧今道傍结章构咽的黑变辽形爹性扫能布不参能略承族受同这愈次部大复地悄震丝式，跃拱夕顶膏部拨分这发汇生东较率严帜重辩的庄剪荐切惑裂范纹依及炎剥玻落荐，刷隧遣道调横挤断太面劲方淘向歪发设生片混皮凝况土程片伶的酸剥叨落坑。乓如梨山做阳觉新桨干沾线功的梁六益甲趟隧息道站，41隧阻道悬的睬震奴害册类荒型伍及务特坑征长1衰6薄2支3抱5乞m，横跟切六吼甲断哨层系甲，地字震后困隧道壳的水患泥内虽壁有岂众多紧裂缝转，裂透缝长课达数私十米留的地棋方有3处，泳隧道白的检释查通好道在陶百米晌范围溪内出胖现裂沫缝。19陕99年9月2务1日，烛我国装台湾封省台本中地道区发虾生了完里氏7喷.被3级宗地仍震腐（向集膨集盒地侄震章）,那纽奉次丢大者地俱震薪造封成23傻75人鸦死蛙亡,奥10性00坑0多穴人蜡受打伤迷，30站00丢0多侍座性建烛筑味物另倒火塌具。通地扎震盛发夫生寸后,通过姨对台酒中地跨区57座邪山夕岭叮隧啊道递进旦行禾调抄查,发费现浇除骂了8座隧伴道未膛受损嫩坏外,其振余4枪9座螺都饶有亲不粒同熄程悔度俘的抗损古坏,而逮且咱表趣现语出坏不条同息。永形阔式驰的亏损脖坏,如砍衬索砌隶开愉裂跨、才衬映砌垃剥惕落戴、肥洞膊门罢破正坏革、硬地渡下灶水糕涌墓入常、库钢秧筋包鼓紧出提及秀弯予曲语、坦衬变砌仓移绍位足、毁底鱼板望开茎裂揭及土由切于晋边脸坡锯破歪坏也造游成飘的台隧期道娘坍炸塌薄。都汶挣公路1陈1座隧拒道示拥意图汶川变地震隧道珠的震塌害类井型及冲特征都江堰－映秀：

都汶高速（紫坪铺隧道、龙洞子隧道、龙溪隧道）

映秀-汶川：

都汶公路卧龙连接线（烧火坪隧道）都汶公路二级路段（单坎梁子隧道、草坡隧道、桃关隧道、福堂坝隧道、彻底关隧道、毛家湾隧道、皂角湾隧道）

1.洞灯口礼边玩坡泥滑映塌溪与缴崩帜塌慕（13处）洞口像边坡漆滑塌洞口职边坡头滑塌龙云洞秋子圈隧顽道池出翻口协的视震事害龙销溪最隧合道馋出塌口臭高抚陡取边愉坡泉崩书落2.洞门谊裂损主要宣发生需在端冲墙式闸和柱制墙式绪洞门须结构当中。桃关隧例道圆示弧形疤端墙究开裂踢与松蓄脱ma惧x:溜50理cm洞口说段坍萝方（5处）3忙.衬砌珍及围威岩坍窗塌龙戚溪鸟隧深道K2碌1+滴57熄5-捧58隔0拱部袭地震加坍方龙溪渡隧道筒二衬匙坍落纵雹向楼裂位缝4.衬砌男开裂换及错师位都汶什公路11座辜隧狐道宪中8座隧鼻道出祝现了布不同吴程度艘的衬票砌开瓣裂横向茧张裂环向研破裂则与错赵台（治最晕大尼可这达20驼cm）斜选向马剪棋裂底板伏强烈皆隆起5肺.底珍板施开煤裂眉及见隆砖起底义板喘强净烈勾隆虹起初症期告支壁护侦鼓傲出伏、浩剪威裂6馒.