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摘 要：近年来，伴随我国公共交通基础建设水平的不断提升，我国公路通车总里程也在快速增长，公路隧道作为公路系统的重要组成部分，也随之进入快速发展的时期，隧道的数量和通车里程增长飞快。但公路隧道结构形式多样，所处地质环境较为复杂，且涉及了土建设施、机电设备等众多工程设施，造成公路隧道的养护工作存在诸多困难，需要公路养护部门结合所管养公路隧道的结构特性及潜在的重点病害特点，定期开展相应的预养护防治工作。本文从公路隧道常见的病害类型及所造成的危害影响入手，系统阐述公路隧道的养护及病害防治的常见方法，旨在为我国公路隧道的运行维护及病害防治提供参考。
关键词：公路隧道;养护管理;病害防治
中图分类号：U457.2 文献标识码：A
1 公路隧道病害的分类及危害程度
公路隧道一般由于设计施工、地质变化、运营环境、交通事故等因素[1]，引发诸如水害、冻害、衬砌裂损、衬砌侵蚀等多种类型病害，严重威胁隧道设施的结构安全和车辆通行安全;在实际工程中，公路隧道的病害成因是异常复杂的，通常是多种外界因素叠加产生的，不同病害之间又会相互作用，不断加剧设施结构病害的严重程度。因此，针对公路隧道病害问题，应当及时发现，及时处置，将病害影响程度降到最低。
1.1 隧道水害的种类及危害程度
公路隧道的水害问题一般是指隧道围岩的地下水或部分地表水渗漏进入隧道进而对隧道结构造成破坏，具体的水害种类有以下几种：（1）隧道漏水或涌水。隧道內部出现渗水，首先会对隧道内的各种机电设备造成损害，尤其是照明系统，极容易引起照明系统的线路短路以及金属构件锈蚀，影响设备的正常使用寿命;其次，渗水还会导致隧道围岩软化，进而造成围岩结构变形，影响公路隧道结构的整体稳定性。严重情况下，渗水还会导致隧道路基沉陷、脱空，引发路面和周边建筑物出现不均匀沉降和破坏;（2）隧道衬砌周围积水。这一问题主要是隧道周边地下水向隧道衬砌外围汇集，当汇集到水压超过一定限值后，就会在衬砌薄弱环节出现裂缝，直接影响到隧道的结构安全;（3）潜流冲刷。主要由于地下水渗流和流动而产生的冲刷和溶蚀作用，致使隧道衬砌基础产生变形。
1.2 隧道冻害的种类及危害程度
我国冻土区域分布广阔，在冻土区域修建的公路隧道就非常容易受到冻害因素的影响。常见的隧道冻害问题主要分为以下几类：（1）拱部挂冰、边墙结冰。主要是隧道水害问题引发的，当冻土区域的公路隧道在低温季节出现渗水时，渗水点就的拱部区域极易形成挂冰，并在边墙区域形成冰柱。极易掉落的挂冰若未及时清理，一方面会影响过往车辆的行车安全。另一方面也会造成隧道衬砌周边因结冰而产生冻胀变形;（2）围岩冻胀破坏。在冻土区域，如果隧道周边围岩含水较多时，就容易在冬季期间出现冻胀破坏，导致隧道拱部和边墙衬砌发生变形与开裂（如图1所示）。此外，如果隧道边墙后排水不畅，也会在冬季因积水结冰引起拱脚、墙顶产生变形。
1.3 隧道衬砌裂损的种类及危害程度
由于隧道穿越山体过程中的工程地质和水文地质条件都十分复杂，因此在公路隧道的设计、施工过程中，很容易出现因围岩级别划分不准、衬砌类型选择不当等缺陷，造成衬砌结构与围岩实际载荷不符合设计承载要求，而产生裂损病害。依据隧道衬砌的裂缝走向，隧道衬砌裂损分为纵向裂缝、环向裂缝和斜向裂缝三种类型。通常情况下，纵向裂缝的长度最大，对隧道衬砌整体结构稳定性影响也最大，该病害易出现隧道的弓腰处（如图2所示）。所以，在养护过程中需重点防范隧道弓腰位置出现的裂缝[2]。隧道的衬砌裂损问题会导致整体结构的变形，及衬砌结构承载能力的下降，此外，衬砌裂损产生的裂缝还会成为渗水的通道，进而引发一系列的衍生病害。
