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摘要：本文详细介绍了重庆八一，向阳隧道病害状况及产生原因，以及采取的整治方法，达到的效果，以及治理隧道渗水病害的启示。
关键词：隧道；病害原因；整治方法；效果；启示
重庆八一，向阳隧道是重庆运营较早的公路隧道，位于菜园坝火车站旁边，是重要的交通要道，车流量特别大，经过多年的运行后隧道出现了衬砌开裂变形、材料劣化、剥落、掉块及渗漏水等多种病害，为了保证隧道的运营安全，相关主管部门在经过充分论证的基础上决定对各种病害采取针对性强的方案，进行全面整治。
一、隧道病害状况及原因分析
“八一”隧道建成于1986年6月，隧道全长578m，净宽11.0m，净高6.75m，侧墙高4 m。采用直墙变截面拱，其变截面拱圈内缘半径为6.875m，矢跨比约为0.25。向阳隧道建成于1967年，隧道全长564.75m，净宽8.5m，净高5.5m，侧墙高3.0m。衬砌断面形状为直墙等截面半圆拱，其拱圈内缘半径为4.50m，矢跨比为0.5。隧道经过多年的营运表现出了衬砌开裂变形、材料劣化、剥落、掉块及渗漏水等多种病害。
1、衬砌开裂变形：从重庆公路工程检测中心和有关单位对八一、向阳隧道病害调查的检测报告和现场踏勘情况看，两座隧道衬砌均有不同程度的开裂、掉块现象，衬砌开裂变形可分为以下几种情况：衬砌碎裂并掉块脱落，钢筋外露锈蚀；衬砌拱墙分布纵向和斜向裂缝，裂缝长度1～7米不等；局部严重地段形成网状裂缝。对两座隧道裂缝統计分析显示：八一隧道累计裂缝长度为673.7米，其中缝宽大于3mm的裂缝占56%，向阳隧道累计裂缝长度为127米，其中缝宽大于3mm的裂缝为18%；由此可见，隧道衬砌开裂破坏情况是比较严重的。需在即时的治理。衬砌混凝土劣化，混凝土标号未达到设计标号；从隧道衬砌钻芯强度检测结果看，衬砌钻芯强度最小值仅20.3Mpa；混凝土劣化主要出现在隧道拱顶和拱腰部位，而边墙混凝土强度总体上满足要求。衬砌混凝土不密实，存在蜂窝麻面和局部离析现象。检测表明隧道的拱顶和拱腰部位普遍存在混凝土不密实、蜂窝麻面和局部离析和不够均匀现象，隧道局部地段拱腰部分衬砌与围岩存在脱空现象，而边墙基本密实，未发现明显混凝土不密实、蜂窝麻面现象.
2、渗漏水病害状况：渗漏水主要出现在裂缝、衬砌施工缝和变形缝、拱墙局部成片渗水。裂缝渗水主要出现在拱部裂缝、个别边墙亦有，局部裂缝处有小股水流出。据重庆公路质量监测中心提供的报告，八一隧道渗水施工缝45条，向阳隧道有31条渗水施工缝。拱、墙局部成片渗水，雨季伴有滴水；渗漏水较严重的地段主要分布在隧道南端以及隧道进出口明洞与暗洞结合地段；
总体上看，隧道病害具有以下4个特点：⑴ 隧道开裂、渗漏、材质劣化及空洞大多出现在隧道拱部；⑵大多数施工缝都有不同程度的渗水、⑶同一座隧道来说，南端隧道病害比隧道北端更严重；⑷八一隧道混凝土劣化程度衬砌开裂程度要比向阳隧道更为严重。综合分析隧道各种病害的实际状况，重庆公路工程检测中心对隧道的安全性作出如下评价：向阳隧道1A类占68%，B类占32%；八一隧道1A类占60%，2A类占33%，B类占7%。针对出现的问题，应对隧道进行即时的整治。
