导航:首页 > 气象灾害百科 > 隧道路面病害

隧道路面病害

发布时间:2021-07-09 20:30:13

1、道路病害问题

道路是一种延伸度极大的线形建筑物,主要有(高速)公路、铁路、机场跑道等。道路建筑物由三类建筑构成:①路基工程:它是线路的主体建筑物,包括路堤和路堑。②桥隧工程:如桥梁、隧道、涵洞等,它们是为了使线路跨越河流、深谷、不良地质现象和水文地质地段、穿越高山峻岭或使线路从河、湖、海底下通过。③防护建筑物:如明洞、挡土墙、护坡、排水盲沟等。

在不同的线路中,各类建筑物所占的比例是不同的,主要取决于线路所经地区工程地质条件的复杂程度。公路路基包括路堑和半路堤、半路堑等。路基的主要工程地质问题是路基边坡稳定性问题、路基基底稳定性问题以及天然建筑材料问题,在气候寒冷地区还存在公路冻害问题。

(1)路基边坡稳定性

路基边坡包括天然边坡,半填、半挖的路基边坡以及深路堑的人工边坡等。因具有一定坡度和高度在重力作用、河流冲刷等因素影响下会发生不同形式的变形和破坏,其主要表现为滑坡和崩塌。

路堑边坡在一定条件下还能引起古滑坡复活。由于古滑坡发生时间较长,长期在各种外力地质作用下其外表形迹己被改造成平缓的山坡地形,难以发现。当施工开挖使其滑动面临空时,很可能造成已休止的古滑坡重新活动。

(2)路基基底稳定性

一般路堤和高填路堤对路基基底的要求是要有足够的承载力。它不仅承受车辆在运营中产生的动荷载,而且在填方路堤地段还承受很大的填土压力。基底土的变形性质和变形量的大小主要取决于基底土的力学性质、基底面的倾斜程度、软弱夹层或软弱结构面的性质与产状等。此外,水文地质条件也是促进基底不稳定的因素,它往往使基底产生巨大的塑性变形而造成路基的破坏。

(3)路基材料

路基工程需要的天然建筑材料不仅种类多,如道砟、土料、片石、砂和碎石等,而且数量也较大,并且要求各种建筑材料产地沿线路两侧零散分布。建筑材料的质量和运输距离常常会影响工程的质量和造价。

(4)公路冻害

公路冻害具有季节性,冬季在低气温长期作用下,土体中水分重新分布,并平行于冻结界面形成数层冻层,局部还会有冰透镜体。因而土体体积增大(约9%),产生路基隆起现象。春季地表冰层融化早,而下层尚未解冻,融化层的水分难以下渗,致使上层土的含水量增大而软化,在外荷载作用下,路基出现翻浆现象。

2、公路隧道内一般采用什么做路面?

高速公路一般长隧道用混凝土路面,短隧道用沥青路面。

原因:

热沥青混合料挥发的气体;

摊铺机发动机排放的尾气;

运料汽车排放的尾气;

施工发电机排放的尾气等;

长大公路隧道铺设沥青路面时,在路面施工期间,由于隧道通风设施往往还没有来得及安装,致使整条隧道通风性能较差,即使在隧道口安装鼓风机,但由于隧道洞口尺寸过大,污染空气的排放效果往往比较差;

没有好的通风条件,热拌沥青混凝土施工时产生的浓烟很难迅速排除,这不仅会严重影响施工人员的身体健康,还会直接影响隧道路面的施工质量。而且,由于浓烟在隧道内积聚,造成隧道内局部含氧量过低,对施工机械也会产生不良影响。

3、为了保证行车安全,高速公路隧道有哪些保证措施?

