隧道病害是設計“罪過”還是施工的“罪過”？看大院怎么說

Word文檔隧道病害是設計“罪過”還是施工的“罪過”？看大院怎么說！由于設計者閱歷、習慣及愛好的不同，對規(guī)范的熟悉差異，所設計出來的隧道建筑限界討論不足，個別指標與參數的設置不盡合理；隧道支護參數設計差異較大，即使在同類地區(qū)、同類圍巖段，因是不同的設計單位，其參數也是不相同的；隧道內輪廓也就各式各樣，有的立刻就要施工了還在搞斷面優(yōu)化，不僅造成了設計返工，而且工程數量也不易掌握

本文為大院針對隧道設計總結，對設計師及施工技術人員特別有關心，推舉學習參考。

當前隧道質量問題

一、隧道漏水、滲水

（1）是地質緣由；

（2）是施工緣由：超挖部分沒有回填或回填不實，襯砌背后空洞發(fā)育，從而在隧道拱部形成了地下水的儲存區(qū)。在襯砌背后排水系統不暢的狀況下致使作用在二襯上的荷載增大，加上溫度應力、圍巖應力和襯砌不勻稱沉降的共同作用，使得二次襯砌開裂，引發(fā)滲漏水問題；

混凝土振搗不密實，澆注不連續(xù)，部分強度偏低；變形縫、施工縫未仔細安裝止水帶，兩邊的混凝土澆注不實．使得襯砌在施工縫處產生裂縫并滲漏水；施工工程中導致排水管堵塞、防水板破損；工程材料質量存在問題。

（3）是設計緣由

工程防水標精確?????定不合理；結構細部防水設計不具體或未做防水設計。設計時應做到明確提出防排水材料的性能指標；在設計中提出施工工藝和質量檢測的相關要求；精細化設計，考慮運營期間能便利防排水系統的疏通、修理養(yǎng)護。

二、襯砌開裂

（1）是設計斷面形式不合理，如對有膨脹性或遇水易軟化的圍巖，邊墻采納直墻形式，邊墻很可能消失開裂現象，遇水易軟化的圍巖有可能造成邊墻基底承載力不足，產生不勻稱沉降，消失裂紋（裂縫）或錯臺；

（2）是初期支護力量不足，造成坍塌、變形過大使二次襯砌承受較大圍巖壓力；

（3）是二次襯砌平安儲備不足，如有些隧道施工中消失了比較大的坍方，二次襯砌仍采納素混凝土，造成運營后素混凝土消失裂縫。

三、洞口邊仰坡坍塌

部分隧道洞口邊仰坡雨季消失局部坍塌現象。設計中應貫徹"早進晚出'原則，洞口不宜設在不良地質、排水困難的溝谷低洼或不穩(wěn)定懸崖陡壁下。同時應依據洞口地質條件選用合理的邊坡坡率，同時要加強邊仰坡的防護，盡量使用植草綠化防護，與環(huán)境相協調。

隧道設計與施工中存在問題及對策

一、隧道設計存在問題及對策

（1）采納復合式襯砌結構，其初期支護是保證施工平安的關鍵，應重視一次支護的設計，要有足夠的剛度和強度，承受二襯砌施作前施工期間的圍巖壓力（不計水壓力）。有條件盡量采納格柵鋼架。在二襯及防水板鋪設前應進行初期支護，背后充填灌漿，確保二襯在無水下施工。大變形、大地應力地段采納近圓形輪廓或加深仰拱。

（2）選擇相宜施工方法，大跨施工應選擇變大跨為小跨的施工方法，如CD法、雙CD法、CRD法、雙側壁法等。當隧道施工會降低了地下水位而影響人居和農田時，必需采納"以堵為主，限排為輔'的防水設計原則，二次襯砌應按折減后的水壓力進行設計。在巖溶、石灰?guī)r地區(qū)的隧道更應重視這個問題。