3、隧道病害原因分析
（1）地质及环境因素：（1）围岩压力。隧道洞身的泥质软岩，在地下水长期侵蚀下极易软化，使得围岩松弛、强度降低，随着时间的推移，由于围岩本身松弛地压的持续作用，使得衬砌结构较薄弱的地段不能支持其作用在衬砌上的荷载。（2）变形压力的影响。软岩流变所形成得变形压力持续作用于隧道衬砌，使隧道建成后受到额外附加荷载作用导致衬砌承载力降低，并在薄弱地段发生破坏；（3）地形与环境因素的影响。隧道所穿越的垭口为一哑铃形地形最薄处，表明该地段较其周围围岩风化破碎更严重、节理裂隙更发育；（4）材质劣化。材料劣化主要包括混凝土碳化、钢材腐蚀等。洞内交通量很大，车辆排放尾气影响材质的劣化，隧道未设置防水层，渗漏水比较严重，地下水的侵蚀加快了衬砌材料的老化。（5）围岩倾向是由北向南倾斜，导致隧道内南端（菜园坝方向）的渗漏比北端更加严重。
（2）设计原因：A 设计中洞身无系统的初期支护，只是在施工阶段遇到软弱破碎岩层时，根据当时地质情况临时设置局部喷锚支护。围岩压力及变形荷载主要由模筑混凝土衬砌承担。随着时间推移和围岩松弛压力及变形压力的发展，隧道拱部裂缝愈来愈严重，局部拱顶产生掉块现象；B 隧道衬砌背后未设防水板，施工缝和沉降缝未设置止水带和止水条，对衬砌混凝土也无抗渗要求；以致于隧道营运多年以后结构开始出现裂缝，在水的作用下裂缝进一步发展，渗漏水严重，加速材料劣化，并逐渐引起结构承载能力降低。
（3）施工因素A 若干地段爆破质量较差，特别是Ⅳ类围岩地段采用全断面爆破，超挖较大、洞内拱部坍方较高又未回填密实，在衬砌背后留下了相当数量的空隙或空洞；在当时的施工条件下又未作回填灌浆。加上二次衬砌质量差，局部衬砌未达到设计厚度。B 由于当时施工技术的限制，混凝土施工中产生漏浆、错台、蜂窝、衬砌结构下沉等。C 混凝土的配合比不尽合理、混凝土质量控制差、施工时振捣不充分、局部地方混凝土浇筑时离析严重、随时间推移，结构承载力逐渐下降。
二、病害整治的整治目标和总体原则，方法
从以上分析可以看出，病害的表现形式多种多样，为了达到一次整治，不留后患的目标；必须制定出针对各种病害的整治方案。以提高隧道结构的安全度、保证隧道的使用功能。而且根据隧道的实际情况，要采取合适的施工顺序和方法才能够保证安全施工，达到整治目标。
整治的主要施工顺序：拱顶表面清洗→打灌锚杆→安装W钢带（安装钢筋格栅）→小导管注浆→剔打裂缝→裂缝处理→浇筑砼→水泥基渗透结晶防水涂料涂刷
1、对危及安全的旧拱采用锚杆加W钢带或钢拱架的办法加固：两座隧道的开裂和材料劣化的病害主要出现在隧道拱部；衬砌开裂治理以隧道拱部为重点，对隧道破损、开裂、剥落和材质劣化判定为1A和2A等级的地段，采用钢拱架或高强W钢带+锚杆进行加固。W钢带+锚杆组合支撑拱支护参数：W钢带纵向间距1.0M；锚杆的纵向间距=1.0M，环向间距=1.0m；锚杆长度：采用4.0m长中空锚杆和3.5m长直径20mm锚杆，待以上工序完成后再通过注浆小导管对衬砌背后空洞和松动区域进行低压充填注浆，提高围岩自身稳定性，减小围岩松弛压力对衬砌结构的影响，提高围岩自身稳定性；同时填塞地下水渗透通道，显著消除地下水渗透对隧道带来的各种病害；
