全国隧道常见灾害与防治技术二

1隧道常见灾害及其防治技术

土木工程学院江学良2我国各类隧道均存在不同程度的病害。以隧道铁路为例：根据1997年技术状态检查统计，我国运营铁路有隧道5000余座。大部分存在不同程度的病害，有的还相当严重，其中发生失稳现象隧道3270座，占运营总数的65%

现状隧道常见的主要病害包括：隧道水害、衬砌裂损、隧道冻害、与震害3隧道水害与隧道防水4隧道水害的种类及其危害

隧道渗漏水隧道渗漏，按发生的部位分为：拱部有渗水、滴水、漏水成线和成股射流四种，边墙有渗水、淌水两种，少数有涌水灾害。危害：隧道渗水对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不利影响甚至威胁。衬砌周围积水危害:水压过大时导致衬砌破裂软化围岩，从而加大衬砌压力，导致衬砌破裂膨胀性围岩体积膨胀，导致衬砌破裂寒冷地区引发冻胀病害5潜搞流枯冲引刷概念错：由摸于地她下水渗渗流话和流拐动而棍产生页的冲挨刷和颤溶蚀俯作用桐。危岩害篇：衬砌无基础妇下沉粮，边榨墙开课裂或榨仰拱砍、整诸体道浊床下释沉开疗裂围岩酬滑移密错动牌导致饿衬砌届变形学开裂超挖弱回填吉不实亿或未惊全部眠回填较着，棒引起散围岩映坍塌苦，导屡致衬校砌破呀坏。67边证墙四溶通洞电出肯水8涌拍水9水害江的成素因可以都归结肌为客垫观和友主观抹两方丝式面原寨因：隧将道掉穿丛越销含胁水念的舰不饭良闷地骨层隧道心衬砌作防水蕉及排尽水设宜施不貌完善1剪0防少水遣设芳计苍应剑考模虑淹地车表润水父、似地似下则水沉、毒毛毛细虎管娱水沉等桨的岔作岩用等，青以佣及掏由族于类人醉为逝因友素草引眉起雷的唉附屋近系水板文敏地断质千改形变挽的恒影耽响防榆水志原湿则罚：捞防亦、浅排艳、区截粘、昼堵简相确结交合宪，呜刚铅柔吗并劝济舞，因烘地霉制唐宜左，振综门合尤治暂理剩。隧霞道赢防拢水眯结晚构均多奥采泽用车塑她料蓄板停防剪水裤层性和蜘防尚水枕混示凝翻土挎。锁同宫时们要带重宴视跳混看凝夺土终的耀“隙裂京缝挪”币处喝理便。对祖于住承黄受职高扰压顶水蒸的味隧肝道裁防怜水抛或贿防傲水视要俭求渠高说的躁地家下规工份程屡要姓考浪虑朽多辜层肥防铃线新，描层桑层算设趁防馆。隧委道难的针防亡水妥设纱计1瓣1细吉部际构宰造注防没水隧道佩与地正下结锋构的袋施工撇缝、尘变形心缝、暴后浇贞带、茂穿墙箭管、喝埋设撑件、脂孔口般等处帆是整下个工瓦程防售水的井薄弱尿环节跟，对证于细悬部构页造的俱设计片与施欢工要绳认真葱对待竞。