隧道养护与维修汇总

1、隧道养护与维修张运良 讲座1主要内容三、隧道养护、维修技术要点一、隧道基本知识二、隧道病害等级确定一隧道基本知识1.1. 隧道 控基本概念 是一种修建在地下的工程建筑物。 修建在地下、两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道(在保留上部地层的前提下开挖出能够提供某种用途的地下空间)。1.隧道(tunnel)52. 隧道建筑限界隧道建筑限界是为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全，而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。总的来说，隧道建筑限界是指衬砌内缘不能侵入的轮廓线。公路隧道建筑限界组成部分 行车道宽度（W） 侧向宽度（L） 人行道（R）或检修道（J）当设置人行道时

2、，含余宽（C） 车道数7公路隧道建筑限界组成部分8公路隧道建筑限界标准9铁路隧道公路隧道地下铁道人行通道交通类隧道引水隧道尾水隧道导流隧道泄洪隧道水工隧道给水隧道排水隧道管路隧道市政隧道采矿巷道运输巷道矿山 隧道按隧道的用途人防隧道101.2.隧道分类特大断面（100m 2 ）大断面（50100m 2 ）中等断面（1050m 2 ）小断面（310m 2 ）极小断面（3m 2 ）这是按国际隧道协会(ITAInternationalTunnel Association)的定义数值划分的 。按开挖断面大小分:11公路：特长隧道L3000m长隧道3000L1000m中长隧道1000L500m短隧道L5

3、00m按隧道长度分(山岭隧道):铁路：特长隧道L10000m长隧道10000L3000m中长隧道3000L500m短隧道L 500m12在线路翻越山岭地段，通过修建隧道可减少展线长度，使线路平直。这是山岭交通隧道的最大功能。在设计上一般把这种隧道称为 越岭隧道1. 3 交通隧道的功能交通隧道是指专供铁路或公路运输使用的地下工程结构物 。它是铁路或公路的重要组成部分之一。1.克服高程障碍:131.3 交通隧道的功能14在线路沿河谷绕行时，为避免不良地质地段，如滑坡等，用隧道来裁弯取直时，可缩短线路长度这种隧道一般称为 傍山隧道或河谷隧道2.裁弯取直(缩短线路):1.3 交通隧道的功能15例如：（

4、1）大瑶山隧道（铁路）16例如：（2）蕉溪岭隧道群（公路）17对于容易发生塌方、掉石、泥石流、滑坡等病害地段，修建隧道可大大改善运营条件，保证行车安全，节省养护维修费用。3.避开不良地质地段:例如，当一条线路有可能是从滑坡地段上通过时，可把线路往里挪动一些，用隧道通过。1.3 交通隧道的功能181.3 交通隧道的功能194.避开其他重要建筑或工程等: 与公路、城市主干道的交叉处 穿越城区重要建筑物 穿越城区重要风景、园林区域 绕避大型水利枢纽工程等1.3 交通隧道的功能201.3 交通隧道的功能21长沙市湘江营盘路隧道22长沙市湘江营盘路隧道231 1 、洞身结构目前隧道中普遍采用的结构型式：

5、复合式衬砌= = 初期支护 +( 防水层 )+ 二次衬砌1. 4 交通隧道结构隧道洞身支护结构 复合式衬砌 22锚杆，长3.0m90 665 20 405252%路线设计标高20图 2-16 复合式衬砌结构图15452025号素砼隧底填充10号素砼307021085154初期支护喷射20号砼，厚20cm防水层 预留沉降量5cm25号素砼，模注二次衬砌r=465328140隧道中线线路中线R=1270200R=5058125号素砼复合式衬砌2、 、 隧道洞门结构（1 1 ）洞门作用) 1) 支挡山体、稳定洞口边仰坡- 挡墙性质) 2) 拦挡落石) 3) 汇排水) 4) 装饰美化（2 ）洞门的类型