关键词：隧道；病害原因；整治方法；效果；启示
重庆八一，向阳隧道是重庆运营较早的公路隧道，位于菜园坝火车站旁边，是重要的交通要道，车流量特别大，经过多年的运行后隧道出现了衬砌开裂变形、材料劣化、剥落、掉块及渗漏水等多种病害，为了保证隧道的运营安全，相关主管部门在经过充分论证的基础上决定对各种病害采取针对性强的方案，进行全面整治。
一、隧道病害状况及原因分析
“八一”隧道建成于1986年6月，隧道全长578m，净宽11.0m，净高6.75m，侧墙高4 m。采用直墙变截面拱，其变截面拱圈内缘半径为6.875m，矢跨比约为0.25。向阳隧道建成于1967年，隧道全长564.75m，净宽8.5m，净高5.5m，侧墙高3.0m。衬砌断面形状为直墙等截面半圆拱，其拱圈内缘半径为4.50m，矢跨比为0.5。隧道经过多年的营运表现出了衬砌开裂变形、材料劣化、剥落、掉块及渗漏水等多种病害。
1、衬砌开裂变形：从重庆公路工程检测中心和有关单位对八一、向阳隧道病害调查的检测报告和现场踏勘情况看，两座隧道衬砌均有不同程度的开裂、掉块现象，衬砌开裂变形可分为以下几种情况：衬砌碎裂并掉块脱落，钢筋外露锈蚀；衬砌拱墙分布纵向和斜向裂缝，裂缝长度1～7米不等；局部严重地段形成网状裂缝。对两座隧道裂缝統计分析显示：八一隧道累计裂缝长度为673.7米，其中缝宽大于3mm的裂缝占56%，向阳隧道累计裂缝长度为127米，其中缝宽大于3mm的裂缝为18%；由此可见，隧道衬砌开裂破坏情况是比较严重的。需在即时的治理。衬砌混凝土劣化，混凝土标号未达到设计标号；从隧道衬砌钻芯强度检测结果看，衬砌钻芯强度最小值仅20.3Mpa；混凝土劣化主要出现在隧道拱顶和拱腰部位，而边墙混凝土强度总体上满足要求。衬砌混凝土不密实，存在蜂窝麻面和局部离析现象。检测表明隧道的拱顶和拱腰部位普遍存在混凝土不密实、蜂窝麻面和局部离析和不够均匀现象，隧道局部地段拱腰部分衬砌与围岩存在脱空现象，而边墙基本密实，未发现明显混凝土不密实、蜂窝麻面现象.
2、渗漏水病害状况：渗漏水主要出现在裂缝、衬砌施工缝和变形缝、拱墙局部成片渗水。裂缝渗水主要出现在拱部裂缝、个别边墙亦有，局部裂缝处有小股水流出。据重庆公路质量监测中心提供的报告，八一隧道渗水施工缝45条，向阳隧道有31条渗水施工缝。拱、墙局部成片渗水，雨季伴有滴水；渗漏水较严重的地段主要分布在隧道南端以及隧道进出口明洞与暗洞结合地段；
总体上看，隧道病害具有以下4个特点：⑴ 隧道开裂、渗漏、材质劣化及空洞大多出现在隧道拱部；⑵大多数施工缝都有不同程度的渗水、⑶同一座隧道来说，南端隧道病害比隧道北端更严重；⑷八一隧道混凝土劣化程度衬砌开裂程度要比向阳隧道更为严重。综合分析隧道各种病害的实际状况，重庆公路工程检测中心对隧道的安全性作出如下评价：向阳隧道1A类占68%，B类占32%；八一隧道1A类占60%，2A类占33%，B类占7%。针对出现的问题，应对隧道进行即时的整治。
3、隧道病害原因分析
