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研究综述丨隧道病害

2018-7-3 23:27
来自: 智能土木检测 收藏 分享 邀请

随着隧道运营时间的增加,隧道病害愈加显著,因而对隧道的维护与加固提出了更高的要求。要对隧道进行维护和加固,首先要对病害进行检查,然后判断病害程度,进而制定出合理的治理方案。 ...

随着隧道运营时间的增加,隧道病害愈加显著,因而对隧道的维护与加固提出了更高的要求。要对隧道进行维护和加固,首先要对病害进行检查,然后判断病害程度,进而制定出合理的治理方案。 

隧道病害分类

由于隧道所处地质环境的复杂性,隧道的病害也呈现出多样性的特点。《铁路工务技术手册:隧道》中将隧道病害分为隧道漏水、衬砌腐蚀、衬砌裂损、隧道冻害、洞门损坏、整体道床裂损、附属结构物损坏等7种病害。

中国《铁路桥隧建筑物劣化评定标准》、《城市轨道交通设施养护维修技术规范》、和日本《公路隧道维持管理便览》、美国《公路及铁路隧道养护指南》以及诸多文献中均对分离隧道病害进行了归纳总结。

众多隧道病害经验表明,衬砌结构破损和渗漏水是影响隧道安全的主要因素。这里主要关注渗漏水和衬砌结构破损病害维护与加固方面的相关研究。

实际上隧道各种病害经常同时存在且相互作用,整个隧道安全状态的评价不应建立在单一病害调研和检测的基础上,而应基于对隧道内的各种病害进行全面的调研和检测。 

隧道病害分级

为了确保隧道的安全,需要对隧道病害进行定期检查。根据《公路隧道养护技术规范》的要求,高速公路隧道结构的检查分为日常检查、定期检查、特别检查和专项检查。

根据检查所得隧道结构的破损程度,对隧道结构由好至坏分为S,B,1A,2A,3A五级。《铁路工务技术手册:隧道》等规范均从某单一因素(如裂缝宽度、裂缝长度、渗漏水、衬砌剥落、衬砌材料劣化等)的角度出发进行了隧道结构病害分级。

目前,国内外对隧道衬砌病害的评估主要都是基于先通过对病害进行检测,再利用数值计算、理论模型等方法对其承载力、稳定性、裂损状况、耐久性等进行模拟。

但以上计算方法一般仅限于单一病害的评估,为了全面分析不同病害作用下隧道的安全状态,可应用层次分析法、灰色理论、模糊数学等理论对隧道病害数据进行深入的统计、分析,以建立定量化的隧道病害分级方法。

需要强调的是,隧道作为一种典型的“隐蔽工程”,衬砌受自然环境、围岩和地下水等多种复杂因素的影响,无论采用传统还是交叉学科的理论以实现对隧道病害的合理分级,对隧道所处环境以及病害信息的精确测量都是最基本的要求。

为了从本质上对隧道的病害进行分级,需要密切结合隧道的地质和施工情况,进行“基于病因”的病害分级,以制定“标本兼治”的“治疗方案”。

这也对隧道施工过程中围岩、施工质量资料的完整、真实记录提出了要求,鼓励建立“隧道档案”制度,以从本质上分析病因,制订治疗方案。




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