为了保证行车安全,
高速公路隧道有保证措施:
(1)加强隧道警示标志、标牌的建设。行驶高速公路的驾驶员一般都是通过标志、标牌获取前方路面状况信息,保证行驶的安全。因此,高速公路管理者要加强对高速公路、尤其是隧道路段的标志、标牌、标线规范,优化。为广大司乘人员提供了良的安全行车通行环境。尤其是隧道内的反光立柱、轮廓标、瓷砖等,要定时进行清洁,保证标志标牌的清晰度,使反光设施充分发挥其警示作用。此外,对于隧道内被损坏的设施,管理部门及时安排修缮,保证隧道内标志标牌设施完好。
(2)加强隧道信息化、数据化硬件的建设,提高高速公路隧道的通行能力。目前,国内许多高速公路在隧道管理中都拥有实时图像监控和信息诱导系统,基本实现隧道区域无盲区监控。但是,对隧道通行车辆的通行速度,排气污染车辆等情形还没有明确的约束。笔者认为,改进隧道通行环境,更应该优化隧道内车辆的安全行驶,优化车辆行驶速度,管控进入隧道的车流量。达到提高道路通行质量,减少交通事故,缩短由于交通事故(包括车辆故障)所引起的延误。
(3)维护保养好隧道及机电设备设施 。有效维持、保障甚至延长隧道、设备正常使用寿命,是高速公路隧道长期有效运行的关键。预防和减少因为缺乏日常养护或护养不当而产生的高速公路病害,设备故障,是确保通行高速公路车辆畅通的基本所在。因此,日常工作中,隧道管理部门要定期保养,预防隧道病害、避免机电设备突发故障影响日常工作,使隧道硬件设施始终保持良好的运行状态,最大限度的优化有限的隧道养护预算并节约养护成本。

4、公路隧道内一般采用什么做路面?是混凝土还是沥青混凝土?

两者都有,高速公路一般长达隧道用混凝土路面,短隧道用沥青路面。

为何全世界几乎所有的公路隧道均优先选用水泥混凝土路面,这是因为在隧道内铺设沥青路面有如下几个“软肋”造成的。

施工期间的空气污染 公路隧道路面施工期间的空气污染主要来自以下几个方面:(1)热沥青混合料挥发的气体;(2)摊铺机发动机排放的尾气;(3)运料汽车排放的尾气;(4)施工发电机排放的尾气等。长大公路隧道铺设沥青路面时,在路面施工期间,由于隧道通风设施往往还没有来得及安装,致使整条隧道通风性能较差,即使在隧道口安装鼓风机,但由于隧道洞口尺寸过大,污染空气的排放效果往往比较差。没有好的通风条件,热拌沥青混凝土施工时产生的浓烟很难迅速排除,这不仅会严重影响施工人员的身体健康,还会直接影响隧道路面的施工质量。而且,由于浓烟在隧道内积聚,造成隧道内局部含氧量过低,对施工机械也会产生不良影响,湖北某隧道在摊铺沥青路面时,就出现沥青摊铺机发动机由于缺氧而停机的现象。因此,从施工角度考虑,长大公路隧道应避免铺设沥青混凝土路面,而应以水泥混凝土路面为主要结构型式。

采用水泥混凝土路面时,隧道内只有上述(2)、(3)两项污染,而没有热沥青混合料挥发的有毒气体。如使用三棍轴机组或小型机具施工,将施工发电机置于洞外,则隧道内仅有运料车尾气一项污染源,这可以在很大程度上保证隧道路面的清洁施工和人员健康。

运营期间的水破坏 公路隧道路面内的水主要来自4个方面:(1)拱顶、拱壁的渗水和滴、漏水;

(2)沿道路纵坡流入的雨水;(3)上涌的地下水或泉水;(4)空气中凝聚的水分。由于上述因素的影响,隧道内路面经常处于潮湿状态,另外,沥青路面的水稳定性较差,易产生局部水损害和基础唧泥等,直接影响路面的使用性能和耐久性,因此,为提高路面在潮湿环境下的耐久性,建议在隧道内摊铺水稳定性好的水泥混凝土路面。