1.4 衬砌侵蚀的种类及危害程度
在实际工程中，公路隧道穿越的山体地质结构较为复杂，隧道周边往往会存在一定的腐蚀性介质。在隧道衬砌背后的腐蚀性环境水很容易沿着裂缝流入隧道内部，进而对隧道的混凝土及受力钢筋造成物理性或化学性的侵蚀作用。其中物理性的侵蚀常见的主要是在冻融交替阶段所产生的冻胀性裂损，以及干湿交替阶段的盐类结晶性胀裂损坏。而化学侵蚀则是一个相对复杂的过程，腐蚀性水质中的各类化学物质与隧道衬砌结构的长时间接触会产生一系列的化学反应，进而改变衬砌结构的混凝土强度，引发结构隐患。
2 公路隧道的病害防治工作
2.1 公路隧道水害的防治措施
公路隧道水害的防治原则是将防、排、堵、截等措施相结合，并考虑隧道的实际情况因地制宜采取相应的防治策略。针对目前常见的隧道水害问题，常见的处置方法主要有以下几个环节：（1）完善防水层施工; （2）在隧道垭口或地质不利的区域截流地下水，及修建排水沟使地下水远离隧道; （3）将渗水处联通至隧道原有的排水系统中，及时将渗水排出，避免形成水压;（4）在隧道衬砌的背面采用注浆方式修补裂缝; （5）衬砌的渗水部分设置排水设施，如排水管或引水渡槽; （6）针对衬砌的渗水区域重新进行防水施工，加固原有的防水层; （7） 在施工缝和变形缝处用止水带、遇水膨胀橡胶等密封防水材料进行封堵。
2.2 冻害的防治方法
冻土区域的隧道冻害问题产生的外部因数是极端天气的变化引起的，针对这一点很难有效防治。因此，针对隧道的冻害问题，应当从围岩地下水的冻结入手。在冻害防治工作中，若能将地下水引出冻结圈，那么就能在一定程度上起到防治冻害的目的。而针对冻害问题的治水措施主要有以下几种：（1）结合上文提到的水害防治手段来降低衬砌漏水缺陷，保证衬砌不再充水受冻; （2）加强隧道结构变形缝的防水施工质量控制，选用具有良好抗冻性能的材，尽量减少因施工质量引发病害;（3） 对有冻害的路段，保证排水系统畅通，避免衬砌背后积水，并防止冻结圈外的地下水向冻结圈内迁移;（4）做好隧道排水设施的防冻保护，确保排水设施或泄水沟在极端低温天气状况下能正常排水。
2.3 衬砌裂损的治理方法
针对公路隧道衬砌裂损的防治，最为关键的步骤在于修补衬砌裂缝，控制裂缝进一步扩大。其次，要做好隧道围岩的进一步结构加固工作，通过治水稳固、锚干加固、注浆加固、支挡加固等手段来提高围岩的稳定性，避免因围岩结构失稳而引发裂缝。此外，还可以通过更换衬砌的方式来进行修补。
2.4 衬砌侵蚀的防治方法
针对衬砌侵蚀的防治手段更多需要从勘查设计阶段入手，对公路隧道工程的水文地质条件进行勘查，掌握详细的隧道地下水化学物质成分及侵蚀物质的类型，然后制定完善的施工方案，选择符合隧道衬砌抗侵蚀要求的填充料，严控填料的配比及含水量，并在填充料处于最佳状态时进行压实。此外，还应当加强衬砌外排水措施，使用材质密实性能稳定的材料作为衬砌外表面的隔离防水层。
3 总结
公路设施作为现代交通体系的重要组成部分，对于社会经济的发展发挥了积极的促进作用。隧道是公路设施的基础性工程之一，其营运阶段的稳定性会直接影响公路的使用寿命、经济效益和运营安全。但是，公路隧道所面对的自然环境较为多样，容易出现不同类型的病害问题。因此，为了保证公路隧道的运营安全和服务水平，应做好设施全寿命周期管理工作，首先在设计、施工阶段，考虑设施的运营养护需求，严格控制设施施工质量。在运营阶段，做好设施预防性养护工作，针对不同的病害问题，提前做出相对应的病害防治措施，从而保证公路隧道长期处于良好的性能状态。
参考文献：
[1]骆意.高速公路水泥混凝土公路养护中路基压浆处治技术的应用[J].交通世界，2021（Z1）：126-127.