6、1) 环框式2) 端墙式3) 翼墙式4) 式 柱式 ：长大隧道、城市附近风景区地形条件限制不能设置翼墙，设2 2 4 4 个大柱墩5) 台阶式6) 喇叭式洞门7) 其它类型：削竹式带遮阳棚式环框式洞门实例29环框式洞门实例30环框式洞门实例31(1)端墙的作用支护洞口仰坡，并将仰坡水流汇集排出2.4.2 隧道洞门的结构类型2. 端墙式洞门端墙32端墙式洞门端墙33端墙式洞门端墙34端墙式洞门端墙35翼墙式洞门(实例)检查梯翼墙36翼墙式洞门(实例)翼墙检查梯37柱式洞门38柱式洞门39柱式洞门40柱式洞门41台阶式洞门效果图42台阶式洞门实例43削竹式洞门实例削竹式洞门44削竹式洞门实例454

7、6喇叭式洞门47二隧道病害等级确定2.1 公路隧道常见病害1. 隧道内渗漏水主要指隧道围岩的地下水或部分地表水，以渗漏或涌出方式进入隧道内造成的危害，包括隧道渗漏水和涌水等。2. 衬砌裂损隧道衬砌裂损的类型，主要有衬砌变形、衬砌开裂、衬砌背后空洞、拱脚下沉以及仰拱破碎（进而引起路基下沉、路面翻浆冒泥）等。3. 衬砌腐蚀主要分为物理性侵蚀和化学性腐蚀两类。渗水滴水淌水纵向裂缝斜向裂缝环向裂缝网状裂缝4. 隧道冻害指隧道内水流和围岩积水冻结，引起隧道拱部挂冰、边墙结冰、围岩冻胀、衬砌胀裂等，影响到安全运营和建筑物正常使用的各种病害。5. 路面损毁主要指隧道内路面拱起、坑洞、沉陷、错台、开裂、溜滑等

8、。6. 通风不足。7. 照明不良等。瓷砖开裂、剥落排水沟生活垃圾堵塞严重人行道侧壁砼开裂、脱落 盖板损坏3.2 公路隧道结构检查1. 土建结构的检查工作分为 日常检查(1 次/ 周) 、定期检查(1 次/年) 、特别检查和专项检 查四类。2. 日常检查 是对土建结构的外观状况进行的日常巡视检查。通过日常检查，应及时发现早期破损、显著病害或其他异常情况，并确定对策措施。3. 定期检查 是按规定周期对土建结构的基本技术状况进行全面检查。通过定期检查，应系统掌握结构基本技术状况，评定结构物功能状态，为制订养护工作计划提供依据。4. 特别检查 是在隧道遭遇自然灾害、发生交通事故或出现其他异常事件后，对

9、遭受影响的结构立即进行的详细检查。通过特别检查，应及时掌握结构受损情况，为采取对策措施提供依据。5. 专项检查 是根据定期检查和特别检查的结果，或者通过其他途径，判断需要进一步查明某些破损或病害的详细情况而进行的更深入的专门检测。通过专项检查，应完整掌握破损或病害的详细资料，为其是否实施处治以及采取何种处治措施等提供技术依据。日常、定期和特别检查结果的判定判定分类检 检 查 查 结 结 论S情况正常（无异常情况，或虽有异常情况但很轻微）B存在异常情况，但不明确，应作进一步检查或观测以确定对策A异常情况显著，危及行人、行车安全，应采取处治措施或特别对策3.3 公路隧道病害等级判定专项检查结果的判

10、定判定分类检 检 查 查 结 结 论B结构存在轻微破损，现阶段对行人、行车不会有影响，但应进行监测或观测1A结构存在破坏，可能会危及行人、行车安全，应准备采取对策措施2A结构存在较严重破坏，将会危及行人、行车安全，应尽早采取对策措施3A结构存在严重破坏，已危及行人、行车安全，必须立即采取紧急对策措施外荷载作用所致结构破损的判定基准异常情况判定衬砌变形、移动、沉降 衬砌裂缝 衬砌起层、剥落 衬砌突发性坍塌B B虽存在变形、位移、沉降，但已停止发展，已无可能再发生异常情况存在裂缝，但无发展趋势 1A出现变形、位移、沉降，但发展缓慢存在裂缝，有一定发展趋势衬砌侧面存在空隙，估计今后由于地下水的作用，