使用耐久性 从延长路面使用年限与减少返修次数而言,水泥混凝土路面比沥青混凝土路面具有独特优势。国内有许多公路隧道水泥混凝土路面使用超过20年没进行过大修的记录,但却很少有正常使用超过10年的沥青混凝土路面。野外水泥混凝土路面也是如此,北京首都机场老水泥混凝土路面已经使用了50年,至今仍在正常通车中,而国内、外还没有见到一条可使用30年以上的野外沥青路面或隧道沥青路面。

为保证路面更长的使用寿命,我国近年来铺设的高速公路隧道水泥混凝土路面,采用了钢纤维混凝土摊铺,板厚没有减薄,有些服役期已经超过10年,没有任何破损,沥青路面则很难达到这个年限。

防火灾问题 隧道内的安全问题一直很受关注,在沥青路面中,由于沥青材料自身的特点,在洞内偶然事故引发的火灾,温度超过300℃时,沥青混凝土可燃烧并产生高温(超过800℃)气体,这种燃烧会产生大量有害气体,会造成人员烧伤或窒息死亡。有试验表明,等量的燃油燃烧时,在水泥混凝土路面上的火焰高度约为0.3mm,而在沥青路面上的高度为2.5mm~3mm,因此,考虑防火、防烟等安全问题,长大公路隧道内应多采用水泥混凝土路面。

关于隧道内防火问题,国内有人在研究隧道阻燃沥青路面,这似乎在技术上已经步入了误区。从字面上看,沥青路面阻燃,似乎沥青路面不会燃烧。然而,作者仔细研究了目前国内、外使用的阻燃剂技术,发现在沥青中加入阻燃剂后,沥青的燃点仅提高了7℃~15℃。由于目前国内、外关于沥青阻燃技术的研究均无法改变沥青的燃油本质,尽管阻燃后,沥青的燃点提高10℃左右,但根本无法阻止车辆一旦失火后,沥青路面在高温火焰下的燃烧本质。因此,从防火安全性上讲,阻燃沥青有时起不到阻燃的效果,此时,应该优选不会燃烧的水泥混凝土路面。

行车抗滑安全问题 国内不少地方在公路隧道中不愿意使用水泥混凝土路面的一个重要原因是,沥青路面比水泥路面行车更安全,其实这种观点随着水泥路面摊铺技术的发展应该改变的。通过大量隧道路面抗滑性能的检测,笔者发现我国公路隧道内水泥混凝土路面的侧向摩擦系数有的确实很小,实测最小值仅为0.17,一般平均值约0.20左右,不满足高速车辆正常刹车所需要的最小值0.35以上的要求。造成这种情况的原因是不少隧道水泥路面所用的砂过细,有的采用了细度模数不足2.0的细砂,加上卡车洒水、隧道漏水、水泥路表面湿滑等原因,导致了一些不应有的行车滑溜事故。不过,我们应该知道,水泥路面与沥青路面在抗滑安全方面采取的技术措施是不同的,沥青路面主要靠高磨光值的粗集料,而水泥混凝土路面则主要靠更硬、较大的石英砂颗粒。正确的做法是将隧道水泥混凝土路面用砂的细度模数控制在2.5~3.5之间,使用中、粗石英河砂,确保新建隧道水泥路面的侧向摩擦系数不小于0.45,使用中的路面的侧向摩擦系数最小值在0.35以上,以满足行车要求。

照度与采光问题 公路隧道尤其是长大隧道内的光线较暗,行车视线较差,而沥青路面由于颜色黑,反射率低,会直接影响路面的亮度(照明度)。与此相反,水泥混凝土路面的反光特性对道路安全具有重要作用,因为它有助于提供道路标线或背景等能见度对比,从而防止眩光。照明能耗是隧道运营管理中的一项重要花费,水泥路面在相同条件下可减少隧道内照明要求和能耗,有助于节约照明能源,因此,从照度与采光两方面考虑,公路隧道内也适宜采用白色水泥混凝土路面。