1但2施工球缝防耍水13变问形民缝毙的竖防名水1字41娇5隧皂道礼排怕水隧道载排水洞压内搜排崇水洞液外插排仰水竖徒向鸟盲选沟环筑向技盲竹沟纵丝式向疗盲训管排水售沟截水想沟排水饰沟洞乒门柔仰逢坡孤防否护1紫61稻7盾潮构杰隧婆道拴防倒水邮主症要多是咏解愈决织管并片恨本汇身阁的坟防植水糖和逢管臣片茄接识缝岩的陷防危水衬蚀砌泪管刚片给的达防把水抵方雾法饲：症管苍片颂结质构乒的岛自追防沃水;管敲片埋的旦制傻作正精煮良管片群的防辽水措助施：裕密封拆垫防支水、蛙嵌缝回防水比、螺精栓孔登防水桨、二区次衬郊砌盾凶构淹隧婆道严防督水1差819衬砌盏类型顿和防原水：希衬砌府由防李水混止凝土点，钢逗板或等钢板茂与混欲凝土朗复合退材料熄制作日，在陶侵蚀桐性介舍质中琴采用楚耐侵汪蚀材银料或腥做内方衬保蚂护层管筒必的接浙口是怖关键敲，形判式有退刚性钥接口脊、刚凡柔结循合接匪口和堡柔性围接口顶管像隧道壶防水20不转同勺形箭式纸的娱顶潮管泛接凡头经形袋式刚极性招接半口刚遭柔狡结强合刺接慈口2观1柔性浅接头2棵2沉伤管申隧歇道努防娇水践分泻为犬管嚼段贩自唉身虫防踩水矮、搅管警段认外袜防模水毫和价管兴段桨接铅头与防些水特顷点躺：1）石采双用驶水参密恰型雀的师防毅水吵技辈术乌；2）采劫用柔鞠性接头头，嘉常采己用的慌是性绸能优侵越的GI惧NA和OM璃EG猾A型盾橡表胶沿止连水找带瓜所纱形塔成恰的改柔尺性夫接社头映形藏式乒；3）三悠种防辛水形输式的揪综合笋应用贤形成沉严密座的防麻水体雨系沉哨管象隧诊道狱防贫水23G掠I钱N鹊A断偏面嚷止副水侮设啦计24基本穿方法司：适钳当粪疏葛通注浆漫堵水增设宪内防影水层水害导整治拐技术诱关键走：分债析舱病旋害辈成齿因政，痰对蒸症白整议治合理巴选择宁防水喜材料严格缝施工医工艺运辉营为隧瓶道性的行水传害日治与理2伏5隧好道鸦衬钩砌阳裂滨损粉及搜其乒防飞治26衬竹砌袭裂虎损市的彻常软见角病此害衬皇砌榨变盖形狗、蹦开婚裂虹、兆渗央漏名水端欲墙陶、燃侧镇墙钢、绿翼练墙浇位情移毙、舰开默裂路面拿拱起典、沉俘陷、拘错台想、开新裂2椒7衬砌醉开裂2醋8对占不窝良技地筹质膝地丽段泻衬层砌宣，罢应脚贯夏彻哀“抵宁毫强咽勿洗弱缓，京宁卷曲摘勿椅直真，尽加彼强欢衬斧砌谦过县渡泼段崭，桂宁赛长录勿控短棵”柄的踪蝶原总则尽凤量蜓减庙少美对城围茧岩绸的火的检扰碌动掀，眼提由高壤衬扁砌究质镇量掀。甜大扒力毒推情广胳光拘面疗爆勿破搅，买锚闸喷航支差护乞，赶提贴高紧混补凝盯土陕永核久耳性结衬奏砌挥的老抗沃裂库、简抗竟渗习性似能衡。预疲防征措诞施2护9衬葡砌绘变仆形君、要开有裂敲的德治锋理俯措凯施若衬诊砌背孝面存梁在空尾隙，佛可在识衬背黑压注冤水泥惯砂浆由却于洒衬差砌神厚贿度碰不宽足,年疏久拾变品质羊，炉或包裂剥缝奸区缩慧域每过恶大，影响极到衬税砌强副度，血可在昏衬砌蚁面喷请射混疾凝土衬巷砌侨裂穗缝部稳俘定挺时激处呢理可晒采照用溉压扁注体环违氧堤水板泥赠砂漫浆穴或能水爆泥池砂础浆机的从方饲法锹加曾固对员于链衬逼砌勾表析面功腐阶蚀布、砌剥拍落穗及煮灰岸缝轮脱病落谊可啦先鼓清木除汪表支面激然克后农加芳喷池一婶层形混被凝脱土整扛治获措浇施3转0路茶面冷拱晋起劳、要沉恼陷钩、膛错谣台俱、养开吼裂反处矿理诱因采取怠措施围添岩收侧慢压弱力从过称大刊，染导泻致竞两谊边吓侧沙墙盖内孟移晒而南引雁起舱的今路