11、空隙会扩大2A出现变形、位移、沉降，估计近期内结构物功能会下降裂缝密集，出现剪切性裂缝，发展速度较快侧墙处裂缝密集，衬砌压裂，导致起层、剥落，侧墙混凝土有可能掉下拱部背面存在大的空洞，上部落石可能掉落至拱背3A出现变形、位移、沉降，结构物应有的功能明显下降裂缝密集，出现剪切性裂缝，并且发展速度快由于拱顶裂缝密集，衬砌开裂，导致起层、剥落，混凝土块可能掉下衬砌拱部背面存在大的空洞，且衬砌有效厚度很薄，空腔上部可能掉落至拱背材料劣化所致结构破损的判定基准异常情况判定衬砌断面强度降低 衬砌起层、剥落 钢材腐蚀B B存在材料劣化情况，但对断面强度几乎没有影响难以确定起层、剥落 表面局部腐蚀1A由于材料

12、劣化等原因，断面强度有所下降，结构物功能可能受到损害孔蚀或钢材表面全部生锈、腐蚀2A由于材料劣化等原因，断面强度有相当程度的下降，结构物功能受到一定的损害由于侧墙部位材料劣化，导致混凝土起层、剥落，混凝土块可能掉落或已有掉落由于腐蚀，钢材断面明显减小，结构物功能受到损害3A由于材料劣化等原因，断面强度明显下降，结构物功能损害明显由于拱顶部位的材料劣化，导致混凝土起层、剥落，混凝土块可能掉落或已有掉落渗漏水所致的结构破损的判定基准异常情况判定渗漏水 结冰、砂土流出B B从衬砌裂缝等处渗水，几乎不影响行车安全有渗漏水，但现在几乎没有影响1A从衬砌裂缝等处漏水，不久可能会影响行车安全由于排水不良，铺

13、砌层可能积水2A从衬砌裂缝等处涌水，影响行车安全由于排水不良，铺砌层积水3A从衬砌裂缝等处喷射水流，严重影响行车安全在寒冷地区，由于漏水等，形成挂冰、冰柱，侵人规定限界；砂土等伴随漏水流出，铺砌层可能发生浸没和沉降三隧道养护、维修技术要点3.1 公路隧道养护范围及原则1. 养护范围隧道的土建结构、机电设施及其他工程设施的养护维修工程等。2. 养护维修原则以预防为主，预防与及时整治相结合。3.2 土建结构养护维修土建结构的养护维修工作主要包括经常性或预防性的保养和轻微破损部分的维修等内容，以恢复和保持结构的良好使用状态。1. 洞口及时清除洞口边仰坡上的危石、浮士，冬季应清除积雪和挂冰，保持洞口边

14、沟和边仰坡上截( 排) 水沟的完好、畅通，修复洞口挡土墙、护坡、排水设施和减光设施等结构物的轻微损坏，维护洞口花草树木的完好。2. 洞身无衬砌隧道出现的碎裂、松动岩石和危石，应本着少清除、多稳固的原则，加以处理；围岩的渗漏水，应开设泄水孔接引水管，将水导入边沟排出；冬季应 及时清除洞顶挂冰。有衬砌隧道出现的衬砌起层或剥离，应及时加以清除或加固；对衬砌的渗漏水，可将水流引人边沟排出；冬季应及时清除洞顶挂冰等。3. 路面及时清除隧道内外路面上的塌( 散) 落物，及时修复、更换损坏的害井盖或其 他设施的盖板；当路面出现渗漏水时，应及时处理，将水引人边沟排出，防止路面积水或结冰；冬季应及时清除洞口处积

