偏压隧道施工病害的防治

随着我国公路工程建设的发展，高速公路已经遍布祖国大地，但是鉴于公路工程的特殊性，其大都建立在那些远离人们居住区的偏远山区。而如果公路隧道建立在那些地势、地貌等条件比较特殊的位置处，就不可避免的出现偏压问题，进而会增加隧道施工的难度，甚至会危机施工及行车人员的人身安全。因此，对于偏压隧道的施工技术和病害处治技术进行分析和研究具有非常重要的意义。

1、偏压隧道

偏压隧道实际上就是承受偏压荷载的隧道，也可以理解为作用于隧道支护结构上的各种荷载呈现不对称的状态。而影响偏压隧道的因素主要包括三大类，即：地形因素、地质因素和人为因素，并且前两类因素属于内在因素，而人为因素属于外在因素。内因只能够借助辅助措施和施工方法来降低其对隧道产生的偏压影响，而外在因素可以通过改变设计和施工方案来彻底解决隧道出现偏压的问题。

2、偏压隧道施工分析 2.1 施工原则

通常而言，引起隧道偏压问题的因素大都与软质岩或者浅埋等因素之间具有紧密的联系，并且因隧址区复杂高地应力或者断层破碎带等因素而导致的隧道偏压问题也均与地质灾害之间具有紧密联系。因此，偏压隧道施工的实质就是解决灾害性地质、浅埋或者软质岩等倾斜地形地段等条件下的施工问题。在这些复杂条件下施工的过程中，一次施工无法确保隧道结构设计的科学性和合理性，所以必须要加强对地质条件的监测以及支护结构的监测，并将其结果反馈到结构设计上，以确保设计的科学性和合理性。

另外，在偏压隧道施工的过程中，施工人员必须要结合施工现场的围岩情况、选择合适的施工方法，必要的时候可以合理采用辅助施工措施来确保施工的整体质量。而就偏压隧道施工的整体原则而言，施工人员要本着“及时防护、先放后抗、先柔后刚”的原则来进行结构设计和施工，以避免隧道因不利变形而产生危害。

2.2 施工程序及方法

在隧道施工的时候，施工人员需要详细调查和了解该隧道是否存在偏压问题，如果存在偏压问题，要对引起偏压的问题进行分析，接着制定合理的隧道施工方案，以避免隧道在施工或者后续使用的过程中出现过大的变形。而就偏压段隧道的施工流程图而言，主要包括以下几个施工环节：对于偏压隧道段的情况进行总体调查和判断；详细调查和分析偏压段隧道的地势条件、水文地质、岩体节理发育状况、断层破碎带情况等情况；对于偏压段的围岩情况进行观察，具体主要包括对地下水、围岩等节理、岩性、充填物、地质和岩性等因素进行全面分析，以判别围岩是否存在影响偏压的不利因素；采用初始设计和监控动态设计来结合现场调研的实际围岩力学参数来合理设计隧道结构；加强监控量测，采取动态设计，以确保施工的整体质量。

2.3 施工方法

由于偏压隧道支护结构所需承受的围岩压力不均匀，部位位置处的压力比较大，容易出现较大的变形而使结构出现破坏问题，并且在隧道开挖后，可能因较大的应力而使隧道结构出现破坏变形而引发坍方问题。因此，施工人员必须要严格遵守偏压隧道的施工原则，合理选择施工方法来控制有害变形。而就具体的施工方法而言，其主要包括预留核心土短台阶分挖法和超短台阶分部开挖法等，具体的施工方法要按照施工的實际情况来合理选择。

3、偏压隧道病害处治分析 3.1 病害处治原则

偏压隧道结构的破坏即可能出现在施工过程中，也可能发生在已建成并投入运营的隧道中，所以如果可以对施工过程或者运营过程中其结构在偏压下出现的开裂数据进行监测，则可以及时发现并解决潜在的隐患，以避免造成不必要的经济损失。无论是设计因素、施工人员还是人为因素所引导的隧道偏压问题均需要按照以下处治原则来加以防治，具体主要为：首先，对于已经修建完毕的隧道支护结构进行加固处理，以避免变形的进一步扩大。其次，认真分析隧道偏压病害的成因；再者根据隧道支护结构的具体形式和破坏成因等来合理制定病害处治方案，同时需要考虑经济性和可行性的原则。

3.2 病害处治程序和方法

在结合隧道偏压病害处治原则的基础上，要合理加固隧道支护结构，并要按照以下程序来进行病害的处治，具体主要表现为以下几个方面：首先，调查偏压

病害的成因，主要包括地质勘测资料、地质调查、净空位移量测、开裂调查以及有无不平衡弃土或者隧道所在区域有无新大型建项目等；其次，对于偏压病害的类别，成因、危害程度、来进行全面分析；再次，合理制定偏压处置方案设计，具体可以采用解析法和工程类比法等来处治偏压所产生的各种问题。

3.3 病害处治措施

在隧道偏压病害处治的时候，具体的处治措施主要包括围岩注浆加固、平衡偏压荷载、山体蠕变与滑坡处治、初期支护加固、初支后空洞和隧道结构补强等。比如，其中的初期支护加固实际上就是在隧道受到偏压损害后会因主动土压力而引起较大的变形，进而会使山体出现滑动的问题，具体的控制变形措施主要包括：（1）在偏压侧打设或锚杆，增强松动岩体的稳固性。（2）在初支内环向、横向和竖向设立临时钢支撑来将其与纵向连成一个整体等。又如，针对山体蠕变、滑坡处治所引起的滑坡问题防治而言，可以采取向岩层地质地表进行注浆或者设置专门的抗滑桩板挡墙等来确保其整体质量。

总之，由于偏压隧道结构本身需要承受不对称的复杂应力，局部可能存在过大的应力集中，所以很容易使隧道结构出现不均匀变形，甚至会产生坍塌破坏而危机人员安全，所以必须要进行严格防治处理。本文重点从施工和病害处治两个方面就偏压隧道进行了研究，以期更好地指导隧道施工以及偏压隧道病害处治工作的开展。

参考文献：

[1]李彬.偏压隧道病害特征及其控制措施[J].铁道科学与工程学报，2011，8（6）：59-62.

[2]刘庭金，朱合华.偏压连拱隧道病害分析及治理措施[J].中国公路学报，2015，18（4）：72-73.