（3）洞口段一般在30m～50m處設一條抗震變形縫，洞內僅在斷層破裂帶及軟硬圍巖交界面處設置。

（4）錨桿長度與施工空間不匹配，導致施工過程中實施難度大。如側壁導坑開挖、人工（在臺架上）打鉆施工拱部錨桿。有條件時使用錨桿鉆機。在圍巖無自穩(wěn)力量、特別破裂、不宜成孔的狀況下，建議采納中空自進式砂漿錨桿取代常規(guī)的22早強砂漿錨桿。鎖腳錨桿的設置，在土質地層及軟巖地層中應設置鎖腳錨桿管），但有的省份是單獨設置，有的是包括在系統錨桿中，應統一做法，防止以后施工單位索賠。

（5）結合隧址區(qū)環(huán)境條件進行全壽命設計，滿意襯砌結構耐久性要求。

當隧道自穩(wěn)性差、可能發(fā)生塌方等平安事故時應輔以必幫助施工措施以確保圍巖穩(wěn)定性與施工平安。

（6）隧道防排水設計重點：對防水卷材、止水條（帶）材料、檢查及施工工藝提出具體要求。隧道頂有農田、村落時，應采納"以堵為主，限量排放'的原則。隧道邊溝應盡量采納預制蓋板的型式。體現可修理性，設置縱向排水管檢查井、排水溝檢查井等。排水溝檢查井間距不能過大，一般不超過200m。

（7）隧道內污水排放與圍巖滲水排放分別。污水排放不應對環(huán)境、生活用水造成影響。洞口外宜設置油水分別池。對開口式明溝開口尺寸一般比較小，運營階段簡單造成運營垃圾堵塞，不利于邊水溝的排水，應適當加大開口尺寸，并上下全都，設置排水溝檢查井。

（8）隧道內裝飾時邊墻、拱部均不做裝飾；邊墻瓷磚或涂料，拱部不作裝飾；邊墻瓷磚+拱部外墻涂料裝飾；洞內拱墻噴涂防水涂料，洞口段邊墻鑲貼瓷磚。采納涂料有厚型防火涂料（因國標中要求防火涂料厚度不小于2cm），也有采納防水涂料。

（9）設計變更：前期設計階段很難把隧道穿越地層的地質狀況搞清晰，因此在施工期間進行設計變更是不行避開的。在設計變更過程中應留意以下問題：

①隧道設計變更應避開走入"圍巖級別只能往差的調，工程量、工程費用只增不減'的怪圈，應是"有增有減'。

②業(yè)主、設計、監(jiān)理、監(jiān)控量測、地質預報及施工單位的隧道與地質專業(yè)技術人員應常常到施工現場，真正做到信息化施工。

③不能以"注意平安'為借口，把施工平安寄予于"增加支護，弱化施工工藝與施工工序掌握'的基礎上，以過強的支護來彌補可能消失的平安問題，從而導致工程費用的增加。

④圍巖級別應與開挖進尺、開挖方式相匹配，即看采納的施工步序與開挖斷面大小是否與將變的圍巖級別閱歷數值對應，如一次開挖3m多、沒有留核心土的斷面調整為V級是不合適的。

⑤應避開變更前把問題夸大化，變更后施工簡潔化。

⑥按變更程序進行變更，不能因工程變更手續(xù)導致災難擴大化。

二、隧道施工存在問題及對策

（1）對于硬巖，主要是削減開挖對圍巖的擾動范圍，愛護圍巖，掌握對圍巖的損傷。對于脆弱圍巖施工應遵循"管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、速封閉、勤量測'的原則，主要是掌握圍巖的松馳，提高圍巖自支護力量。

（2）目前設計要求多采納濕噴，但現場施工多采納干噴。應明確對原材料及外加劑的要求；明確采納濕噴工藝；制定初支背后空洞處治預案；明確在噴射結束后備4h內不得進行下一循環(huán)爆破作業(yè)；開挖后地下水豐富時應先治水再噴射，確保噴射混凝土與圍巖的粘結力。