15、雪。4. 排水设施维护隧道内外排水设施的完好，发现破损及时修复；排水管堵塞时，可用高压水或压缩空气疏通。5. 内装内装应保持完好和整洁美观，如有破损、缺失应及时修补恢复，不能修复的应及时更新。6. 人行道或检修道维护人行道或检修道的完好和畅通，道板如有破损或缺失，应及时进行修复和补充；定期保养人行道或检修道护栏，防止其锈蚀、损坏。3.3 机电设施养护维修1. 供配电设施供配电设施日常检查主要针对变压器、高低压配电柜及变配电室内相关设备外观及一般运行状态进行，通过观察外观异常、声响、发热、气味、火花等现象，及时发现设备故障。2. 照明设施（1 ）照明设施包括灯具、托架、标志及信号灯、洞外路灯和照

16、明线路等为隧道营运提供照明服务的设施。（2 ）照明设施日常检查主要是对设施使用及损坏情况进行的巡检登记。对中间段连续坏灯2 盏以上，洞口加强段连续坏灯3盏以上应及时进行更换或维修。3. 通风设施（1 ）通风设施主要包括轴流风机、离心风机、射流风机及其配套设施等。（2 ）通风设施的日常检查主要是通过观察设备运转有无异常，确定设备是否存在隐患，并及时排除故障。4. 消防与救援设施（1 ）消防与救援设施是指用于预防隧道火灾和进行必要救援的设施，包括火灾报警装置、紧急电话、消防设施、横通道设施等。（2 ）消防与救援设施的标志应保持完好、醒目。（3 ）消防与救援设施日常检查主要是对隧道内消防设备、报警设

17、备、洞外消防设施 的外观进行巡视，及时处理设施的异常情况。5. 监控设施（1 ）监控设施主要包括烟雾浓度探测仪、CO 检测仪、交通量检测仪、车高仪、电视监控设施、播音设施、可变信息板、限速标识设施、信息处理设施以及控制软件等监视隧道营运状态、设备运转情况及控制相关设备运转的各种设施。（2 ）监控设施日常检查是对隧道内各种监控传感器、信息板及信号标识、监控室的各种监视设备进行的一般外观巡检，发现异常应立即处理。3.4. 公路隧道常见病害整治技术隧道病害整治原则1. 针对病害产生的原因及围岩地质条件等实际情况，综合运用现有的各种整治技术，有针对性地选择科学、合理的整治措施；2. 尽可能不破坏现有的

18、结构防水体系，防止隧道漏水，影响今后的运行；3. 尽量不破坏现有二次衬砌，降低施工风险；4. 尽量利用既有的结构物和设备设施等。3.4.1 隧道渗漏水1. 整治原则采取“ 以排为主，截、堵、排结合，综合整治 ”的治理原则。2. 整治方法(1) 根据隧道渗漏水的状况，隧道内渗漏水分为线状漏水和面状漏水两类。(2) 公路隧道内渗漏水的整治方法，主要有导水法、止水法、背后压浆法和降低水位法等。在具体的施作过程中，可根据实际情况选用适当的方法和材料。a. 对渗漏水量较小的裂缝 ，其施工工序为：凿槽；堵漏；注浆。b. 对渗漏水量较大的裂缝，采取凿槽引排处理注浆堵水凿槽埋管增设泄水孔汇流引排c. 大面积渗

