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[摘要]隧道现在已经成为交通运输中的重要组成部分，随着交通行业的快速发展，人们对隧道施工质量要求更高。山岭隧道建设环境特殊无论是施工还是后期维护都需要面临各种问题，为提高工程施工效果与后期使用安全性，必须要加强对其耐久性设计的研究。结合工程建设所存的问题进行分析，确定问题发生的原因，然后选择合适的措施进行管理，争取不断提高善岭隧道耐久性。本文分析了山岭隧道耐久性所存问题，并提出了相应处理措施。
[关键词]山岭隧道；耐久性；病害；设计
山岭隧道是铁路与公路工程重要组成部分，对于很多特殊地形，可以选择此种方式来保证道路工程的顺利建设。就我国山岭隧道后期使用现状分析，发现大部分隧道都存在不同程度的结构耐久性不足问题，对结构稳定性与安全性有着重要影响。造成隧道结构耐久性问题的因素很多，如果在设计时只是单一的增加强度重视，忽视工程全面性能设计，根本不能有效解决问题。对于山岭隧道耐久性的设计研究，必须要对各种影响因素进行分析，包括地质、水文、材料以及工艺等，争取不断提高设计效果。
一、山岭隧道耐久性概述
隧道工程是道路交通系统重要组成部分，对于很多山区地区在道路工程施工过程中经常会因为地形问题增加施工难度，而通过隧道结构的建设，可以完美的解决地形带来的问题，保证道路工程顺利建设。随着山岭隧道建设数量的增多，施工中存在的问题也逐渐暴露出来，其中以结构耐久性病害最为常见，是需要重点研究的问题。隧道工程耐久性主要指结构、构件以及周围岩体等，在可能引起外部环境变化或材料性能劣化作用下，可以长期维持其原有性能的能力。山岭隧道工程耐久性主要体现在结构的耐久性上，主要包括初期支护耐久性、二次衬砌结构耐久性以及防水层耐久性等，除此之外对于不同用途的隧道还包括路基路面耐久性以及道床结构耐久性等[1]。造成山岭隧道耐久性病害的原因很多，除了施工质量以及后期养护因素外，还存在结构设计不合理、设备理念老旧等因素都会诱发病害的产生。因此，为保证山岭隧道工程耐久性效果，必须要从设计阶段做好管理工作，针对存在的问题进行分析，选择合适的措施进行优化，不断提高工程结构耐久性。
二、山岭隧道结构耐久性设计影响因素
1.地质环境
山岭隧道工程施工受地形地质因素影响更大，例如围岩地质条件越好、地下水越少以及地下水所含有害化学物质越少，则隧道结构建设质量越高，后期出现病害的概率越小，即便是毛洞也会具有较高的耐久性。在进行山岭隧道结构耐久性设计时，没有做好对施工地点地质水文情侣的详细勘察，对存在的问题掌握不全面，就会导致结构设计合理性降低，设计方案与实际情况不符，在正式施工后就会因为地质水文因素而加速锚杆与钢架的腐蚀，造成隧道结构混凝土发生渗漏水、化学腐蚀以及溶蚀结晶等问题，影响隧道工程结构耐久性，缩短工程使用寿命[2]。
2.二次衬砌厚度过大
山岭隧道二次衬砌是设计施工中重要环节，其刚度与厚度与材料的弹模有着直接关系，以传统隧道工程施工现状来看，二次衬砌厚度都比较大，二初期支护厚度相对薄弱，并且二次衬砌混凝土弹模比初期支护喷混凝土弹模要大，最终会造成二次衬砌刚度比初期支护大[3]。在山岭隧道使用过程中，受地质环境、水文变化以及地震等附加荷载影响，在初期支护、胃炎以及二次衬砌之间会议刚度来进行分配，但是因为二次衬砌自身刚度比较大，相应的分配到的荷载也更多，一旦其所承受的荷载大于最大限值，就会造成结构开裂。另外，受二次衬砌混凝土韧性特点影响，结构呗破坏时往往不可预测，突然性很强，这样在病害发生时往往不会有充足的时间来进行维修管理，是影响工程结构耐久性的主要因素之一。