手面慌拱缩慧起在誉路岗面辩下衣加炭设皂水搞平发支涝撑路面勾局部易沉陷摸、错加台、贱严重烘碎裂挖响出休破年损跟的单路利面浆以浸及悼其福下境部姿的名基链层屠，喊重素铺赶路顿面治理贫渗漏蒙水，师并将观水引皂入两忽侧边需沟3犯132对洞里口的葱检查亏与养朝护须引讲起注瞎意的南方面辞：挡表墙拔、直边悬坡钉的冠稳何定勒性洞口僚的排即水、舍防水岗系统危纲石3隙3泥宜石楼流他堵让塞洒洞盲口3污43谜5隧葱道宵冻宜害3洒6常见板的冻肺害种屋类：拱冒部债挂趁冰渗、掩边勺墙氧结宪冰让；围处岩压冻版胀仙破饿坏技，凶引绢起恋衬半砌绣变产形捡破欲坏遍；衬砌行发生悄冰楔隧殿道怀内怠网皱线删挂买冰危害如性：隧骨道袄冻捉害宇会地导蜂致贞衬浊砌炒冻抱胀常开偶裂害，鞋甚咱至召疏施松稼剥刷落扭，挂造判成范隧略道匹衬坚砌正结穴构奇的趟失哭稳非破骨坏引，歪降读低爹衬亮砌搜结柜构穷的交安庭全菠可段靠宣性悄，倒严控重液影旗响般运萌输村的改安红全抄和想正任常锯运筛行牛。37严寒震及寒梨冷地惩区隧歇道冻圣害的控防治格，其朱基本准措施育是：综合平治水更换敏或改衬造土什壤保苦温寨防叹冻加卸强女结馒构垃，宜如倾加根设滨仰浩拱界衬缩慧砌脑，砖采脑用日防柿水赶钢辈筋俯混救凝农土幸衬类砌本，续锚碧喷规混胃凝欲土就加泪固蛮，垒加盯抗鲜冻艺胀楼锚眨杆警等炎。通过趋加深测边墙土，加碧强底拜部排市水等狼方法蓄防止钻融坍冻害盼的防刑治3露8隧侮道申的秘震客害退与剖抗皆震39隧锋道足的经震净害膨类羞型绪及胃特摇征1丹9何0欲6年闻美窑国刮旧使金背山龄发般生8.酿3级手地勇震蛋，朝严密重各破童坏毫了锹位法于豆断耐裂庭带纷上傻的亲两渴座洪隧痕道永；19适23年日衡本关民东发堪生8伟.肃2级地演震，原区铁厨路线章上82座隧肯道遭糟到破仪坏或真变形;1染9寇5载2年舅美盼国骆克达斯呼发陪生7.挥7级地杰震，亡穿越简地震仔断裂支带的败四座轻铁路携隧道誓全部急都发饰生了着严重迹破坏怠；19湿83年胆距获上技海鼓市1连5员0刮k挺m以席外夕的牲洋带面烈上划发鸡生6级地帜震，略打浦若路管蓄片上疏的出境现了5座莫可址见慕裂而缝口；19榨95年在愧日本稼阪神痒大地元震中,地刘铁促结扭构启发鬼生械了门很唱大隙破圣坏俭，家车坝站夫结守构脸破本坏结尤隆为沃明快显引。缠神横户祸高萄铁皇大遵开车站父的震毯害情劫况，令用明趁挖法惧于19武64年建掀成，科中柱汤（B4庙00初×D甘10雾00做mm，3哭.斥5序m）约30根完流全破拒坏，厨顶板挣下沉默约3己m，隧倍道断竞面变敞成M形尿。40隧道浙的震直害类哭型及捧特征隧芳道仇的骄中辞柱辩上嚷端讲或武下司端夺混被凝妥土久剥爹落阶，宏钢轰筋武弯毅曲报。朱在门线土路渗方掉向述及叼垂洞直箱方啦向若上孩，付轴皂向鹅钢患筋屯鼓住出恳，杯箍怜筋物也捕有脸许拳多锄破皆坏端的坟，页在刘侧斧壁茂的穴隅凑角贡部片分稍也买发部生摔裂烫缝虏及炕变黑位纠但决无液显筝著钟破低坏叨。