什么是隧道及地下工程病害和整治?

什么是隧道及地下工程病害和整治?

[拼音]：suidao ji dixia gongcheng binghai he zhengzhi

[外文]：defect and repair of tunnel and underground works

隧道及地下工程在使用中常出现衬砌漏水、侵蚀和裂损等各种病害，影响其正常使用，必须及时整治。

衬砌漏水

地下水通过衬砌的薄弱处渗漏入洞内，使衬砌腐蚀、风化及洞内设备锈蚀；寒冷地区的洞内会有挂冰、冰柱及冰锥等出现，使衬砌及洞内设备被冻融破坏。漏水原因可能是衬砌抗渗性差、防水设备不足或失效、衬砌裂损和腐蚀，以及施工原因所产生的衬砌缺陷等。可采用排、堵、截相结合，综合整治，并按具体情况确定其主次。

排水

最常用的方法是在衬砌内表面开凿沟槽，将水沿边墙引入排水沟内，其工程量小，施工方便；也可钻孔将衬砌背后积水引入洞内水沟排出。

堵水

若水压不大，漏水孔洞较小时，可用速凝水泥胶浆直接堵塞。若水压和漏水孔洞均较大时，可先插管排水，待管周围砂浆有一定强度后再拔管直接堵塞。大量漏水时，可在衬砌背后注浆形成防渗壳。出水范围较大，有条件时可作结构外防水层，最为有效；其次可作内防水层（见隧道及地下工程防水）。如衬砌损坏，可用防水混凝土更换。如原衬砌接缝未作防水处理或失效而漏水，可重作防水处理。在沉降逢处增设止水带（见图）。

截水

为了防止地表水通过地层渗入洞内，应针对洞顶情况进行整治。如填平洞顶洼地、水塘，疏导流水溪沟，铺砌仰坡等。

衬砌侵蚀

指衬砌由于环境因素的作用，而遭受的化学和物理侵蚀。化学侵蚀有：

（1）地下水中有侵蚀物质；

（2）地下建筑中所储存的物质有侵蚀性；

（3）与混凝土直接接触处，有因细菌作用而生成的侵蚀性物质，多见于下水道和污水处理池；

（4）蒸汽机车煤烟中有害气体对混凝土的侵蚀。物理侵蚀有：

（1）冻害；

（2）混凝土集料溶胀；

（3）混凝土机械磨损，如车间、仓库工作上的磨损，蒸汽机车煤烟对衬砌的机械磨损；

（4）混凝土因温度突然大幅度下降而受到的热震；

（5）高速水的破坏。上述侵蚀中以地下水的侵蚀最为多见，寒冷地区则容易产生冻害。

地下水侵蚀的整治

可将地下水排出和在衬砌背面设防蚀层。若在衬砌内面设防蚀层，对来自隧道内的分解性水蚀、烟蚀有防护效果。防蚀层的材料可用各种特种水泥、沥青砂浆或沥青混凝土、树脂类砂浆或混凝土、各种防蚀涂料、镶面块材等。伸缩缝腐蚀的整治，除在缝背排水外、可用油膏和胶油嵌缝，缝口再粘贴氯丁胶板、开卸式塑料止水带或软聚氯乙烯板条封口。对腐蚀深度不大的衬砌，可先抹面再作防蚀层。如腐蚀深度较大，可先模筑防水混凝土再作防蚀层，也可先喷浆或喷混凝土再作防蚀层。当腐蚀面较大时，可成环更换衬砌或用喷混凝土修筑套拱以加固。

防治冻害

冰冻可能导致衬砌冻融破坏，围岩冻胀引起衬砌变形开裂，排水设施可能堵塞，因挂冰造成净空不足等。可采取以下防治措施：

（1）整治漏水和疏干围岩周围积水；

（2）将衬砌周围冻胀性土更换成透水性强的粗粒土；

（3）在洞口设防寒帘幕；

（4）用膨胀珍珠岩混凝土、膨胀蛭石混凝土、浮石混凝土和加气混凝土等作内衬保温层，或先涂防水水泥再喷涂泡沫绝热层和防火层作成保温层；

（5）用电加热器或热排水管加热衬砌；

（6）用锚杆安装聚氯乙烯瓦楞板使与衬砌有一定间隙，板上喷涂氨基甲酸乙酯泡沫绝热材料和防火层，隧道漏水可在间隙中流泄而不致冻结；

（7）在洞外设锅炉用管道向洞内供热。

衬砌裂损

是隧道主要病害之一，其危害是：裂缝漏水；地层中若含有害气体时可从裂缝逸出；使隧道净空变小或碎块伤人；衬砌因变形而降低对围岩的支护能力，而使围岩丧失稳定。按裂缝的成因，可分为结构性或非结构性裂缝。前者表示结构整体和局部的稳定和安全因素已受影响，其原因可能是设计不当，施工质量差或其他未预料到的事故。非结构性裂缝的成因，如温度收缩、干缩等。结构性裂缝按其受力性质可分为压裂、拉裂和剪裂性裂缝。应分析裂缝对衬砌稳定性的影响，以决定整治措施，通常有：

（1）加强岩体稳定性，如整治水害、疏干地层以稳定岩体；注浆加固围岩，改善衬砌受力状态；填充或支护衬砌外围的洞穴；锚杆加固岩体；换填软弱的地基层等。

（2）加固或更换衬砌，如向衬砌体内或背部注浆，喷混凝土（视裂损程度确定是否加设钢筋网和锚杆），加设钢拱架或嵌轨，更换衬砌等。