隧道維護(hù)與加固技術(shù)吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講教師：申建《隧道病害現(xiàn)象分類及原因分析（二）》PART03隧道病害成因CONTENTS隧道病害成因1、松弛地壓

指圍巖自然松弛，不能支持自重作用在襯砌結(jié)構(gòu)的荷載。垂直壓力為主，容易導(dǎo)致拱部沿縱向產(chǎn)生張開性裂縫1、施工超挖回填不密實(shí)，結(jié)構(gòu)與圍巖間存在空洞或脫空現(xiàn)象2、設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)導(dǎo)致襯砌承載力不足3、圍巖自重、地震振動(dòng)使圍巖松弛4、長(zhǎng)期風(fēng)化降低節(jié)理面結(jié)合力5、砂質(zhì)圍巖中細(xì)顆粒成分流失使黏結(jié)力降低第一類

外荷載作用隧道病害成因2、偏壓、坡面蠕動(dòng)1、設(shè)計(jì)時(shí)偏壓襯砌、開挖、防護(hù)、回填等考慮不周全，埋深較小，側(cè)邊墻基礎(chǔ)嵌人深度不足，未設(shè)置仰拱

施工階段襯砌背后有空洞、開挖方式不合適、基礎(chǔ)回填不密實(shí)、襯砌強(qiáng)度或厚度不足、坡面防護(hù)措施不足3、埋深較小側(cè)發(fā)育河流，河流沖刷導(dǎo)致偏壓加重4、強(qiáng)降雨、地震等災(zāi)害也會(huì)增加病害發(fā)生的可能第一類

外荷載作用隧道病害成因3、滑坡

坡上的土體或者巖體，在重力作用下，受一些因素影響，沿著軟弱面或者軟弱帶順坡向下滑動(dòng)的現(xiàn)象1、地質(zhì)勘察深度不足，未發(fā)現(xiàn)滑坡體存在2、選址不當(dāng)，應(yīng)盡量避繞滑坡體等不良地質(zhì)地段3、滑坡治理措施不合理4、施工質(zhì)量未達(dá)到要求5、強(qiáng)降雨、地震等自然災(zāi)害增加病害發(fā)生的可能第一類

外荷載作用隧道病害成因4、膨脹性壓力1、設(shè)計(jì)或施工原因?qū)е乱r砌結(jié)構(gòu)有缺陷，如襯砌厚度或強(qiáng)度不足、無仰拱、背后有空洞、直邊墻2、初期抑制圍巖變形措施不當(dāng)，如對(duì)地下水的處理、初期支護(hù)措施等第一類

外荷載作用隧道病害成因5、水壓力

隧道處于地下水水位以下時(shí)，隧道將承受一定的水壓

當(dāng)?shù)叵滤桓叱鏊淼涝O(shè)計(jì)高程較多，同時(shí)地下水連通性好時(shí)，隧道承受的水壓力就很大，可能造成邊墻或者拱腰水平開裂、邊墻擠出、凈空收斂大、底鼓、拱頂壓潰等病害現(xiàn)象第一類

外荷載作用隧道病害成因6、地震1、襯砌裂損、錯(cuò)臺(tái)、變形、邊墻斷裂、基線移動(dòng)、崩塌、掉塊、變形2、襯砌背后圍巖掉落擠壓支護(hù)結(jié)構(gòu)，鋼筋屈曲變形3、路基底鼓，基底擠壓破壞，土砂流入，翻漿冒泥4、洞口山體滑坡，洞門開裂、前傾，墻端破損，嚴(yán)重的會(huì)崩塌埋沒，特殊地層塌陷5、引發(fā)火災(zāi)、水害、毒氣等次生災(zāi)害第一類

外荷載作用隧道病害成因1、常年老化

混凝土中堿性物質(zhì)與大氣中CO2接觸反應(yīng)，失堿性碳化。損害混凝土密實(shí)性并會(huì)腐蝕鋼筋2、凍害

混凝土中水凍結(jié)膨脹，集料和砂漿剝離，應(yīng)力過大產(chǎn)生開裂,特別是反復(fù)凍融，使混凝土反復(fù)拉壓最終疲勞破壞3、鹽害

含鹽水滲入襯砌助長(zhǎng)碳化，產(chǎn)生堿集料反應(yīng)、鈣化反應(yīng)，腐蝕鋼筋，導(dǎo)致混凝土多孔開裂、體積膨脹、表面剝離，鋼筋腐蝕等第二類

材料劣化隧道病害成因4、水害

水中含對(duì)襯砌有害的成分，特別是酸性，是襯砌劣化的重要原因5、堿集料反應(yīng)

混凝土中堿性物質(zhì)和水發(fā)生反應(yīng)、使混凝土開裂，反應(yīng)物析出，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)錯(cuò)動(dòng)、襯砌承載力降低6、火災(zāi)

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于相對(duì)封閉，溫度上升很快，高溫導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂剝離、疏松，鋼筋強(qiáng)度降低等第二類

材料劣化隧道病害成因7、尾氣

汽車尾氣中CO2等氣體對(duì)混凝土腐蝕比較嚴(yán)重8、使用材料

環(huán)境或材料品質(zhì)不良會(huì)導(dǎo)致混凝土達(dá)不到耐久性要求9、施工工藝

工藝不合適也會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度或密實(shí)性不足第二類

材料劣化隧道病害成因1、客觀原因

修隧道破壞原水平衡，成為附近地下水排泄通道。當(dāng)圍巖與含水地層連通，而襯砌防水及排水設(shè)施、方法不完善時(shí)，水害就可能發(fā)生。原因分為客觀和主觀兩個(gè)面1、隧道處于富水地層中，比如存在的砂類土漂卵石類土、斷層破碎帶等2、隧道處于石灰?guī)r、白云巖等可容性地層中，當(dāng)有水的溶槽、溶洞或暗河等與隧道連通時(shí)易導(dǎo)水3、淺埋隧道地段，地表水可沿覆蓋層的裂隙、空隙滲透到隊(duì)道內(nèi)第三類

地下水作用隧道病害成因2、主觀原因

1、設(shè)計(jì)或施工導(dǎo)致既有隧道防水排水設(shè)施不完善2、混凝土襯砌施工質(zhì)量差，自身防水能力差3、防水層施工質(zhì)量不良或材質(zhì)耐久性差4、襯砌施工縫、伸縮縫、沉降縫等未做好防水處理5、襯砌變形