在扒阪席神驼大叙地源震榴中普，扔山共岭哈隧坚道产也秋遭宝到列严叶重臭的盖破绸坏素。玻主烤要秆是食侧皱壁夜的静压洞溃证裂忠纹骆及部拱饮部擦剪汽切歉剥筒落拳及朴环案向亚开供裂另。父许茶多沫建茅于2塌0世尾纪60年反代犹的哨隧结道斧，伴由烂于佩设纤计鞭时挤未称考点虑困浅羽埋戏地猎层否变丑形燃的员影扔响些，挪隧摊道析结之构欲的刃变在形刘性去能掏不砖能饭承摄受钉这滴次挑大市地益震也，标拱纯顶头部盟分拌发铁生清较恳严截重远的浊剪价切舅裂篮纹愿及伟剥辅落公，吹隧幅道典横石断筛面爬方僚向山发融生软混播凝裂土敞片踏的柜剥极落秤。爪如态山壁阳夕新河干懒线转的投六懂甲洋隧送道哲，41隧道重的震购害类湾型及喷特征长16碎23延5m，病横杨切惊六服甲卧断绢层趣系准，殃地那震叉后行隧绢道请的管水袄泥盗内浴壁春有较众蹦多项裂藏缝贺，芒裂修缝绣长呢达张数部十涛米咽的屑地会方息有3处，驱隧道米的检魂查通肃道在锹百米母范围征内出小现裂染缝。19帜99年9月2竞1日象，凑我蚁国范台盗湾已省宰台摔中傲地堆区销发丸生圾了路里播氏7.下3级地遗震（学集集偷地震绪）,那次票大地僵震造宴成23骄75人梅死幻玉亡,尘1糕0阴0启0依0多人径受伤情，3闪0牧0挥0码0多涉座榴建追筑编物展倒浓塌来。飞地它震奇发羊生些后,通过处对台姐中地采区5覆7座论山觉岭听隧咸道叠进愈行昌调搂查,发转现很除幼了8座隧建道未众受损涨坏外,其余49座册都升有拼不闻同取程愤度古的驳损且坏,而且理表现蹈出不龄同。窜形咱式的童损坏,如衬揉砌开症裂、殊衬砌碍剥落贤、洞富门破误坏、烘地下帆水涌毫入、遥钢筋易鼓出胸及弯白曲、峰衬砌凡移位墙、底题板开士裂及沾由于毅边坡座破坏幻玉造成模的隧召道坍溜塌。都昨汶盖公拳路11座阶隧盾道共示怕意皮图汶僻川严地栗震隧舍道色的胳震毛害仔类孝型崇及汉特大征都江堰－映秀：

都汶高速（紫坪铺隧道、龙洞子隧道、龙溪隧道）

映秀-汶川：

都汶公路卧龙连接线（烧火坪隧道）都汶公路二级路段（单坎梁子隧道、草坡隧道、桃关隧道、福堂坝隧道、彻底关隧道、毛家湾隧道、皂角湾隧道）

1缝.洞口应边坡盲滑塌杜与崩燥塌（13处名）洞口帮边坡惰滑塌洞云口拳边客坡拦滑息塌龙带洞滥子网隧艘道田出玻口痕的词震毕害龙吩溪管隧扛道静出译口序高痒陡监边贸坡龄崩描落2和.洞门聚裂损主要起发生处在端筝墙式肌和柱姜墙式才洞门浆结构蔑中。桃关殃隧缩慧道谅圆妇弧俩形礼端献墙报开涛裂设与庸松见脱ma灰x:其50敬cm洞棒口属段千坍蚂方冶（5处）3.衬砌亮及围拾岩坍抵塌龙溪香隧道K2蚕1+女57畜5-子58珍0拱习部各地示震聋坍匠方龙溪绕隧道纤二衬红坍落纵向予裂缝4描.衬砌目开裂睡及错用位都汶赤公路11座罢隧迹道熊中8座鼓隧验道致出前现怀了贝不木同压程朽度宇的龄衬成砌酒开肝裂横零向豪张起裂环好向载破终裂半与姜错腿台（最坑大可腐达20静cm）斜峡向框剪幸裂底板羽强烈捕隆起5.底鸣板谜开椅裂群及涛隆菜起底板乎强烈冈隆起初榜期叹支续护辨鼓铸出篇、释剪亩裂6稀.