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1、11.1 11.1 概述概述 1 1、隧道病害现状、隧道病害现状(1)(1)隧道的主体是人工地下结构，处于天然介隧道的主体是人工地下结构，处于天然介质的环境中；质的环境中；(2)(2)与发达国家相比，我国的公路隧道建设起与发达国家相比，我国的公路隧道建设起步较晚。设计、施丁经验都存在一定的差距，步较晚。设计、施丁经验都存在一定的差距，思想认识上也存在偏见和畏难情绪；思想认识上也存在偏见和畏难情绪；第2页/共22页第1页/共22页(3)(3)在运营中会出现渗漏水在运营中会出现渗漏水(水害水害)、衬砌裂损、衬砌裂损、隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染等病害
2、，还有火灾威胁口这些病害和危害对等病害，还有火灾威胁口这些病害和危害对隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和威胁；威胁；(4)(4)日本的一些有识之士提出日本的一些有识之士提出“20202020年的警年的警钟钟”，即，即“日本将从一个土建大国变成修缮日本将从一个土建大国变成修缮大国大国”。20202020年的结构物维护费用和改建年的结构物维护费用和改建费用，仅建设省就超过费用，仅建设省就超过2 2兆亿日元，是现在兆亿日元，是现在的的3 3倍，维护费用将是国家财政的巨大负担。倍，维护费用将是国家财政的巨大负担。第3页/共22页第2页/共22页2 2、我国隧道
3、养护面临的主要问、我国隧道养护面临的主要问题题 已建隧道营运状态堪忧已建隧道营运状态堪忧;(2)(2)隧道施工单位的良莠不齐和隧道施工单位的良莠不齐和“重建设、重建设、轻维护轻维护”的理念的理念;(3)(3)我国隧道建设与维护的经验相对国外我国隧道建设与维护的经验相对国外来讲，目前尚存在一定的差距，对隧道来讲，目前尚存在一定的差距，对隧道健康的认识存在着严重不足。健康的认识存在着严重不足。第4页/共22页第3页/共22页4 4、隧道病害防治 防治要点:1、预防为主 2、早期发现 3、及时维护 4、对症下药 第5页/共22页第4页/共22页11.4 隧道冻害及其防治隧道冻害及其防治 冻害结冰冻害
4、结冰 隧道冻害是寒冷地区和严寒池区的隧道内水流和隧道冻害是寒冷地区和严寒池区的隧道内水流和围岩积水冻结，引起隧道拱部挂冰、边墙结冰、洞内围岩积水冻结，引起隧道拱部挂冰、边墙结冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、衬砌胀裂、隧底冰椎、水网线设备挂冰、围岩冻胀、衬砌胀裂、隧底冰椎、水沟冰塞、线路冻起等，影响到安全运营和建筑物的正沟冰塞、线路冻起等，影响到安全运营和建筑物的正常使用的各种病害。寒冷地区指最冷月平均气温为常使用的各种病害。寒冷地区指最冷月平均气温为-5 5-15-15地区。严寒地区指最冷月平均气温低于地区。严寒地区指最冷月平均气温低于-1515地区。地区。第6页/共22页第5页/共22页一、
5、隧道冻害类型及其成因一、隧道冻害类型及其成因(一)隧道冻害的类型1.拱部挂冰、边墙结冰2.围岩冻胀破坏 (1)隧道拱部发生变形与开裂 (2)隧道边墙变形严重 (3)隧道内线路冻害 (4)衬砌材料冻融破坏 (5)隧底冻胀和融沉 第7页/共22页第6页/共22页3.衬砌发生冰楔 (1)硬质围岩衬砌背后积水冻胀，产生冰冻压力(称为冰劈作用)，传递给衬砌。(2)衬砌的工作缝和变形缝充水冻胀经多次冻融循环，使裂缝不断扩大，引起衬砌裂升、疏松、剥落等病害。4.洞内网线挂冰 隧道漏水落在铁路电力牵引区段的接触网和电力、通讯、信号架线上结冰。如不及时除掉，会坠断网线，使接触网短路、放电、跳闸，中断通讯、信号，
6、危及行车和人身安全。第8页/共22页第7页/共22页(二二)隧道冻害的成因隧道冻害的成因1.寒冷气温的作用2.季节冻结圈的形成3.围岩的岩性对冻胀的影响4.隧道设计和施工的影响 第9页/共22页第8页/共22页二、隧道冻害的防治二、隧道冻害的防治基本措施：综合治水、更换土壤、保温防冻、结构加强、防止融坍等 第10页/共22页第9页/共22页深埋中心防寒渗水沟深埋中心防寒渗水沟 第11页/共22页第10页/共22页防寒泄水洞防寒泄水洞 第12页/共22页第11页/共22页浅埋保温侧沟浅埋保温侧沟(单位：单位：mm)mm)第13页/共22页第12页/共22页多年冻土中隧道排水系统和纵断面多年冻土中