[2]张华，游宏，黄晚清.山区高速公路运营期路堑滑坡病害处治设计实例[J].成都大学学报（自然科学版），2020（4）：422-426.
关键词：公路隧道;养护管理;病害防治
中图分类号：U457.2 文献标识码：A
1 公路隧道病害的分类及危害程度
公路隧道一般由于设计施工、地质变化、运营环境、交通事故等因素[1]，引发诸如水害、冻害、衬砌裂损、衬砌侵蚀等多种类型病害，严重威胁隧道设施的结构安全和车辆通行安全;在实际工程中，公路隧道的病害成因是异常复杂的，通常是多种外界因素叠加产生的，不同病害之间又会相互作用，不断加剧设施结构病害的严重程度。因此，针对公路隧道病害问题，应当及时发现，及时处置，将病害影响程度降到最低。
1.1 隧道水害的种类及危害程度
公路隧道的水害问题一般是指隧道围岩的地下水或部分地表水渗漏进入隧道进而对隧道结构造成破坏，具体的水害种类有以下几种：（1）隧道漏水或涌水。隧道內部出现渗水，首先会对隧道内的各种机电设备造成损害，尤其是照明系统，极容易引起照明系统的线路短路以及金属构件锈蚀，影响设备的正常使用寿命;其次，渗水还会导致隧道围岩软化，进而造成围岩结构变形，影响公路隧道结构的整体稳定性。严重情况下，渗水还会导致隧道路基沉陷、脱空，引发路面和周边建筑物出现不均匀沉降和破坏;（2）隧道衬砌周围积水。这一问题主要是隧道周边地下水向隧道衬砌外围汇集，当汇集到水压超过一定限值后，就会在衬砌薄弱环节出现裂缝，直接影响到隧道的结构安全;（3）潜流冲刷。主要由于地下水渗流和流动而产生的冲刷和溶蚀作用，致使隧道衬砌基础产生变形。
1.2 隧道冻害的种类及危害程度
我国冻土区域分布广阔，在冻土区域修建的公路隧道就非常容易受到冻害因素的影响。常见的隧道冻害问题主要分为以下几类：（1）拱部挂冰、边墙结冰。主要是隧道水害问题引发的，当冻土区域的公路隧道在低温季节出现渗水时，渗水点就的拱部区域极易形成挂冰，并在边墙区域形成冰柱。极易掉落的挂冰若未及时清理，一方面会影响过往车辆的行车安全。另一方面也会造成隧道衬砌周边因结冰而产生冻胀变形;（2）围岩冻胀破坏。在冻土区域，如果隧道周边围岩含水较多时，就容易在冬季期间出现冻胀破坏，导致隧道拱部和边墙衬砌发生变形与开裂（如图1所示）。此外，如果隧道边墙后排水不畅，也会在冬季因积水结冰引起拱脚、墙顶产生变形。
1.3 隧道衬砌裂损的种类及危害程度
由于隧道穿越山体过程中的工程地质和水文地质条件都十分复杂，因此在公路隧道的设计、施工过程中，很容易出现因围岩级别划分不准、衬砌类型选择不当等缺陷，造成衬砌结构与围岩实际载荷不符合设计承载要求，而产生裂损病害。依据隧道衬砌的裂缝走向，隧道衬砌裂损分为纵向裂缝、环向裂缝和斜向裂缝三种类型。通常情况下，纵向裂缝的长度最大，对隧道衬砌整体结构稳定性影响也最大，该病害易出现隧道的弓腰处（如图2所示）。所以，在养护过程中需重点防范隧道弓腰位置出现的裂缝[2]。隧道的衬砌裂损问题会导致整体结构的变形，及衬砌结构承载能力的下降，此外，衬砌裂损产生的裂缝还会成为渗水的通道，进而引发一系列的衍生病害。
1.4 衬砌侵蚀的种类及危害程度
在实际工程中，公路隧道穿越的山体地质结构较为复杂，隧道周边往往会存在一定的腐蚀性介质。在隧道衬砌背后的腐蚀性环境水很容易沿着裂缝流入隧道内部，进而对隧道的混凝土及受力钢筋造成物理性或化学性的侵蚀作用。其中物理性的侵蚀常见的主要是在冻融交替阶段所产生的冻胀性裂损，以及干湿交替阶段的盐类结晶性胀裂损坏。而化学侵蚀则是一个相对复杂的过程，腐蚀性水质中的各类化学物质与隧道衬砌结构的长时间接触会产生一系列的化学反应，进而改变衬砌结构的混凝土强度，引发结构隐患。