初决期云支仿护崭变小形节及雀开樱裂初美期并钢谢架胶溃划屈地下爹隧道鸽属于介几何神线性猾结构喘，在弟地震青荷载忽的作累用下贺，由那于周撞围介络质的封存在票，其标动态索反应借会呈裹现出第与地湾面建钓筑不哄同的扎特性狼，主既要变肿现为裙：1稳)地下叶隧道倾的振洗动变赚形受迈周围峰介质己的约迟束作朝用明梦显,结鲜构京的苍动摔力婚反严应但一帮般经不榜明决显震。2任)在地贸震荷宽载作趴用下,当地黄下隧峡道结袭构存准在明盯显惯酒性或肆周围岂介质惜与结摆构间滨的刚蝴度失么配时,结构隆会产赞生过唱度变幕形而锄破坏披。3礼)地下眨隧道输震害洗多发碌生在挑地质恶条件催有较开大变仔化的鹊区域;相反厘如果星地质铜条件什均匀,即杆便谱震储级柜较军大,结构繁也较屯安全。4)地痕下厘隧愤道遮若衡穿房诚过骆地反质夹不咳良讨地他带她也锣易胜遭女震慨害踏。5呜)结言构奴断垫面热形撒状计及楼刚墨度不发卖生笼明会显眼变携化搂的映部抖位严，那如蛾隧怒恫涨进浓出陕口铲等璃部法位毙均卡为窝抗农震课的哥薄缠弱织环伐节抗。5助)地下迅隧道忙的破哪坏形站式主繁要是酒弯曲俘裂缝椒、竖虏向裂墓缝混颠凝土慨脱落森和钢亿筋外颗露等。衬歇砌的剪油切移誉位。当隧道乎建在伏断层淋破碎微带上伪时,常伤常餐会韵发恰生驼这踪蝶种俭形撕式茧的留破呜坏参。离在掉台待湾内“9麦·柳2纪1配”地震贺中,位揭于桂断同层迁带句上茄的俯一肺座援输声水著隧甲道呜就咽发香生随了谢这攀种折破尿坏券。才由玩于春断托层嫁的瓜移命位,该功输吊水钩隧仙道庭在偶进膀水骆口荒下负游1剃8瓜0跪m处发呜生了兰剪切姻滑移,如偏图6繁-颂1忆8所让示,隧道弦在竖炸直方向分开4隧妥道井震远害边的鸟主妻要胶表候现沙形厨式衬砌晓剪切见移位友图m监,在水托平方毙向分挥开3龄m掏,整个摧隧道脆发生恢严重植破坏款。(务2察)边坡恢破坏大造成换的隧已道坍毛塌边立坡滋破爹坏部造但成威的傅隧闸道饱坍滑塌(厘3致)衬砌担开裂地鲁震铅中,衬膊砌盯开穿裂肺是磁最租常势发招生白的校现狗象砍。缎这煮种塔形包式毕的狭衬盗砌阅破心坏摸在改又袜可木分女为碧纵号向害裂架损解、司横赖向卷裂葱损房诚、痕斜表向法裂扇损俩、皇斜疯向唱裂并损令进似一谣步兼发舌展袖所聚致的环辟向裂兽损、非底板享裂损练以及文沿着准孔口锈如电任缆槽瓶、避铲车洞锦或避括人洞狱发生宋的裂暖损。衬拼砌娘纵画向努裂刃损为图衬砌恳横向挡裂损紧图衬广砌含斜班向念裂豪损涛图衬砌粗环向绪裂损痰图底邮板牺裂糖损援图孔口娘附近稀衬砌犹裂损食图(油4需)边汪墙白开哄裂由畅于聚显锁著东的谈边询墙扶向魄内捐变孩形擦造触成扒的渠隧携道桃破为坏披。剧这痰种寺变骡形婚可贤以准造哗成晕边朵墙爬衬甲砌慨的曾大怎量棋开期裂,甚台至省导罚致衰边云沟向的貌倒醉塌协。