3.混凝土选择不合理
第一，混凝土材料类型选择不当，混凝土材料是山岭隧道结构施工主要材料，施工一般常用素混凝土与钢筋混凝土两种。其中，因为素混凝土在进行碳化时，不会对结构承载能力造成影响，并且结构所存环境中含有的氯离子也不会对其造成侵蚀性，自身稳定性比较强。而选择钢筋混凝土在碳化后，环境中氯离子在发生侵蚀后会在被破坏钢筋表面形成钝化膜，进而会加速钢筋材料的腐蚀，影响隧道结构耐久性。第二，混凝土开裂也是结构耐久性病害中常见问题之一，造成此种问题的主要原理是混凝土在终凝前自身干燥收缩，在加上水化热反应而产生裂纹，最后在后期使用过程中受荷载与环境因素影响下发生贯通，沿着裂缝出现渗漏水、溶蚀结晶等病害。另外，结构施工选用凝胶材料不合理，其化学成分与微观级配是混凝土碳化、溶蚀以及化学腐蚀等反应的主要因素，如果种类选择不当，就会影响混凝土密实性，影响结构耐久性。
三、山岭隧道耐久性设计优化措施分析
1.适当减薄二次衬砌厚度
在对山岭隧道耐久性进行设计时，需要做好对二次衬砌厚度的管理，因为结构抗弯刚度与材料力学性能以及截面厚度相关，为提高初期支护、围岩以及二次衬砌之间会议刚度分配合理性，需要适当减薄二次衬砌厚度来降低其刚度。同时还可以适当增加初期支护厚度，以此来增大结构刚度，保证二次衬砌与初期支护能够合理分配与使用初期荷载，以支护来承担更多荷载，减少二次衬砌所需承载荷载，充分发挥其具有的安全储备功能。
2.加強混凝土结构管理
（1）混凝土材料
山岭隧道结构建设所用混凝土材料需要结合施工环境、类别以及结构设计使用年限等来确定，一切以满足实际需求为根本目的，从多个方面进行全面分析，例如混凝土最低强度、原材料选用要求、最大水胶比、胶凝材料最小用量以及混凝土氯离子扩散系数抗冻耐久性指数等。
（2）结构承载力设计
山岭隧道结构以初期支护作为主要承载结构，而已二次衬砌作为安全储备，因此在进行设计时，一般按照30%～60%来计算二次衬砌荷载[4]。如果施工环境为腐蚀性比较强的地下水环境中，需要提高初期支护耐久性能力，并以二次衬砌作为主要承载结构。
（3）衬砌背后浇注回填
隧道结构施工时受施工工艺以及技术影响比较大，如果选择不合理将会在拱顶部位出现凹陷或者厚度不足等情况。针对此种问题可以选择用预埋注浆管的方式来对存在问题的部位进行水泥净浆的填充，以免混凝土收缩造成拱顶厚度不足等结构缺陷。
3.加强裂缝管理
主要是针对变形缝与施工缝而言，其为结构渗漏的主要部位，对裂缝的防水处理不但要做好普通设计，同时还要加强对止水带、止水条等部位的设计。另外，还需要设置完善的排水系统，保证排水顺畅，提高防水可靠性。对于排水系统混凝土耐久性设计应与隧道主体结构相同，排水管道可以选择用塑料排水管，可以避免金属腐蚀延长使用时间。缝隙的防水设计十分重要，是提高隧道耐久性的主要措施之一。
结束语：
山岭隧道是道路工程重要部分，必须要加强对其施工质量的管理。结构耐久性病害最为常见的问题之一，而造成病害出现的原因很多，想要做好对病害的管理，就需要对各类问题进行分析，找出最为合适的措施对原有设计进行优化，争取不断提高隧道结构耐久性，延长隧道使用年限。
参考文献
[1] 孙亚婷，梅志荣，李蓉.非粉体纳米材料复合细颗粒掺合料对隧道衬砌混凝土性能影响的试验研究[J].现代隧道技术.2012，（05）：23-24
[2] 王海彦，仇文革，冯冀蒙.提高侵蚀环境下山岭隧道衬砌混凝土耐久性施工对策研究[J].现代隧道技术.2011，（06）：34-35