隧道是公路工程中的控制性咽喉工程,隧道内水泥路面的质量对保证全线畅通至关重要。过去我国公路隧道混凝土路面施工多采用小型机具和三辊轴机组施工方式,隧道路面质量较差、病害较多、破损较快,路面破损后的缓慢修复严重影响了车辆通行。因此,笔者建议,在我国高速公路、一级公路的隧道路面上,为提高路面的施工质量与耐用年限,应采用滑模摊铺机连续摊铺混凝土路面。目前,我国隧道滑模摊铺技术在建设规模、施工速度、平整度、弯拉强度及耐久性等方面已经达到国际先进水平,为修建高耐久性能的隧道路面提供了坚实的技术后盾 。

5、这条公路已使用多年,路面相继出现塌陷、坑洼等问题

车载阵列雷达在道路塌陷灾害预警探测中的技术应用

(大连中睿科技发展有限公司,辽宁省大连市 116025)

The Applications of Vehicle-mounted Array Radar for

Early-warning Detection of Road Cave-in

Cui Haitao, Chen Jie, Li Min, Bai Xu

摘要:近年来,许多城市发生了道路塌陷灾害,造成重大的生命财产损失和严重的社会影响。本论文针对城市道路塌陷灾害的预警探测需求,研制出具有自主知识产权的车载阵列雷达系统,可以对道路病害进行可视化探测与精确定位。该雷达系统已成功地应用于多个城市的道路塌陷灾害预警探测,并形成了一套探测道路塌陷灾害的技术方法。

关键词:道路病害;病害预警探测;车载阵列雷达

 

一、引言

近年来,全国范围的城市道路塌陷灾害频繁爆发,大范围、高频次、导致多人死伤的恶性塌陷事故接连发生,造成重大的生命财产损失和严重社会影响,直接威胁到城市公众安全,灾害治理已经刻不容缓。目前,城市道路塌陷灾害的发生已经遍及全国各个省市,从北京、上海广州深圳这样的一线城市,到哈尔滨长春、大连、太原西安武汉长沙福州厦门这样的二线城市,以及兰州银川乌鲁木齐这样的西部边远城市均有发生,甚至张家口邯郸宣城荆州湘潭娄底固原、库尔勒这样的中小城市也同样面临着不断发生塌陷灾害的严重威胁。

调查研究表明,绝大多数的城市道路塌陷与地下管线直接相关,是典型的地下管线次生灾害。统计显示,大多数的地下空洞塌陷发生在地表以下0~3m范围内[1]。各种诱因导致地下管线损坏或直接使管线周围土体松散,在各种流水因素作用下发生土体流失,在管线周围产生空洞,空洞逐步发展扩大并最终导致路面塌陷发生灾害。这些引起空洞塌陷灾害的诱因包括[2][3]:地下管线老化渗漏、管线施工回填不实、地表水下渗冲刷、地下水位下降、地铁施工扰动、地下人防等设施老化坍塌、湿陷性黄土垮塌、溶洞垮塌等。

科学研究和对塌陷灾害的调查分析表明,采用先进的高科技物探设备定期对城市道路进行普查探测,提前发现隐伏在地下的空洞,提前预警并采取排险措施,才能防患于未然,避免塌陷事故发生。

 

二、车载阵列雷达系统

在城市中开展道路下方隐伏空洞探测作业,由于道路交通繁忙,周边环境干扰大,常用的工程物探方法如高密度电法、浅层地震法、瞬变电磁法等,应用效果差,成本高,速度慢,难以在城市中大范围应用。探地雷达具有效率高、抗干扰、精度高、现场作业方便等特点,是城市道路塌陷灾害普查探测的首选技术。国内外的工程实践表明,探地雷达已成为探测道路下方隐伏病害唯一现实可行的技术手段,适用于脱空、空洞、土体疏松、富水等多种道路病害检测[4][5]。