2 公路隧道的病害防治工作
2.1 公路隧道水害的防治措施
公路隧道水害的防治原则是将防、排、堵、截等措施相结合，并考虑隧道的实际情况因地制宜采取相应的防治策略。针对目前常见的隧道水害问题，常见的处置方法主要有以下几个环节：（1）完善防水层施工; （2）在隧道垭口或地质不利的区域截流地下水，及修建排水沟使地下水远离隧道; （3）将渗水处联通至隧道原有的排水系统中，及时将渗水排出，避免形成水压;（4）在隧道衬砌的背面采用注浆方式修补裂缝; （5）衬砌的渗水部分设置排水设施，如排水管或引水渡槽; （6）针对衬砌的渗水区域重新进行防水施工，加固原有的防水层; （7） 在施工缝和变形缝处用止水带、遇水膨胀橡胶等密封防水材料进行封堵。
2.2 冻害的防治方法
冻土区域的隧道冻害问题产生的外部因数是极端天气的变化引起的，针对这一点很难有效防治。因此，针对隧道的冻害问题，应当从围岩地下水的冻结入手。在冻害防治工作中，若能将地下水引出冻结圈，那么就能在一定程度上起到防治冻害的目的。而针对冻害问题的治水措施主要有以下几种：（1）结合上文提到的水害防治手段来降低衬砌漏水缺陷，保证衬砌不再充水受冻; （2）加强隧道结构变形缝的防水施工质量控制，选用具有良好抗冻性能的材，尽量减少因施工质量引发病害;（3） 对有冻害的路段，保证排水系统畅通，避免衬砌背后积水，并防止冻结圈外的地下水向冻结圈内迁移;（4）做好隧道排水设施的防冻保护，确保排水设施或泄水沟在极端低温天气状况下能正常排水。
2.3 衬砌裂损的治理方法
针对公路隧道衬砌裂损的防治，最为关键的步骤在于修补衬砌裂缝，控制裂缝进一步扩大。其次，要做好隧道围岩的进一步结构加固工作，通过治水稳固、锚干加固、注浆加固、支挡加固等手段来提高围岩的稳定性，避免因围岩结构失稳而引发裂缝。此外，还可以通过更换衬砌的方式来进行修补。
2.4 衬砌侵蚀的防治方法
针对衬砌侵蚀的防治手段更多需要从勘查设计阶段入手，对公路隧道工程的水文地质条件进行勘查，掌握详细的隧道地下水化学物质成分及侵蚀物质的类型，然后制定完善的施工方案，选择符合隧道衬砌抗侵蚀要求的填充料，严控填料的配比及含水量，并在填充料处于最佳状态时进行压实。此外，还应当加强衬砌外排水措施，使用材质密实性能稳定的材料作为衬砌外表面的隔离防水层。
3 总结
公路设施作为现代交通体系的重要组成部分，对于社会经济的发展发挥了积极的促进作用。隧道是公路设施的基础性工程之一，其营运阶段的稳定性会直接影响公路的使用寿命、经济效益和运营安全。但是，公路隧道所面对的自然环境较为多样，容易出现不同类型的病害问题。因此，为了保证公路隧道的运营安全和服务水平，应做好设施全寿命周期管理工作，首先在设计、施工阶段，考虑设施的运营养护需求，严格控制设施施工质量。在运营阶段，做好设施预防性养护工作，针对不同的病害问题，提前做出相对应的病害防治措施，从而保证公路隧道长期处于良好的性能状态。
参考文献：
[1]骆意.高速公路水泥混凝土公路养护中路基压浆处治技术的应用[J].交通世界，2021（Z1）：126-127.
[2]张华，游宏，黄晚清.山区高速公路运营期路堑滑坡病害处治设计实例[J].成都大学学报（自然科学版），2020（4）：422-426.