隧道作為交通體系的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其安全運(yùn)營(yíng)不僅保障交通網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，更是促進(jìn)區(qū)域互聯(lián)互通、協(xié)同發(fā)展的重要支撐。然而，隧道病害嚴(yán)重威脅隧道安全，給整個(gè)交通體系帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)。

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隧道病害類(lèi)型多樣，水害、凍害、襯砌裂損、襯砌侵蝕等病害，普遍存在于各類(lèi)隧道之中。同時(shí)，隧道火災(zāi)、震害等突發(fā)災(zāi)害，同樣是不容忽視的安全隱患。尤其是一些長(zhǎng)深隧道，因內(nèi)部光線(xiàn)不足，空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常規(guī)檢測(cè)手段難以全面覆蓋，病害往往具有隱蔽性。這些不易察覺(jué)的病害，一旦爆發(fā)，極有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故，給隧道運(yùn)營(yíng)和過(guò)往車(chē)輛帶來(lái)極大威脅。

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水害

隧道的水害主要是指隧道圍巖的地下水或部分地表水，以滲漏或涌出方式進(jìn)入隧道內(nèi)造成的干擾及危害，是最常見(jiàn)的隧道病害，可分為滲水（涌水）、襯砌周?chē)e水、潛流沖刷等。根據(jù)其發(fā)生的部位和流量，隧道滲漏類(lèi)型可分為拱部滲水、滴水、漏水成線(xiàn)和成股射流四種，邊墻有滲水、淌水兩種。

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隧道水害給隧道的安全運(yùn)營(yíng)造成嚴(yán)重威脅，不同的水害類(lèi)型也會(huì)有不同的影響。首先，其不僅會(huì)軟化隧道圍巖，引起圍巖變形、滑移錯(cuò)動(dòng)、坍塌，從而造成襯砌結(jié)構(gòu)變形開(kāi)裂破壞。此外，滲漏水還會(huì)促使混凝土襯砌風(fēng)化、剝蝕，引發(fā)路基下沉、基底裂損、翻漿冒泥等病害，嚴(yán)重者甚至引發(fā)地面建筑物的不均勻沉降和破壞。

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另一方面，滲漏水加快隧道內(nèi)部通訊、照明等設(shè)備銹蝕，影響其正常使用，縮短設(shè)備的使用壽命，若水中含有侵蝕性介質(zhì)，還易造成襯砌混凝土和砌筑砂漿腐蝕損壞，降低襯砌的承載能力。

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隧道水害產(chǎn)生的原因，通常與隧道所處環(huán)境的地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、隧道的設(shè)計(jì)和施工等問(wèn)題有關(guān)。修建隧道破壞了原始的地下水系統(tǒng)平衡，使隧道成為其附近地下水集聚的通道。當(dāng)隧道圍巖與含水層連通，而襯砌的防水及排水設(shè)施、方法不完善時(shí)，就容易導(dǎo)致隧道水害的發(fā)生。

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襯砌裂損

襯砌裂損，是指在多種因素作用下，隧道襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫、變形等病害，其表現(xiàn)形式多樣，包括開(kāi)裂、變形過(guò)大、腐蝕破壞、剝落等。襯砌裂損的成因涵蓋隧道內(nèi)的溫度、濕度、外力等環(huán)境因素，以及設(shè)計(jì)方案不完善、施工中的人為失誤、運(yùn)營(yíng)車(chē)輛的循環(huán)荷載作用等。

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襯砌裂損會(huì)破壞隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低襯砌結(jié)構(gòu)安全可靠性，對(duì)隧道危害顯著，其主要危害如下：

1、削弱襯砌結(jié)構(gòu)對(duì)圍巖的承載能力；

2、致使隧道凈空縮小，侵入建筑界限，威脅車(chē)輛通行安全；

3、拱部襯砌掉塊，危及行車(chē)及人身安全；

4、裂縫漏水引發(fā)洞內(nèi)設(shè)施銹蝕、路面翻漿，在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)還會(huì)造成凍脹；

5、鋪底和仰拱破損，導(dǎo)致基床翻漿、線(xiàn)路變形，危及行車(chē)安全，迫使車(chē)輛降速，并大幅增加養(yǎng)護(hù)工作量。

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凍害

隧道凍害是隧道內(nèi)水流和圍巖積水凍結(jié)，引起隧道拱部掛冰、邊墻結(jié)冰、洞內(nèi)網(wǎng)線(xiàn)設(shè)備掛冰、圍巖凍脹、襯砌脹裂、隧底冰錐、水溝冰塞、線(xiàn)路凍起等，影響到安全運(yùn)營(yíng)和建筑物正常使用的各種病害，通常發(fā)生于寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)。

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隧道凍害與所在地區(qū)氣溫直接相關(guān)，氣溫變化凍融交替是主因。此外，季節(jié)凍結(jié)圈的形成、圍巖的巖性，以及隧道的設(shè)計(jì)與施工考慮不周等因素也會(huì)對(duì)凍害的發(fā)生產(chǎn)生一定的影響。而在高海拔地區(qū)，凍害的發(fā)生還與高山風(fēng)密切相關(guān)。

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凍害處置措施主要涉及保溫、綜合治水、更換或改造土壤、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、防止融塌等，可根據(jù)實(shí)際情況綜合運(yùn)用。綜合治水是防治凍害的最基本措施，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件采取“防、排、堵、截”綜合治水措施，消除隧道漏水和襯砌背后積水。通過(guò)設(shè)置保溫隔熱材料來(lái)減少冷空氣和襯砌之間的熱交換，加強(qiáng)襯砌，有效地阻止圍巖水和地下水進(jìn)入隧道。對(duì)于局部?jī)龊?yán)重區(qū)域，還可采取電加熱、暖管等主動(dòng)加熱方式，但此類(lèi)方式成本很高，使用受限。

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襯砌侵蝕

受所處環(huán)境及其他因素影響，隧道襯砌混凝土在長(zhǎng)期服役過(guò)程中普遍存在混凝土腐蝕劣化、強(qiáng)度喪失等病害，嚴(yán)重危及隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及行車(chē)的安全性。除了凍融交替部位的凍脹性裂損、干濕交替部位的鹽類(lèi)結(jié)晶性脹裂損壞，通常還包括硫酸鹽侵蝕、鎂鹽侵蝕、軟水溶出性侵蝕和一般酸類(lèi)腐蝕等。

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對(duì)于襯砌侵蝕病害，一方面在材料選擇和配比時(shí)要充分論證，通過(guò)選用耐侵蝕水泥、優(yōu)選石料筑砌、外摻加料等方法進(jìn)行預(yù)防，一方面要加強(qiáng)做好襯砌的防排水措施，以及其他能夠有效預(yù)防襯砌侵蝕病害發(fā)生的方法。

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結(jié)語(yǔ)

隧道各類(lèi)病害產(chǎn)生的原因不同，科學(xué)檢測(cè)與動(dòng)態(tài)掌握隧道常見(jiàn)病害的發(fā)展情況至關(guān)重要，這不僅是實(shí)現(xiàn)病害預(yù)防的基礎(chǔ)，更是防范塌方、突泥等次生災(zāi)害的關(guān)鍵舉措。針對(duì)地震帶及特殊地質(zhì)條件下的隧道，需特別關(guān)注震害風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)強(qiáng)化運(yùn)營(yíng)期檢查、建立預(yù)防性維護(hù)機(jī)制，堅(jiān)持“防治結(jié)合”原則，從而全面提升隧道結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性，保障全生命周期運(yùn)營(yíng)安全。