隧道运营中常见病害分析

隧道作为交通体系的关键节点，其安全运营不仅保障交通网络的高效运转，更是促进区域互联互通、协同发展的重要支撑。然而，隧道病害严重威胁隧道安全，给整个交通体系带来潜在风险。

隧道病害类型多样，水害、冻害、衬砌裂损、衬砌侵蚀等病害，普遍存在于各类隧道之中。同时，隧道火灾、震害等突发灾害，同样是不容忽视的安全隐患。尤其是一些长深隧道，因内部光线不足，空间结构复杂，常规检测手段难以全面覆盖，病害往往具有隐蔽性。这些不易察觉的病害，一旦爆发，极有可能导致严重的安全事故，给隧道运营和过往车辆带来极大威胁。

水害

隧道的水害主要是指隧道围岩的地下水或部分地表水，以渗漏或涌出方式进入隧道内造成的干扰及危害，是最常见的隧道病害，可分为渗水（涌水）、衬砌周围积水、潜流冲刷等。根据其发生的部位和流量，隧道渗漏类型可分为拱部渗水、滴水、漏水成线和成股射流四种，边墙有渗水、淌水两种。

隧道水害给隧道的安全运营造成严重威胁，不同的水害类型也会有不同的影响。首先，其不仅会软化隧道围岩，引起围岩变形、滑移错动、坍塌，从而造成衬砌结构变形开裂破坏。此外，渗漏水还会促使混凝土衬砌风化、剥蚀，引发路基下沉、基底裂损、翻浆冒泥等病害，严重者甚至引发地面建筑物的不均匀沉降和破坏。

另一方面，渗漏水加快隧道内部通讯、照明等设备锈蚀，影响其正常使用，缩短设备的使用寿命，若水中含有侵蚀性介质，还易造成衬砌混凝土和砌筑砂浆腐蚀损坏，降低衬砌的承载能力。

隧道水害产生的原因，通常与隧道所处环境的地质和水文地质条件、隧道的设计和施工等问题有关。修建隧道破坏了原始的地下水系统平衡，使隧道成为其附近地下水集聚的通道。当隧道围岩与含水层连通，而衬砌的防水及排水设施、方法不完善时，就容易导致隧道水害的发生。

衬砌裂损

衬砌裂损，是指在多种因素作用下，隧道衬砌结构出现的裂缝、变形等病害，其表现形式多样，包括开裂、变形过大、腐蚀破坏、剥落等。衬砌裂损的成因涵盖隧道内的温度、湿度、外力等环境因素，以及设计方案不完善、施工中的人为失误、运营车辆的循环荷载作用等。

衬砌裂损会破坏隧道结构稳定性，降低衬砌结构安全可靠性，对隧道危害显著，其主要危害如下：

1、削弱衬砌结构对围岩的承载能力；

2、致使隧道净空缩小，侵入建筑界限，威胁车辆通行安全；

3、拱部衬砌掉块，危及行车及人身安全；

4、裂缝漏水引发洞内设施锈蚀、路面翻浆，在严寒和寒冷地区还会造成冻胀；

5、铺底和仰拱破损，导致基床翻浆、线路变形，危及行车安全，迫使车辆降速，并大幅增加养护工作量。

冻害

隧道冻害是隧道内水流和围岩积水冻结，引起隧道拱部挂冰、边墙结冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、衬砌胀裂、隧底冰锥、水沟冰塞、线路冻起等，影响到安全运营和建筑物正常使用的各种病害，通常发生于寒冷地区和严寒地区。

隧道冻害与所在地区气温直接相关，气温变化冻融交替是主因。此外，季节冻结圈的形成、围岩的岩性，以及隧道的设计与施工考虑不周等因素也会对冻害的发生产生一定的影响。而在高海拔地区，冻害的发生还与高山风密切相关。

冻害处置措施主要涉及保温、综合治水、更换或改造土壤、结构加强、防止融塌等，可根据实际情况综合运用。综合治水是防治冻害的最基本措施，需要结合现场条件采取“防、排、堵、截”综合治水措施，消除隧道漏水和衬砌背后积水。通过设置保温隔热材料来减少冷空气和衬砌之间的热交换，加强衬砌，有效地阻止围岩水和地下水进入隧道。对于局部冻害严重区域，还可采取电加热、暖管等主动加热方式，但此类方式成本很高，使用受限。

衬砌侵蚀

受所处环境及其他因素影响，隧道衬砌混凝土在长期服役过程中普遍存在混凝土腐蚀劣化、强度丧失等病害，严重危及隧道衬砌结构的稳定性以及行车的安全性。除了冻融交替部位的冻胀性裂损、干湿交替部位的盐类结晶性胀裂损坏，通常还包括硫酸盐侵蚀、镁盐侵蚀、软水溶出性侵蚀和一般酸类腐蚀等。

对于衬砌侵蚀病害，一方面在材料选择和配比时要充分论证，通过选用耐侵蚀水泥、优选石料筑砌、外掺加料等方法进行预防，一方面要加强做好衬砌的防排水措施，以及其他能够有效预防衬砌侵蚀病害发生的方法。

结语

隧道各类病害产生的原因不同，科学检测与动态掌握隧道常见病害的发展情况至关重要，这不仅是实现病害预防的基础，更是防范塌方、突泥等次生灾害的关键举措。针对地震带及特殊地质条件下的隧道，需特别关注震害风险，通过强化运营期检查、建立预防性维护机制，坚持“防治结合”原则，从而全面提升隧道结构的安全性与耐久性，保障全生命周期运营安全。