7、隧道排水系统和纵断面 第14页/共22页第13页/共22页11.5 11.5 隧道衬砌腐蚀及其防治隧道衬砌腐蚀及其防治隧道衬砌腐蚀及其防治隧道衬砌腐蚀及其防治 重庆发生一起氢氧化钾货车隧道翻车事故重庆发生一起氢氧化钾货车隧道翻车事故重庆发生一起氢氧化钾货车隧道翻车事故重庆发生一起氢氧化钾货车隧道翻车事故第15页/共22页第14页/共22页腐蚀开裂、变酥腐蚀开裂、变酥第16页/共22页第15页/共22页 隧道衬砌腐蚀分为物理性侵蚀和化学性腐蚀两类。隧道衬砌腐蚀的主要影响因素有：衬砌污工的质隧道衬砌腐蚀分为物理性侵蚀和化学性腐蚀两类。隧道衬砌腐蚀的主要影响因素有：衬砌污工的质隧道衬砌腐蚀分为物理性
8、侵蚀和化学性腐蚀两类。隧道衬砌腐蚀的主要影响因素有：衬砌污工的质隧道衬砌腐蚀分为物理性侵蚀和化学性腐蚀两类。隧道衬砌腐蚀的主要影响因素有：衬砌污工的质量和水泥的品种，渗流到衬砌内部的环境水含侵蚀性介质的种类和浓度，环境的温度和湿度等自然条件。量和水泥的品种，渗流到衬砌内部的环境水含侵蚀性介质的种类和浓度，环境的温度和湿度等自然条件。量和水泥的品种，渗流到衬砌内部的环境水含侵蚀性介质的种类和浓度，环境的温度和湿度等自然条件。量和水泥的品种，渗流到衬砌内部的环境水含侵蚀性介质的种类和浓度，环境的温度和湿度等自然条件。第17页/共22页第16页/共22页（1）物理作用 一般是指干湿变化、温度变化、冻
9、融循环等。这些作用会使材料发生体积变化或引起内部裂纹的扩展，而使材料逐渐破坏，如混凝土、岩石、外装修材料的热胀冷缩等。（2）化学作用 包括酸、碱、盐等物质的水溶液及有害气体的侵蚀作用。这些侵蚀作用会使材料逐渐变质而破坏，如水泥石的腐蚀，钢筋的锈蚀、混凝土在海水中的腐蚀、石膏在水中的溶解作用等。第18页/共22页第17页/共22页（3）生物作用 是指菌类、昆虫等的侵害作用，包括使材料因虫蛀、腐朽而破坏，如木材的腐蚀等。第19页/共22页第18页/共22页环境水对混凝土侵蚀的判定标准环境水对混凝土侵蚀的判定标准 第20页/共22页第19页/共22页隧道衬砌腐蚀的防治措施隧道衬砌腐蚀的防治措施隧道衬
10、砌腐蚀的防治措施隧道衬砌腐蚀的防治措施 隧道衬砌防腐蚀措施，应首先从搞好勘测设计着手，掌握隧道工程地质和水文地质隧道衬砌防腐蚀措施，应首先从搞好勘测设计着手，掌握隧道工程地质和水文地质隧道衬砌防腐蚀措施，应首先从搞好勘测设计着手，掌握隧道工程地质和水文地质隧道衬砌防腐蚀措施，应首先从搞好勘测设计着手，掌握隧道工程地质和水文地质资料。查明环境水含侵蚀性介质的来源和成分，在正确判定其对衬砌混凝土侵蚀的资料。查明环境水含侵蚀性介质的来源和成分，在正确判定其对衬砌混凝土侵蚀的资料。查明环境水含侵蚀性介质的来源和成分，在正确判定其对衬砌混凝土侵蚀的资料。查明环境水含侵蚀性介质的来源和成分，在正确判定其对
11、衬砌混凝土侵蚀的程度的基础上，因地制宜地采取防治措施。程度的基础上，因地制宜地采取防治措施。程度的基础上，因地制宜地采取防治措施。程度的基础上，因地制宜地采取防治措施。产生腐蚀的三个要素是，第一，腐蚀介质的存在；第二，易腐蚀物质的存在；第三，产生腐蚀的三个要素是，第一，腐蚀介质的存在；第二，易腐蚀物质的存在；第三，产生腐蚀的三个要素是，第一，腐蚀介质的存在；第二，易腐蚀物质的存在；第三，产生腐蚀的三个要素是，第一，腐蚀介质的存在；第二，易腐蚀物质的存在；第三，地下水的存在且具有活动性。地下水的存在且具有活动性。地下水的存在且具有活动性。地下水的存在且具有活动性。第21页/共22页第20页/共2
12、2页主要措施：主要措施：主要措施：主要措施：(一一一一)提高衬砌的密实度和整体性提高衬砌的密实度和整体性提高衬砌的密实度和整体性提高衬砌的密实度和整体性 (二二二二)外掺加料法外掺加料法外掺加料法外掺加料法 (三三三三)选用耐侵蚀水泥选用耐侵蚀水泥选用耐侵蚀水泥选用耐侵蚀水泥 (四四四四)加强衬砌外排水措施加强衬砌外排水措施加强衬砌外排水措施加强衬砌外排水措施 (五五五五)使用密实的与混凝土不起化学作用的材料，在衬砌外表面做隔离防水层使用密实的与混凝土不起化学作用的材料，在衬砌外表面做隔离防水层使用密实的与混凝土不起化学作用的材料，在衬砌外表面做隔离防水层使用密实的与混凝土不起化学作用的材料，在衬砌外表面做隔离防水层(六六六六)采用与侵蚀性环境水不起化学反应的天然石料砌筑衬砌采用与侵蚀性环境水不起化学反应的天然石料砌筑衬砌采用与侵蚀性环境水不起化学反应的天然石料砌筑衬砌采用与侵蚀性环境水不起化学反应的天然石料砌筑衬砌(七七七七)向衬砌背后压注防蚀浆液向衬砌背后压注防蚀浆液向衬砌背后压注防蚀浆液向衬砌背后压注防蚀浆液(八八八八)防腐蚀混凝土防腐蚀混凝土防腐蚀混凝土防腐蚀混凝土 第22页/共22页第21页/共22页谢谢您的观看！第22页/共22页