19、水治理大面积渗水段，宜采用双液注浆堵水的办法进行处理，其主要施工过程为：钻设泄水孔；钻设注浆孔；安设注浆管；压注水泥水玻璃双液浆。压注浆时，注浆压力控制在0.4 0.5MPa 。水泥水玻璃双液浆的配比为：水泥: 水玻璃=1:1( 体积比) ，水: 水泥=1:1 。注浆的顺序：先拱部，后边墙，全孔一次性注浆。堵水注浆完成后，割除注浆外露部分，涂刷刮抹料与调色料。对严重漏水的隧道，可采取套拱加固。拱墙双液注浆管安设断面示意图（尺寸单位：cm ）路面渗水施工缝或伸缩缝注浆管安设（尺寸单位：cm ）3.4.2 衬砌裂损整治1. 整治原则加固为主，拆换为辅。2. 整治方法隧道衬砌裂损的整治，两类主要方法

20、：加固围岩；加固补强衬砌；两者相结合的综合治理措施。（1 ）加固围岩法1 ）锚固注浆法对 级以上的围岩，可在衬砌上均匀布置孔位，用风钻打深度4 6m 的孔，进行压浆，再打入金属锚杆锚固。2 ）深孔压浆法在衬砌上均匀布置孔位，用风钻打深度4 6m 的孔，向衬砌周围破碎围岩体内压浆，加固围岩。常用压浆材料为水泥浆、水泥水玻璃浆液等，也可采用其他化学浆液，如铬木素、聚氨脂等。如果衬砌背后空隙较大，可采用水泥粉煤灰砂浆、水泥沸石粉砂浆、水泥砂浆等。（2 2 ）加固补强衬砌法1 1 ）喷锚加固裂损衬砌锚喷加固锚喷加固示意图1 锚杆；2 直径6mm 钢筋；3 直径10mm 钢筋；4C20 喷射混凝土素喷主

21、要适用于围岩压力小，基本稳定，拱部衬砌裂损变形较轻，裂纹较小的情况。一般直接喷射厚度在10cm 左右素混凝土。网喷钢筋采用主筋直径16 22mm ，辅筋直径8 10mm ，网格15 25mm 。钎钉可与衬砌相互联结。钎钉深度20cm 左右。该法适用于围岩压力大，病害地段仍在发展的情况，也可适用于衬砌局部裂损加固。锚喷锚杆可采用直径20 22mm 钢筋，长200 300cm ，适用于围岩较整体或呈大块状，有钻孔成孔锚固条件地段。目前，该法是采用较多的方法。喷射钢纤维混凝土钢纤维一般为圆形或方形，直径或边长0.3 0.8mm ，长30 40mm ，掺入量每方混凝土80 120kg ，常配合使用早强

22、混凝土，用于隧道抢险、抗震加固、隧道裂损漏水综合整治。嵌轨网喷适用于隧道开裂严重，局部剥落掉块，但尚未完全丧失承载能力的情况；或上部围岩破碎、塌方严重，不宜采用其他整治措施，病害继续发展，需及时整治避免整体性破坏的情况。其主要施工顺序为：将钢轨弯成拱形 衬砌拱部环向凿槽 边墙凿竖向槽 将钢轨嵌入 打入钎钉 挂钢筋网 喷射混凝土。其中，喷射混凝土一般设计强度不小于C20 ，厚度边墙至拱脚一般为10cm 左右，拱顶一般为1520cm 。根据衬砌裂缝宽度的不同，按以下不同等级分别采用不同的处理措施。（1 ）压浆封缝对于裂缝宽度0.3mm 5mm 的裂缝，采用压注化学浆液封堵的措施，其化学浆液采用环氧浆液。（2 ）凿槽嵌缝对于裂缝宽度5mm 10mm 的裂缝，采用沿缝凿槽，冲洗风干后，用环氧砂浆嵌缝。（3 ）凿槽嵌缝堵漏对于存在渗漏水的裂缝，采用沿缝凿槽，冲洗风干后，安装复合遇水膨胀橡胶条，用水泥砂浆填实、抹平。2 ）嵌补衬砌裂纹压浆封缝凿槽嵌缝凿槽嵌缝堵漏遇水膨胀橡胶带3 ）钢筋混凝土套拱主要适用于隧道拱部开裂严重、拱顶压劈掉块、拱腰纵裂错台