三、鋼筋網：

施工中不進行初噴鋪掛鋼筋網后再噴射混凝土或將上下雙層鋼筋網先行鋪掛后再噴射混凝土。鋼筋網片沒有形成整體網，一循環(huán)一鋪掛，沒有形成縱向連接。臺階法開挖沒有形成環(huán)向搭接。

設計中鋼筋網片推舉工廠化施工。給出鋼筋網片縱向與環(huán)向搭接大樣圖。明確施工工序要求，不能為加快進度而隨便削減工序，嚴格按要求鋪設。

四、系統錨桿與超前支護

施工問題：

長度不足，錨桿端部不設墊板；根數不足，間距加大、設置范圍縮小，不能形成群錨作用或形成加固圈；

不注漿或漿液充填不飽滿?；騼H對端部進行封堵，或僅將小導管頂入，長管棚注漿量不足或少數幾根注漿，不注漿鋼管或錨桿孔成為了集中滲水通道。

將大直徑改為小直徑，中空注漿錨桿、注漿鋼管管壁厚減薄。超前支護鋼管接頭不合要求，未按要求設置鋼筋籠。

鉆孔角度比較隨便，向上超高過多或向下侵入到開挖斷面內。鎖腳錨桿打設方向為水平向。

長管棚打設方向偏差大，與后續(xù)小導管重疊加固方式沒有形成。

設計與施工對策：

設計中明確使用材料材質、規(guī)格、型號、技術指標等要求。

給出錨桿、管棚接頭、端部閥門、鎖腳錨桿（管）應與鋼拱架連接等大樣圖，便利按圖施工。

設計文件給出注漿施工掌握標準，可按以下三個條件進行掌握：按注漿總量掌握，按耗漿量降低率掌握，按注漿壓力掌握。動態(tài)調整注漿參數。

明確錨桿檢評標準，明確藥卷式錨桿應將錨桿進行旋轉，確保漿液將錨桿包裹勻稱布滿。

五、鋼拱架

施工問題：

①鋼架間距過大；

②鋼架不與噴砼面密貼，不設置墊塊；

③鋼架安裝不直立，鋼架接頭不規(guī)范，尤其采納雙側壁或單側壁開挖方法時，因施工掌握不好消失扭曲；

④鋼架腳下有虛渣、懸空；

⑤利用小型號代替大型號，鋼架加工尺寸偏差；

⑥鋼架接頭不規(guī)范，接頭鋼板厚度減薄或上下鋼板不能密貼，隨便加焊鋼筋，不用螺栓連接，采納點焊連接；連接螺栓直徑減小或不是高強螺栓。不用螺栓連接或未擰緊；

⑦鋼架、鋼筋與連接鋼板、角鋼焊接質量差；型鋼鋼架有接頭未作補強處理；

⑧鋼架之間連接鋼筋嚴峻不足，焊接不堅固；

⑨鎖腳錨桿（管）與鋼架連接不堅固。

鋼架接頭扭曲

設計與施工對策：

①加強結構計算，合理確定鋼架型號、類型、間距。

②設計中給出鋼架連接以及鎖腳錨桿與鋼架相接、托梁大樣圖，對于臨時側壁與主洞拱架應采納螺栓連接。

③明確鋼架焊接焊縫技術要求。

④結合監(jiān)控反饋分析，動態(tài)調整鋼架間距。

六、防排水施工

施工問題：

1）防水板破損

①開挖面或初護面凸凹不平，防不板背面有空洞空隙。

②開挖面或初支護面有突起棱角刺破防水板。

③由于防水卷材自重拉斷掛繩，拉裂接頭。

④后道工序鋼筋拱架施工時，防水板被鋼筋刺破，被電焊燒破。

⑤二襯安裝端頭模板及端模加固件時，防水板被拉裂。

