凌富偉

針對部分低等級公路隧道毛洞運營若干年后出現(xiàn)巖體掉塊、滲漏水嚴(yán)重、隧道內(nèi)凈空面積不足導(dǎo)致大型車輛刮蹭隧道內(nèi)壁等病害，文章以S325東興至那坡公路隴冬隧道為例，提出了提級改造和加固改造兩個方案，從隧道施工難度、工期、社會影響、運營安全性等方面進(jìn)行比較，確定采用提級改造方案進(jìn)行加固，為同類型的隧道加固提供參考。

隧道工程;毛洞;提級改造;加固改造

0?引言

部分低等級公路隧道在建設(shè)時期考慮到地質(zhì)條件較好、經(jīng)濟(jì)投入小、交通量小等情況采用裸洞形式，但隨著運營環(huán)境的變化和運營時間的增加，由于缺少襯砌支撐圍巖和排水系統(tǒng)，該類隧道會存在不同程度的病害，影響隧道通行質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全耐久性，存在一定的交通安全隱患。同時，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通量不斷增加，也對該類隧道的通行質(zhì)量提出了更高的要求。

針對毛洞隧道存在的病害，本文結(jié)合具體的工程實例，對毛洞隧道的病害成因進(jìn)行分析，介紹了兩種加固方案，并進(jìn)行了具體的比較，為類似隧道加固提供有益借鑒。

1?工程概況

隴冬隧道位于S325東興至那坡公路憑祥鎮(zhèn)至水口鎮(zhèn)段，為沿邊公路，有著“中越邊境長城”之稱，建成于2002年廣西壯族自治區(qū)交通大會戰(zhàn)時期。該隧道位于低山丘陵區(qū)，進(jìn)出口段圍巖揭露巖性為灰?guī)r，結(jié)晶結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，溶蝕發(fā)育較強(qiáng)烈，局部可見蜂窩狀小型溶洞發(fā)育群，零星可見滴水狀滲水。洞身段中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖質(zhì)堅硬。

隴冬隧道原設(shè)計按照三級公路標(biāo)準(zhǔn)（2002年標(biāo)準(zhǔn)）設(shè)計，設(shè)計行車速度為30 km/h，全長344 m，為單洞雙車道隧道，隧道斷面形狀為直墻式單心圓拱形，內(nèi)輪廓高6 m，寬7.0 m，為端墻式洞門。隧道為毛洞，無襯砌，洞內(nèi)巖體裸露，凹凸不平，形狀不規(guī)則。路面為水泥混凝土路面。

2015年隧道定期檢查報告顯示，隴冬隧道土建結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評分為49，為四類隧道，隧道嚴(yán)重破損，已影響行人、行車安全，應(yīng)盡快實施結(jié)構(gòu)病害處治措施。

2?主要病害情況及成因分析

2.1?主要病害

根據(jù)《2015年度S325公路隴冬隧道定期檢查報告》以及現(xiàn)場檢測情況可知，隴冬隧道主要病害有：

（1）隧道為毛洞，無襯砌構(gòu)造物，圍巖裸露，巖體裂縫節(jié)理發(fā)育及局部較為破碎，隧道內(nèi)滴漏較嚴(yán)重，拱部有噴射水流;

（2）隧道路面為水泥混凝土路面，表面有輕微積水;

（3）隧道交通標(biāo)志標(biāo)線存在部分脫落，缺失。

2.2?病害原因分析

根據(jù)隴冬隧道檢測結(jié)果、工程地質(zhì)、原設(shè)計資料，分析隧道病害產(chǎn)生的主要原因為[1]：

（1）本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隧道拱部出現(xiàn)刮痕，主要原因是隧道內(nèi)凈空面積不足，大型貨車行駛過程中刮擦所致;

（2）隧道內(nèi)巖體侵占檢修道、洞內(nèi)出現(xiàn)圍巖裂隙發(fā)育及局部出現(xiàn)崩塌、滴漏現(xiàn)象的主要原因是隧道開挖后，洞內(nèi)巖體裸露，無襯砌結(jié)構(gòu)，無排水措施，并且裸露巖體進(jìn)一步風(fēng)化，加速了原有節(jié)理裂隙的發(fā)育;