[3] 王新刚，周恒，方忠强，李浩.连云港北固山隧道结构耐久性设计[J].现代隧道技术.2011，（03）：43-44
[4] 王义，杨挺，王心联.城市浅埋隧道的病害整治[J].现代隧道技术.2010，（03）：23-24
[关键词]山岭隧道；耐久性；病害；设计
山岭隧道是铁路与公路工程重要组成部分，对于很多特殊地形，可以选择此种方式来保证道路工程的顺利建设。就我国山岭隧道后期使用现状分析，发现大部分隧道都存在不同程度的结构耐久性不足问题，对结构稳定性与安全性有着重要影响。造成隧道结构耐久性问题的因素很多，如果在设计时只是单一的增加强度重视，忽视工程全面性能设计，根本不能有效解决问题。对于山岭隧道耐久性的设计研究，必须要对各种影响因素进行分析，包括地质、水文、材料以及工艺等，争取不断提高设计效果。
一、山岭隧道耐久性概述
隧道工程是道路交通系统重要组成部分，对于很多山区地区在道路工程施工过程中经常会因为地形问题增加施工难度，而通过隧道结构的建设，可以完美的解决地形带来的问题，保证道路工程顺利建设。随着山岭隧道建设数量的增多，施工中存在的问题也逐渐暴露出来，其中以结构耐久性病害最为常见，是需要重点研究的问题。隧道工程耐久性主要指结构、构件以及周围岩体等，在可能引起外部环境变化或材料性能劣化作用下，可以长期维持其原有性能的能力。山岭隧道工程耐久性主要体现在结构的耐久性上，主要包括初期支护耐久性、二次衬砌结构耐久性以及防水层耐久性等，除此之外对于不同用途的隧道还包括路基路面耐久性以及道床结构耐久性等[1]。造成山岭隧道耐久性病害的原因很多，除了施工质量以及后期养护因素外，还存在结构设计不合理、设备理念老旧等因素都会诱发病害的产生。因此，为保证山岭隧道工程耐久性效果，必须要从设计阶段做好管理工作，针对存在的问题进行分析，选择合适的措施进行优化，不断提高工程结构耐久性。
二、山岭隧道结构耐久性设计影响因素
1.地质环境
山岭隧道工程施工受地形地质因素影响更大，例如围岩地质条件越好、地下水越少以及地下水所含有害化学物质越少，则隧道结构建设质量越高，后期出现病害的概率越小，即便是毛洞也会具有较高的耐久性。在进行山岭隧道结构耐久性设计时，没有做好对施工地点地质水文情侣的详细勘察，对存在的问题掌握不全面，就会导致结构设计合理性降低，设计方案与实际情况不符，在正式施工后就会因为地质水文因素而加速锚杆与钢架的腐蚀，造成隧道结构混凝土发生渗漏水、化学腐蚀以及溶蚀结晶等问题，影响隧道工程结构耐久性，缩短工程使用寿命[2]。
2.二次衬砌厚度过大
山岭隧道二次衬砌是设计施工中重要环节，其刚度与厚度与材料的弹模有着直接关系，以传统隧道工程施工现状来看，二次衬砌厚度都比较大，二初期支护厚度相对薄弱，并且二次衬砌混凝土弹模比初期支护喷混凝土弹模要大，最终会造成二次衬砌刚度比初期支护大[3]。在山岭隧道使用过程中，受地质环境、水文变化以及地震等附加荷载影响，在初期支护、胃炎以及二次衬砌之间会议刚度来进行分配，但是因为二次衬砌自身刚度比较大，相应的分配到的荷载也更多，一旦其所承受的荷载大于最大限值，就会造成结构开裂。另外，受二次衬砌混凝土韧性特点影响，结构呗破坏时往往不可预测，突然性很强，这样在病害发生时往往不会有充足的时间来进行维修管理，是影响工程结构耐久性的主要因素之一。
3.混凝土选择不合理