初期疯支护塞变形越及开钱裂初畜期慌钢辞架数溃求屈地下舌隧道门属于巧几何瞎线性疫结构汤，在裕地震谷荷载端的作糟用下杆，由森于周岸围介烧质的祝存在胀，其破动态梅反应嚼会呈础现出芬与地框面建弄筑不那同的绍特性匆，主软要变适现为料：1辞)地欢下熔隧痕道坑的刺振厉动划变狂形樱受什周角围坟介卡质漂的皱约夜束时作跃用呼明察显,结何构鸟的齿动服力怪反后应免一境般酒不滴明茧显扒。2)在地寸震荷竟载作桨用下,当地猛下隧峰道结愿构存指在明猛显惯司性或总周围州介质隙与结灶构间模的刚留度失吨配时,结棒构列会谨产解生坛过茧度卡变消形娱而佳破赠坏遭。3)地下他隧道畜震害给多发巧生在璃地质洽条件研有较梦大变椅化的辣区域;相反户如果云地质雅条件改均匀,即且便考震涨级鸡较瓦大,结抄构叨也添较战安天全。4种)地攻下睬隧织道葡若镰穿欣过讲地沃质挡不余良搭地切带协也躁易眠遭件震趣害响。5砌)结解构诞断表面遭形塌状倘及秋刚苍度竿发姐生绢明队显钥变贡化富的皮部催位量，车如吹隧逆恫着进漠出僚口养等渗部币位谅均垮为韵抗渴震夫的境薄冈弱史环区节己。5劣)地链下艳隧柄道款的吴破掀坏谜形叼式块主锁要画是后弯械曲泊裂碧缝凶、葛竖荒向践裂援缝酱混腥凝斯土惑脱层落协和掘钢下筋情外驰露劲等。衬砌的芝剪揪切仪移户位。当隧肤道虎建钟在告断语层妨破悼碎雾带燃上吨时,常兼常东会傲发啄生梦这羽种项形兵式债的溉破躺坏气。页在退台咬湾缸“9·亲21云”地震悟中,位绪于汁断舒层腐带喊上炊的畅一温座迟输附水蔬隧烈道斗就公发鸭生覆了吊这谊种趣破斑坏捐。爆由辣于醉断大层朱的茶移闲位,该禽输聚水沈隧球道宣在歇进臭水缝口疑下威游18档0m处旷发蓝生叼了或剪练切需滑艇移,如图6-抖18所亡示,隧道异在竖律直方陪向分真开4隧假道敢震维害少的盏主瞎要铸表工现密形篮式衬砌焦剪切咏移位社图m,在水茎平方在向分时开3大m右,整养个息隧尖道纤发泽生评严政重绘破烦坏之。(浴2明)边坡迷破坏肿造成租的隧颠道坍字塌边张坡深破硬坏酷造来成碑的攀隧涌道雅坍斑塌(数3赵)衬砌侨开裂地震碗中,衬砌愤开裂寸是最痰常发拉生的汉现象究。这南种形久式的雅衬砌句破坏鸽在又茫可分喝为纵开向裂落损、抹横向刃裂损吹、斜虹向裂两损、数斜向着裂损惑进一框步发冒展所吃致的环环缓向踏裂慰损广、漂底廉板拍裂丸损悼以刑及朗沿扛着遍孔上口搂如目电忠缆典槽对、尸避鞭车踏洞凝或玻避剩人越洞帝发末生挎的佛裂价损但。衬砌绕纵向怖裂损讽图衬肚砌宣横触向诸裂线损昂图衬砌虚斜向仓裂损拆图衬砌敢环向就裂损择图底板桂裂损陷图孔口机附近掉衬砌房诚裂损敲图(啊4萄)边墙声开裂由于虑显著读的边昨墙向谨内变游形造俗成的半隧道拌破坏限。这散种变沃形可浙以造坦成边杆墙衬烂砌的例大量斤开裂,甚精至活导梁致洗边制沟算的培倒谊塌摩。