由于我国城市众多,城市面积普遍较大、城市地下地质情况和地下构筑物比较复杂,常规的单(双)通道探地雷达和人工探测作业方式在灾害普查探测效率和探测成果可靠性方面存在一定局限性,探测效率低、工作量大,不能满足城市大里程、大面积道路探测需要,亟需快速高效的车载多通道阵列雷达系统。

针对上述需求,我们研制了一套车载阵列雷达系统(如图1所示),该设备以多通道超宽带探地雷达技术和大型天线阵列技术为核心,专门针对大范围、大里程的公路和城市道路塌陷灾害普查探测进行了创新设计。

 


图1车载式道路病害灾害预警雷达系统

天线阵列中包括5个400MHz天线、2个200MHz天线和1个100MHz天线(如图2所示),兼顾了雷达的探测深度和分辨率。雷达系统的探测宽度为3.75m,探测深度范围为0~10m,行进速度为10~20km/h。探测精度可达厘米级,可以对城市道路进行地毯式、全覆盖普查探测。雷达系统对地下病害体进行多通道同步联合扫描和测量,最大限度地获取病害体的空间信息和病害特征,极大地提高了雷达探测和识别的质量与效率。同时,多通道数据之间的相关性使得雷达图像的判读更加准确可靠。

图2天线阵列排列示意图

该车载雷达系统集成了8通道探地雷达天线阵列、3G天线、激光线扫描工业相机、RTK精确定位系统、控制中心、红外高清摄像系统、DMI测距仪等(如图3所示),将阵列雷达数据、经纬度坐标信息、现场视频场景和道路表面高清图像等多种数据同步采集,融合进入系统数据库,形成一个多信息综合采集平台,快速高效地对道路病害灾害进行可视化探测与精确定位,可广泛应用于各类道路病害灾害普查探测。得益于这一开创性的探测技术平台和全新的普查探测作业模式,物探工程师能够在一个集成统一的界面上,利用多通道雷达获取每一个地下空洞异常,确定其精确坐标位置,观察该处的现场环境和道路表面情况,通过多种信息综合分析和判断,迅速得出可靠结论。

图3车载雷达系统组成

自主研发的车载道路病害灾害预警雷达系统已经取得国家知识产权局授予的产品技术与利和软件著作权[6][7],并形成完整的企业知识产权体系。2015年,该系统通过住房和城乡建设部的科技成果评估。

 

三、技术方法

车载阵列雷达的道路塌陷病害探测技术方法分为普查探测、疑似点筛选、疑似点复核、管线会签和验证五个步骤。

(1)普查探测

车载雷达系统对指定作业区域进行普查探测,在DMI的触发下,同步采集并保存多种传感器数据。

(2)疑似点筛选

疑似点筛选时,平台软件读取数据库,将多通道雷达数据、影像数据和地图同步联动显示。多通道雷达数据处理的步骤通常包括零点调节、频域滤波、增益调整、背景去除等,根据病害的回波特征筛选出病害疑似点,并结合各通道雷达数据的相关性分析出病害疑似点的规模。根据疑似点的经纬度坐标和周边的影像,确定疑似点在道路的具体位置。确定疑似点时还要参考影像排除干扰,如路面颠簸、钢板、地下人行通道、隧道、过街天桥等。

(3)疑似点复核

用常规的单通道探地雷达对筛选出的异常点进行复核。复核时,使用多种中心频率的天线对异常区域进行多条测线加密探测。并通过雷达图像和周边井盖,确定疑似点周围的管线分布,排除地下管沟、井室等造成的误判。对疑似点进行复核后,确定异常区域的位置、规模和埋深。

(4)管线会签

城市地下分布众多管线,分属不同的专业部门管理,涉及供水、排水、电力、燃气、供热、通信信息、广播电视、公安交通等管线权属单位。为了避免验证时破坏管线,在施工前做好会签手续。由市政部门组织各家管线权属单位对各个病害异常点进行管线会签,核实疑似点周边管线的分布。

(5)验证

通过钻孔或开挖方法进行验证。

 