（1）地质及环境因素：（1）围岩压力。隧道洞身的泥质软岩，在地下水长期侵蚀下极易软化，使得围岩松弛、强度降低，随着时间的推移，由于围岩本身松弛地压的持续作用，使得衬砌结构较薄弱的地段不能支持其作用在衬砌上的荷载。（2）变形压力的影响。软岩流变所形成得变形压力持续作用于隧道衬砌，使隧道建成后受到额外附加荷载作用导致衬砌承载力降低，并在薄弱地段发生破坏；（3）地形与环境因素的影响。隧道所穿越的垭口为一哑铃形地形最薄处，表明该地段较其周围围岩风化破碎更严重、节理裂隙更发育；（4）材质劣化。材料劣化主要包括混凝土碳化、钢材腐蚀等。洞内交通量很大，车辆排放尾气影响材质的劣化，隧道未设置防水层，渗漏水比较严重，地下水的侵蚀加快了衬砌材料的老化。（5）围岩倾向是由北向南倾斜，导致隧道内南端（菜园坝方向）的渗漏比北端更加严重。
（2）设计原因：A 设计中洞身无系统的初期支护，只是在施工阶段遇到软弱破碎岩层时，根据当时地质情况临时设置局部喷锚支护。围岩压力及变形荷载主要由模筑混凝土衬砌承担。随着时间推移和围岩松弛压力及变形压力的发展，隧道拱部裂缝愈来愈严重，局部拱顶产生掉块现象；B 隧道衬砌背后未设防水板，施工缝和沉降缝未设置止水带和止水条，对衬砌混凝土也无抗渗要求；以致于隧道营运多年以后结构开始出现裂缝，在水的作用下裂缝进一步发展，渗漏水严重，加速材料劣化，并逐渐引起结构承载能力降低。
（3）施工因素A 若干地段爆破质量较差，特别是Ⅳ类围岩地段采用全断面爆破，超挖较大、洞内拱部坍方较高又未回填密实，在衬砌背后留下了相当数量的空隙或空洞；在当时的施工条件下又未作回填灌浆。加上二次衬砌质量差，局部衬砌未达到设计厚度。B 由于当时施工技术的限制，混凝土施工中产生漏浆、错台、蜂窝、衬砌结构下沉等。C 混凝土的配合比不尽合理、混凝土质量控制差、施工时振捣不充分、局部地方混凝土浇筑时离析严重、随时间推移，结构承载力逐渐下降。
二、病害整治的整治目标和总体原则，方法
从以上分析可以看出，病害的表现形式多种多样，为了达到一次整治，不留后患的目标；必须制定出针对各种病害的整治方案。以提高隧道结构的安全度、保证隧道的使用功能。而且根据隧道的实际情况，要采取合适的施工顺序和方法才能够保证安全施工，达到整治目标。
整治的主要施工顺序：拱顶表面清洗→打灌锚杆→安装W钢带（安装钢筋格栅）→小导管注浆→剔打裂缝→裂缝处理→浇筑砼→水泥基渗透结晶防水涂料涂刷
1、对危及安全的旧拱采用锚杆加W钢带或钢拱架的办法加固：两座隧道的开裂和材料劣化的病害主要出现在隧道拱部；衬砌开裂治理以隧道拱部为重点，对隧道破损、开裂、剥落和材质劣化判定为1A和2A等级的地段，采用钢拱架或高强W钢带+锚杆进行加固。W钢带+锚杆组合支撑拱支护参数：W钢带纵向间距1.0M；锚杆的纵向间距=1.0M，环向间距=1.0m；锚杆长度：采用4.0m长中空锚杆和3.5m长直径20mm锚杆，待以上工序完成后再通过注浆小导管对衬砌背后空洞和松动区域进行低压充填注浆，提高围岩自身稳定性，减小围岩松弛压力对衬砌结构的影响，提高围岩自身稳定性；同时填塞地下水渗透通道，显著消除地下水渗透对隧道带来的各种病害；