边墙环变形隧道环震害忆的机白理现场慨调查妙表明,隧瓣道蜡及劳地防下狐结奶构宏的结震清害住形麻态踏的枝差刮异与必地严震耗强观度洒、规震番中楚距忘、骆地愁震味波跪的距特油性让、看地钱震趟力萄的沾作败用莫方近向园、生地旁质捐条凡件窜、温衬滋砌粉条些件苍、尘隧穴道排与轨围窝岩出的田相泊对塌刚握度脑、豆施什工有方冲法芦、忌施虹工府的观难淋易烘程迟度踪蝶以挣及屑施吼工填过城程脚中欠是距否逆出响现坐坍才方销等省有写密框切幸关影系鸽。看根租据魂以罢往挡地湿下称结派构呢在岗地回震咳中种所赌表盒现菊的朵行幕为严可糊知,地缎震独的挑主枕要甚或把次每要催效喜应高均征可唉使录隧躲道橡结容构势遭春受皱破洗坏情。弱这董些裤效回应屑包积括沾两镇个作方澡面:(1渔)围岩级失稳,主遭要匆指咐围窑岩取的至变据形爱、膨差听异慕位建移危、犬震瞧害屯和哨液昏化陡；(2幼)地震拔惯性拔力,主驴要管指腹强拔烈菠的蔑地祖层恭运苏动美在菜结捧构蜡中佳所装产忽生号的宽惯等性看力傲所颗造耀成闪的民破般坏挎。隧乞道设震知害益的汤机班理围膀岩召失修稳冰和尿地衬震谁惯颗性文力教作决用是帜地艘下松结登构处震牙害屡的帅两申种碌主盼要毁原岁因骄。窑对揪于志同赞一抓程宴度祸的茅大模地应摇籍动简而臣言,如果凶仅论辞及结撞构的汽惯性乱力,地晚下朴结走构盯要扒比况地缠面悔结戴构鉴安圾全瓜的兔多暗。颤这励是肿因予为收地柔下凉结悬构喉处妄于特周乏围摸地旬层满的忙约谅束块之临中,并与附地层朝一起民运动秤。因推而,地下病结构唉在地储震运旨动过货程中,仅革仅朝按腰照己其件相氧对筝于够地哪层舞的晒质离量袜密施度贿和袭刚黎度熔分还担献一姨部贴分射地妙震说变思形杠和谢荷歇载,而不御像地情面结蹈构那乓样,承疗担狐全制部章的票惯芝性丧力茅。研熟究沟表需明:隧道逐结构生抵抗纵前向分的碍拉币压恳和糊横援向茎的旗剪凑切愧两衫种派作餐用的浇能筹力,并皮不设因姐结虎构求刚逢度哈的删加创强埋而符有驼很级大淹改磨善全。泼所望以,隧贼道屋结桨构扣的章抗荷震桨设格计引原五则蔽应册当虏考阿虑得这每种络破靠坏宜作配用,使票设谜计秆的帽结妥构鹅应模有体足菠够泉的晕韧正性简以责吸消收弦地优震遍所邀产帜生朗的慰相钩位愉衍句生蚊应拾力神和黄相葵对性变音位,同时榨又不若损害平其承哀受静楼载的袖能力赖。一泄味加奶强结姑构,试图德让结耐构去径抵抗习相当筋大的雾强制流变位寇所产朗生的斤内力遗是不箱现实你的。（1）污选程址颂与和规苍划塌设避计肚方筝面在强鲜震区烧避免究隧道印直接裁穿越走活动吼断裂厌，穿贝越活豪动断袋裂带泪的次纠级断属层时撇必须储要加与强抗羽震设躺防措聋施，者在次橡级断柳裂带用两侧畏一定还范围杂内二休次衬鹊砌应近采用撤钢筋桐混凝射土结渡构。隧道抗减革震启尚示（2）伟洞斑口怨段山佩岭扔隧师道您洞楚口膛边夜坡绪在票强逗震甚作编用黄下洁的普稳岸定杜性瓦直师接珠关悬系吹到泥隧军道辽运抽营货安夹全北，侄地凯震斧中对极路易卧产槐生