隧道基底病害处治措施
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隧道基底病害处治措施
1.病害识别
隧道基底病害主要包括隧底涌水、基底开裂、基底变形，电缆沟倾斜等。隧道基底病害的直接反映是路面变形、开裂、隆起，可能危及车辆运行安全。
隧道基底病害的表现形式以及危害程度，按表-1进行判定。
表-1 隧道基底病害等级判定表
病害等级 隧道基底病害 危害程度
A-轻微 隧道路面出现少量裂缝或渗水。 对行车安全有一定的影响，应及时处治。
B-中等 隧道路面出现大量渗水、涌水或路面轻微隆起、开裂、错台（错台差值 3cm 以上，10cm 以下）。 路面舒适度大幅降低，危及行车安全，需及时处治。
C-严重 路面出现翻浆冒泥或路面隆起高度在10cm
以上，电缆沟有倾斜现象，严重影响交通。 隧道基底结构已破坏、路面大面积破坏严重，需及时处治。
D-极严重 隧道路面大面积破坏，电缆沟倾斜严重、路面隆起 20cm 以上，严重影响交通通行。 隧道路面极其严重破坏，需立即处治。
2.病害成因
隧道基底病害产生原因主要有以下几个方面：
（1） 隧道基底围岩具有膨胀性。
（2） 底板强度和厚度不足。
（3 ）路面面板（或仰拱）以下存在空洞或不密实填充物，长期在积水浸泡下，填充物软化，从而导致基底变形，严重时反射至路面导致路面隆起、开裂错台等。
（4） 隧址区地下水发育软化基底围岩，且隧底排水设施堵塞或不完善，底板水压力过大，导致隧道基底涌水。
（5）隧道边墙脚基础下存在虚碴或不密实，导致隧道拱脚下沉，基底产生不均匀沉降，从而导致衬砌开裂，路面隆起或开裂。
3.潜在危害
隧道基底病害会造成路面隆起、开裂、错台等，大幅降低行车舒适度，极易发生车辆碰撞等交通安全事故。
4.处治措施
应根据基底病害对隧道路面的影响程度，采取不同的处治措施，常用处治方法有：基底横向盲沟、基底拆除重建、基底注浆、隧道边墙脚加固支撑等。 （1）隧道底部排水系统更换或修复
隧底加固应结合加固方案及既有排水设施状况制定隧底排水方案。
1） 基底重新施做横向盲沟。适用于路面大量渗水或出现翻浆冒泥时实施。
2） 具体施工工序如下：
①拆除既有路面结构（包含沥青面层、面板、垫层等）、路面边沟。
②增设路面下横向盲沟、碎石垫层及左右侧路面侧沟。
③依次重新施工路面垫层、混凝土面板及沥青面层。
（2）基底拆除重建
基底拆除重建适用于隧道隆起严重，隧底结构重建段，具体施工工序如下：
①拆除路面、仰拱回填、仰拱及电缆沟沟壁。
②如有仰拱脱空，采用φ42×4小导管@1m对隧道基底进行注浆加固。
③恢复仰拱、仰拱回填，预留矩形排水沟及盖板位置。
④恢复电缆沟沟壁。
⑤恢复路面。
（3）隧道基底加固
隧道原结构无仰拱需加强隧底时，宜采用隧底注浆加固、增设锚杆、隧底换填、增设仰拱等措施进行加固；隧道底部有仰拱时，宜采用仰拱补强或重做仰拱，仰拱加深方案并结合隧道注浆、增设树根桩等措施加固。
1）隧底换填
适用于基底围岩软化、基底虚碴、仰拱回填料不满足要求引起的病害，应符合下列规定：
①换填厚度按现行《建筑地基处理技术规范》中换填垫层的规定计算确定。
②隧底换填应跳槽分段进行，并应进行基槽验槽，当与设计不符时，应修正设计。
③换填材料可采用素混凝土、片石混凝土、砂砾，混凝土强度不得低于C15。
④换填深度不宜超过2m，不宜小于1m。当底部松散体厚度超过2m时，应与其它加固方案进行比选。
2）基底注浆加固
适用于基底软弱、承载力不足时，引起的隧底病害，主要包括钢管桩、树根桩、高压旋喷桩等，并应符合下列规定:
①应根据病害情况、地质、桩基施工条件合理确定桩基方案、注浆范围、孔距、孔深。
②隧底桩基设计宜进行桩长范围内的复合土层及下卧层地基变形计算。 ③注浆宜采用梅花形布置，间距宜为1.0～2.0m，孔底至仰拱或底板以下应不小于3m。注浆管宜采用钢管，管径宜为42～110mm。
④隧底注浆宜采用水泥基浆液，特殊地质条件可才化学浆液。
⑤加固注浆可分为压密注浆、渗透注浆、劈裂注浆等，渗透性较好的砂层和渗透性差的粘性土层宜采用劈裂注浆，中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石宜采用渗透注浆，中砂地基和有适宜排水条件的黏土地基宜采用压密注浆。
⑥桩基不得侵入边沟断面内，并应进行桩头封闭处理。桩基对原仰拱结构有影响时，应采取结构补强措施。
（4）仰拱补强
仰拱补强方案包括仰拱加厚和隧底横向钢架支撑两种方式，应符合下列规定：
1）增加的仰拱厚度不宜小于200mm，宜采用钢筋混凝土结构，新增仰拱与原衬砌结构采用植筋或其它有效方式连接。
2）隧底横向钢架主要采用仰拱内嵌入钢架间距宜为0.5～1.5m，钢架与原衬砌，仰拱采用植筋或其它有效方式连接。
3）膨胀性围岩、高地应力等区段发生严重底鼓时，宜采取加深仰拱方案处治并应符合：
①应采用钢筋混凝土仰拱结构，仰拱曲率、厚度应根据病害程度、受力情况、围岩条件计算确定。
②宜与隧底注浆、锚杆（管）锁脚及衬砌加固等措施配合使用。
4）隧道边墙脚加固、支撑
采用增设仰拱、重做仰拱或隧底换填方案时，需进行隧底开挖，应制定对原衬砌墙脚的加固、支撑措施，防止上部衬砌结构病害加剧甚至失稳。