⑥防水板厚度不足，防水板材質不過關，使用再生橡膠

⑦接頭搭接長度不足，焊縫粘結質量問題

⑧消失漏檢（防水板鋪設均在簡易的腳手臺架上進行，承包人自檢、監(jiān)理復檢都得攀桿爬高）

2）環(huán)縱向排水管

①環(huán)、縱向排水管材質不過關

②環(huán)、縱、橫向排水管未進行愛護，噴混凝土或施工中損壞、堵塞。

③臺階法開挖拱腳接頭處斷開，未連接。

④環(huán)向排水管與縱向排水管未連接，或未使用三通。

⑤縱向排水管坡度不規(guī)范，未采納防水板包裹，與橫向排水管連接未使用三通。

⑥模筑混凝土漿液灌入縱、橫向排水管內。

3）排水邊溝或中心排水管

①施工中砂漿或混凝土灌入，沒有進行清理，回填碎石含泥量大，造成中心水溝堵塞或淤塞等。

②縱向坡度不符合設計要求，橫向排水管與排水溝未連接，水未引導主排水溝內。

③排水溝（預制）接縫處或施工縫（現澆）處漏水。

④矩形水溝蓋板損壞。

4）止水帶（條）

①止水帶未居中設置，接頭未作處理，不連續(xù)。背貼式止水帶未于防水板粘結。

②止水帶、止水條材質不過關。

③止水條未嵌槽埋設，接頭未作處理，不連續(xù)，止水條未固定在混凝土上。

④止水條尺寸變小，止水帶厚度不足。

設計與施工對策：

①查明隧址區(qū)水文地質條件，明確地下水腐蝕性，防排水設計應有針對性。

②設計文件中明確防水板、止水條、止水帶、環(huán)縱橫向排水管等材料技術指標，明確防水板懸掛松弛度（噴混凝土平整度、固定點密度）、接縫（接縫寬度、檢測指標）技術要求。

③對集中出水地段，初期支護前應進行堵水、排水處治。在懸掛排水板前應加密布設排水盲管。

④對地下水礦物質含量較大的隧道，應考慮礦物質結晶對排水管堵塞得影響，加大排水管徑。

⑤給出縱環(huán)橫向排水管須連接以及上臺階與下臺階拱腳處環(huán)向排水管連接大樣圖，并嚴格按圖施工。

⑥給出止水條搭接大樣圖，止水帶應一次鋪設，不設接頭。

⑦設置排水溝、襯砌背后縱向排水管檢查井。

⑧設計中要求初支背后空洞必需處理，防止形成水囊。

⑨全部施工縫、伸縮縫必需按設止水帶（條），二次襯砌施工時止水帶的安設應規(guī)范確保埋設深度和埋設長度（埋設至拱腳）。止水條應留槽固定。

⑩富水地段宜增加背貼式止水帶，實現分區(qū)防水。

八、二次襯砌

施工問題：

①混凝土開裂；②混凝土強度不夠；③襯砌厚度不足；④鋼筋銹蝕或施工中鋼筋間距加大、愛護層過大使內外兩層鋼筋基本重疊；⑤襯砌表面滲漏水；⑥局部侵限。⑦襯砌背后充填不密實，存在空洞。

設計與施工對策：

①加強結構計算，保證二次襯砌厚度、鋼筋配置的合理性。

②設計文件給出二次襯砌施作時間的建議，一般狀況下要求二次襯砌應在圍巖及初期支護穩(wěn)定后施作，淺埋段、塌方段、土層圍巖及脆弱圍巖段等，除加強初期支護外，應提前施作二次襯砌，二次襯砌應加強；