四、案例

车载阵列雷达系统已在沈阳、大连、厦门、广州、深圳、南京镇江、长春、石家庄等城市成功进行了工程应用。

4.1 厦门市思明区道路塌陷灾害普查探测

2015年5月-9月,厦门市思明区采用车载阵列雷达系统对辖区内的主要道路进行了塌陷灾害普查探测,完成测线里程约200公里,通过探测发现多处空洞灾害点,有效预警了道路塌陷灾害,经工程处治后避免了塌陷事故的发生。

图4是在厦门西堤路探测到的一处大型空洞,钻孔验证后进行了开挖回填处治,及时排出了险情。

 

 

图4 厦门西堤路空洞

 

4.2 广州市天河区道路塌陷灾害普查探测

2015年4月,车载阵列雷达系统在广州市天河区进行了道路塌陷灾害普查探测,发现了多处空洞灾害点。图5是天河区科韵路探测到一处大型空洞,灾害面积达30平方米,洞底深度3.2米,洞顶距离表面仅0.3米,随时会发生坍塌。通过钻孔、钎探和电子内窥镜等方式对病害点检查评估后,相关部门对该位置进行了注浆排险作业,避免了事故的发生。

图5 广州科韵路空洞

 

4.3 长春市地铁沿线道路塌陷灾害普查探测

由于地铁施工造成地层扰动,长春地铁沿线发生过多起道路塌陷事故。2016年3月,车载阵列雷达系统对长春市在建的地铁1号线和2号线沿线(人民大街、吉林大路和解放大路)进行了道路塌陷灾害普查探测,在普查探测中发现了多处病害疑似点。长春市市政设施维护管理中心道路路灯部召集各管线权属单位对各个病害异常点进行管线会签,核实疑似点周边管线的分布(图6)。通过钻孔或开挖验证(图7),查明了多处空洞和疏松道路病害点,病害点的分布如图8所示。

 

图6 管线会签图

 

图7 钻孔现场

 

图8 长春道路病害点分布图

 

案例1:

该灾害点位于吉林大路与临河二条交汇处东侧东向外侧慢车道,雷达车普查探测发现该处雷达扫描图像存在显著空洞异常反应,经现场复核探测、钻探验证和钻孔内窥镜录像(图9),确认该处为典型地下隐伏空洞灾害,灾害部位南北向长2.5米,东西向宽2米,空洞埋深0.42米。经探查,该灾害点下方1.7米处为一根混凝土排水管,管体接入灾害点旁边的排水井,开井盖检查发现,管体接入部位周围存在流土堆积现象,判断为附近路面集水井水体侵入灾害部位冲刷土体,经旁边排水井流失,形成空洞。相关部门立即对灾害部位空洞进行开挖回填处治,并整修了排水井。

图9 钻孔内窥镜录像截屏

 

案例2:

图10是该雷达系统在解放大路东侧起点处西向外侧慢车道发现的一处富水空洞。普查探测中发现该处雷达扫描图像存在显著空洞异常反应和水体反应,经现场复核探测、钻探验证和钻孔内窥镜录像,确认该处为严重水浸地下隐伏空洞灾害,灾害部位东西向长4米,南北向宽2米,空洞埋深0.35米。经探查,该灾害点下方2米处为一根自来水管,管体严重漏水冲刷灾害部位土体后集中流入旁边路面集水井,水冲刷流失量大,水流清澈,钻探表明灾害部位土体已完全冲刷,仅余碎石,形成充水空洞。该处经泄露自来水较长时间冲刷,塌陷风险极大。相关部门立即对该灾害部位的自来水管进行抢修,并及时回填处置了该处空洞。

图10 长春解放大路空洞

 

五、结论

车载阵列雷达是预警探测城市道路塌陷灾害的首选技术装备,在工程实践当中,制定合理作业流程和作业方法,充分发挥其技术优势和效率,可以准确可靠地探测发现地下隐伏空洞,及时预警,切实防范和减少道路塌陷灾害事故的发生。

 

参考文献

[1]杨彩侠.城市道路路面塌陷成因初探. 山西建筑,2013, 39(15):113-114.