（3）隧道路面板壓碎、裂縫開裂、出現(xiàn)坑洞的主要原因是使用年限較長，加上重車較多，導(dǎo)致路面出現(xiàn)較多病害。

3?隧道加固方案介紹及比選

參考《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG H12-2015）[2]關(guān)于隧道養(yǎng)護(hù)、病害整治的方法及要求，同時考慮未來S325東興至那坡公路整體提級改造的需要，提出了提級改造和加固改造兩種加固方案。

3.1?提級改造方案

隴冬隧道所在路段標(biāo)準(zhǔn)較低，且該路段未來有G219國道整體提級改造計劃。該方案的主要思路是為以后S325省道公路整體提級改造預(yù)留空間，將隧道主體結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)提升至60 km/h，洞口連接線維持原設(shè)計30 km/h的標(biāo)準(zhǔn)，對隧道進(jìn)行改造[3]。采取的主要措施如下：

（1）建筑界限提升至60 km/h二級公路標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況，適當(dāng)縮短開挖循環(huán)進(jìn)尺，在保證施工安全的情況下，擴(kuò)挖至設(shè)計輪廓線（見圖1）;

（2）按照新奧法原理，重新施工隧道初期支護(hù)、二襯和防排水設(shè)施;

（3）拆除并新建洞門，為降低落石等造成的隧道運營期的危害及便于洞頂排水設(shè)施的布設(shè)，在盡量不刷仰坡的情況下，施作5 m長明洞;

（4）重新施工縱向排水溝、路面檢修道、路側(cè)水溝;

（5）路面采用26 cm水泥混凝土面層+20 cm素混凝土基層+15 cm素混凝土調(diào)平層的結(jié)構(gòu)形式;

（6）對隧道兩端洞口連接線進(jìn)行改造，預(yù)留提速線形。

3.2?加固改造方案

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，原道路除路面有老化現(xiàn)象外，現(xiàn)有舊路標(biāo)準(zhǔn)基本可滿足當(dāng)下交通量需求，因此該方案的思路是維持原有設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，利用舊路線形，不進(jìn)行調(diào)整，通過增加襯砌、排水系統(tǒng)恢復(fù)隧道的使用功能，如圖2所示。主要措施如下：

（1）維持原來的隧道凈空斷面，對原隧道毛洞段按照原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)增加襯砌，對超挖部分采用C15混凝土填充，對欠挖部分開挖至設(shè)計輪廓線;

（2）新增襯砌部分重新施作防排水設(shè)施;

（3）對隧道拱頂噴射水流，采用注漿等方式進(jìn)行止水加固;

（4）對交通標(biāo)志標(biāo)線進(jìn)行修復(fù)。

3.3?方案比選

對隴冬隧道存在的病害情況、病害原因、處治要求進(jìn)行分析可知，以上兩種加固方案均能滿足隧道結(jié)構(gòu)加固的可行性要求，但仍需通過施工難度、施工工期、耐久性、經(jīng)濟(jì)性、業(yè)主需求、對行車影響等方面進(jìn)行綜合對比，方能較為合理地確定隴冬隧道加固方案。兩種加固方案的比選如表1所示。

由表1可知，雖然方案一較方案二的施工工期、工程造價要高，但方案一提高了隧道的通行能力、運營安全性、行車舒適性，綜合考慮了未來公路提升需求，其遠(yuǎn)期效益及社會影響均較好，因此推薦采用提級改造方案對隴冬隧道進(jìn)行加固。施工期間可通過X563縣道進(jìn)行繞行，減少交通影響（如圖3所示）。

4?結(jié)語

本文以隴冬隧道為例，對隧道毛洞存在的圍巖掉塊、滲水、車輛刮蹭等病害成因進(jìn)行了分析，進(jìn)而對隧道加固方案進(jìn)行了比較。由于早期設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低，不利于沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此選擇了遠(yuǎn)期效應(yīng)和社會影響更好的提級改造加固方案，可為同類項目提供技術(shù)參考。

[1]關(guān)寶樹. 隧道工程維修管理要點集[M]. 北京：人民交通出版社， 2004.

[2]JTG H12-2015，公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[3]王重陽. 蕪合高速試刀山隧道擴(kuò)建應(yīng)急工程探討[J]. 工程與建設(shè)， 2017， 31（1）：58-60.