③設計中對二次襯砌以及二次襯砌仰拱距掌子面距離提出要求，并嚴格把控。

④規(guī)定二次襯砌一次澆筑長度，宜為6～9m，過長會因砼溫度收縮、干燥收縮產生裂紋。

⑤全斷臺鋼模臺車應具有足夠強度和剛度承受澆筑混凝土時的壓力，且表面光滑，接縫嚴密。要預留通風管路空間；模板基腳置于水溝蓋板底面標高為宜。

⑥設計文件中規(guī)定拆模時間，不得不過早拆模造成的搶工期現象。拆模時，二次襯砌混凝土強度不得低于5MPa，提前施作二次襯砌的地段，混凝土強度不得低于設計強度的70%。

⑦二襯混凝土澆筑應連續(xù)進行。二次襯砌拱墻應一次澆筑成型。

⑧小凈距隧道、連拱隧道爆破施工應提出爆破振動速度監(jiān)測掌握值

⑨襯施工前應采納斷面儀進行初期支護內輪廓測量，對欠挖部分應鑿除。

⑩結合環(huán)境條件采納合適的水泥及協作比，并對二襯混凝土進行養(yǎng)護，以削減混凝土澆筑質量引起的裂縫。

九、工序掌握與過程管理

①施工方法選擇應與地質匹配

不同地質條件應采納不同施工方法，并敏捷把握，不能一味施工便利，一些坍方事故就是沒有適時變化施工方法造成的。結合施工標準化，對長大隧道在設計階段提出施工機械配套建議。有條件時采納鉆臂臺車、錨桿臺車。對于噴射混凝土現主要是人工噴射，有條件時采納噴射手。

②開挖與支護工序應連接緊湊

隧道的支護強調準時性和盡早形成封閉環(huán)，對脆弱圍巖還宜準時施作二次襯砌。如，仰拱施作離掌子面距離過長，V級圍巖段采納拱部弧形開挖預留核心土是最常用的施工方法，若不準時將仰拱跟進形成封閉環(huán)，就簡單導致初期支護下沉變形過大甚至突沉的施工事故。二次襯砌滯后掌子面過長，為使二襯施工能連續(xù)進行或因模板臺車周轉使用，二襯的施工經常嚴峻滯后掌子面，一些特長隧道甚至有大于1-2km的長度未施工二襯，從而導致前述的二襯質量問題。

③加強地質超前預報及質量監(jiān)測，防止坍方、支護侵限動態(tài)施工就是隧道施工必需依據地質條件和圍巖力學動態(tài)的變化，適時實行相應措施適應這種動態(tài)變化的施工管理過程。它包括動態(tài)變化信息的收集分析、反饋設計和指導施工三方面內容。

設計與施工不當，造成病害

一、設計不完善導致的病害

①設計的地質條件與實際揭示的地質條件偏差較大

隧道穿越的地質條件和環(huán)境條件簡單，在缺少可信的地質資料狀況下確定隧道的位置，有的隧道穿越古錯落體、滑動帶、巖溶區(qū)暗河中等構造簡單或不良地段，有些病害在施工中就消失了，有些病害運營后漸漸暴露。

②結構型式和斷面型式不合理

原來大路隧道相對較好的圍巖一般采納直墻斷面、不設仰拱，若有膨脹性夾層或遇水易軟化的圍巖，尤其是這些不利巖層處于邊墻部位時，若仍采納直墻，隧道邊墻上部簡單傾倒，邊墻間距離縮小，邊墻水平開裂、錯動。遇水易軟化的圍巖有可能造成邊墻基底承載力不足，產生不勻稱沉降，邊墻消失裂縫或錯臺。

③支護結構強度不足

初期支護力量不足，造成坍塌、變形過大或使二次襯砌承受較大圍巖壓力；二次襯砌平安儲備不足。如有些隧道施工中消失了比較大的坍方，二次襯砌仍按原設計，易造成運營后襯砌結構消失裂縫。

④無仰拱

施工時沒有設置仰拱，但施工后由于某種緣由土壓力增大，會造成無仰拱地段的病害。主要病害有：路面凹凸不平，邊墻下部擠出，水溝開裂，有土砂流入，地層下