边稀墙做变梅形隧迁道唤震羽害阴的纪机俩理现贯场工调舱查土表戴明,隧旗道轮及船地边下州结音构斤的仇震铺害蓄形致态呀的让差坝异与地逢震强尾度、生震中床距、怨地震傅波的耐特性纪、地依震力桑的作港用方枕向、芹地质斧条件摸、衬扶砌条踩件、蝴隧道兴与围船岩的纠相对哲刚度症、施菠工方也法、捎施工愈的难肥易程漫度以评及施础工过宅程中宰是否鸡出现映坍方聚等有浆密切拌关系击。根径据以祸往地分下结洲构在臭地震御中所委表现拢的行誓为可弃知,地吴震惯的开主拳要帝或笔次接要聪效慰应抗均耽可惕使谱隧志道玻结香构教遭茅受载破煮坏明。快这完些桃效骂应梅包槽括蒜两薯个绿方悉面:(1厚)围岩肿失稳,主要阅指围亿岩的现变形耐、差体异位视移、晋震害的和液皆化；(2)地震己惯性效力,主要通指强大烈的炕地层玩运动负在结债构中处所产犁生的御惯性辛力所撕造成害的破百坏。隧道抬震害能的机转理围柄岩盐失安稳拔和驶地贪震阁惯童性遭力翻作典用是地偷下结警构震菌害的马两种烛主要舅原因希。对荐于同杯一程映度的碎大地陈摇动谊而言,如果芦仅论器及结跃构的芬惯性速力,地下桶结构耍要比私地面狡结构哨安全沈的多船。这活是因耀为地笨下结兽构处续于周才围地么层的妈约束蝇之中,并与筐地层腾一起尚运动仁。因与而,地啊下庭结暂构贼在姐地染震睡运型动弄过锈程禾中,仅志仅拾按谨照识其兰相液对租于省地筹层袖的粒质州量线密乞度南和件刚浑度扛分条担龄一仓部脂分懒地候震切变受形内和求荷允载,而剥不坛像杜地伏面秋结常构灯那时样,承摇担纲全剂部躬的剑惯逝性滥力松。研究线表明:隧道括结构脾抵抗纵向泽的拉孔压和涨横向哀的剪扮切两涂种作庸用的能信力,并蜡不丸因龙结习构底刚刑度党的患加插强骗而厘有壤很李大荡改母善抚。渗所捷以,隧道归结构阅的抗为震设跳计原垒则应刷当考口虑这炎种破认坏作世用,使施设脉计变的膝结展构暮应补有乱足裂够抚的碗韧熔性酱以织吸榆收批地猫震目所荣产使生桑的撇相艰位早衍可生掌应萌力浮和痛相碎对殃变青位,同怜时肾又冷不话损屈害旺其沾承众受托静蹦载障的哥能轧力择。太一端味坐加鸡强轻结包构,试针图叔让滚结与构庙去句抵荒抗捕相则当体大店的抚强洒制讨变稍位拢所稍产瓶生催的辅内罢力唉是品不颗现颂实鸣的跑。（1）语选蛮址窜与瓜规缝划搁设制计港方胀面在强叼震区掉避免平隧道凉直接龙穿越忍活动报断裂蠢，穿脊越活待动断怠裂带黎的次进级断丸层时红必须缠要加毕强抗遣震设条防措衔施，锤在次积级断信裂带苍两侧马一定榜范围旁内二秘次衬便砌应漆采用橡钢筋倒混凝撇土结选构。隧道抗焦减畅震宅启寨示（2）盾洞逼口差段山岭叨隧道厌洞口旺边坡字在强门震作号用下房诚的稳胡定性使直接风关系去到隧爱道运哨营安业全，筐地震侄中极毁易产犬生崩要滑、栗掩埋艺洞口垫、毁怀坏洞邀门、历中断夜交通芬。因菌此槽，炼强耍震槐区视洞卷口叠边天坡烧应岭加俊大著防灾护件力挠度摔，套将狠边籍坡档防踏护蚊、校洞机口裕明习洞起和代洞睁门婚结县构丈作蚊为研一齐个凡系烧统漂进灵行腐综杆合辅设强计础，派在麦条非件堆允竭许串的太情奇况叨下则尽痒可齿能蜜采述用夫削闸竹普式街洞拣门像这老种俗抗仗震粪性燃能组较