第一，混凝土材料类型选择不当，混凝土材料是山岭隧道结构施工主要材料，施工一般常用素混凝土与钢筋混凝土两种。其中，因为素混凝土在进行碳化时，不会对结构承载能力造成影响，并且结构所存环境中含有的氯离子也不会对其造成侵蚀性，自身稳定性比较强。而选择钢筋混凝土在碳化后，环境中氯离子在发生侵蚀后会在被破坏钢筋表面形成钝化膜，进而会加速钢筋材料的腐蚀，影响隧道结构耐久性。第二，混凝土开裂也是结构耐久性病害中常见问题之一，造成此种问题的主要原理是混凝土在终凝前自身干燥收缩，在加上水化热反应而产生裂纹，最后在后期使用过程中受荷载与环境因素影响下发生贯通，沿着裂缝出现渗漏水、溶蚀结晶等病害。另外，结构施工选用凝胶材料不合理，其化学成分与微观级配是混凝土碳化、溶蚀以及化学腐蚀等反应的主要因素，如果种类选择不当，就会影响混凝土密实性，影响结构耐久性。
三、山岭隧道耐久性设计优化措施分析
1.适当减薄二次衬砌厚度
在对山岭隧道耐久性进行设计时，需要做好对二次衬砌厚度的管理，因为结构抗弯刚度与材料力学性能以及截面厚度相关，为提高初期支护、围岩以及二次衬砌之间会议刚度分配合理性，需要适当减薄二次衬砌厚度来降低其刚度。同时还可以适当增加初期支护厚度，以此来增大结构刚度，保证二次衬砌与初期支护能够合理分配与使用初期荷载，以支护来承担更多荷载，减少二次衬砌所需承载荷载，充分发挥其具有的安全储备功能。
2.加強混凝土结构管理
（1）混凝土材料
山岭隧道结构建设所用混凝土材料需要结合施工环境、类别以及结构设计使用年限等来确定，一切以满足实际需求为根本目的，从多个方面进行全面分析，例如混凝土最低强度、原材料选用要求、最大水胶比、胶凝材料最小用量以及混凝土氯离子扩散系数抗冻耐久性指数等。
（2）结构承载力设计
山岭隧道结构以初期支护作为主要承载结构，而已二次衬砌作为安全储备，因此在进行设计时，一般按照30%～60%来计算二次衬砌荷载[4]。如果施工环境为腐蚀性比较强的地下水环境中，需要提高初期支护耐久性能力，并以二次衬砌作为主要承载结构。
（3）衬砌背后浇注回填
隧道结构施工时受施工工艺以及技术影响比较大，如果选择不合理将会在拱顶部位出现凹陷或者厚度不足等情况。针对此种问题可以选择用预埋注浆管的方式来对存在问题的部位进行水泥净浆的填充，以免混凝土收缩造成拱顶厚度不足等结构缺陷。
3.加强裂缝管理
主要是针对变形缝与施工缝而言，其为结构渗漏的主要部位，对裂缝的防水处理不但要做好普通设计，同时还要加强对止水带、止水条等部位的设计。另外，还需要设置完善的排水系统，保证排水顺畅，提高防水可靠性。对于排水系统混凝土耐久性设计应与隧道主体结构相同，排水管道可以选择用塑料排水管，可以避免金属腐蚀延长使用时间。缝隙的防水设计十分重要，是提高隧道耐久性的主要措施之一。
结束语：
山岭隧道是道路工程重要部分，必须要加强对其施工质量的管理。结构耐久性病害最为常见的问题之一，而造成病害出现的原因很多，想要做好对病害的管理，就需要对各类问题进行分析，找出最为合适的措施对原有设计进行优化，争取不断提高隧道结构耐久性，延长隧道使用年限。
参考文献
[1] 孙亚婷，梅志荣，李蓉.非粉体纳米材料复合细颗粒掺合料对隧道衬砌混凝土性能影响的试验研究[J].现代隧道技术.2012，（05）：23-24
[2] 王海彦，仇文革，冯冀蒙.提高侵蚀环境下山岭隧道衬砌混凝土耐久性施工对策研究[J].现代隧道技术.2011，（06）：34-35
[3] 王新刚，周恒，方忠强，李浩.连云港北固山隧道结构耐久性设计[J].现代隧道技术.2011，（03）：43-44
[4] 王义，杨挺，王心联.城市浅埋隧道的病害整治[J].现代隧道技术.2010，（03）：23-24