[2]宋谷长,叶远春, 刘庆仁.北京市城市道路塌陷成因及对策分析. 城市道桥与防洪,2011, 8:250-252.

[3]周正刚.城市道路塌陷原因分析及预防措施. 路桥工程,2015,5(11).

[4]Ryoji Hirata, AkioMatstyama. Anintroction and a case study of the vehicle for exploring structures underroad using GPR, Near Surface Geophysics Asia Pacific Conference, July 17-19,2013, Beijing, China.

[5]薛建,曾昭发, 王者江,刘明辉. 探地雷达在城市地铁沿线空洞探测中的技术方法.物探与化探, 2010,34(5):617-621.

[6]崔海涛,王少华. 车载道路灾害、病害预警雷达系统(VGPR-20),专利公开号CN302973058S .公开日:2014-10-22.

[7]崔海涛,王少华. 一种车载道路灾害病害预警雷达系统,专利公开号­: CN203870250U. 公开日:2014-10-08.

6、如何防止道路路面塌陷?

防患于未然,车载阵列雷达在道路塌陷灾害预警探测中的技术应用


(大连中睿科技发展有限公司)

The Applications of Vehicle-mounted Array Radar for

Early-warning Detection of Road Cave-in


摘要:近年来,许多城市发生了道路塌陷灾害,造成重大的生命财产损失和严重的社会影响。本论文针对城市道路塌陷灾害的预警探测需求,研制出具有自主知识产权的车载阵列雷达系统,可以对道路病害进行可视化探测与精确定位。该雷达系统已成功地应用于多个城市的道路塌陷灾害预警探测,并形成了一套探测道路塌陷灾害的技术方法。

关键词:道路病害;病害预警探测;车载阵列雷达

 

一、引言

近年来,全国范围的城市道路塌陷灾害频繁爆发,大范围、高频次、导致多人死伤的恶性塌陷事故接连发生,造成重大的生命财产损失和严重社会影响,直接威胁到城市公众安全,灾害治理已经刻不容缓。目前,城市道路塌陷灾害的发生已经遍及全国各个省市,从北京、上海、广州、深圳这样的一线城市,到哈尔滨、长春、大连、太原、西安、武汉、长沙、福州、厦门这样的二线城市,以及兰州、银川、乌鲁木齐这样的西部边远城市均有发生,甚至张家口、邯郸、宣城、荆州、湘潭、娄底、固原、库尔勒这样的中小城市也同样面临着不断发生塌陷灾害的严重威胁。

调查研究表明,绝大多数的城市道路塌陷与地下管线直接相关,是典型的地下管线次生灾害。统计显示,大多数的地下空洞塌陷发生在地表以下0~3m范围内[1]。各种诱因导致地下管线损坏或直接使管线周围土体松散,在各种流水因素作用下发生土体流失,在管线周围产生空洞,空洞逐步发展扩大并最终导致路面塌陷发生灾害。这些引起空洞塌陷灾害的诱因包括[2][3]:地下管线老化渗漏、管线施工回填不实、地表水下渗冲刷、地下水位下降、地铁施工扰动、地下人防等设施老化坍塌、湿陷性黄土垮塌、溶洞垮塌等。

科学研究和对塌陷灾害的调查分析表明,采用先进的高科技物探设备定期对城市道路进行普查探测,提前发现隐伏在地下的空洞,提前预警并采取排险措施,才能防患于未然,避免塌陷事故发生。

 

二、车载阵列雷达系统

在城市中开展道路下方隐伏空洞探测作业,由于道路交通繁忙,周边环境干扰大,常用的工程物探方法如高密度电法、浅层地震法、瞬变电磁法等,应用效果差,成本高,速度慢,难以在城市中大范围应用。探地雷达具有效率高、抗干扰、精度高、现场作业方便等特点,是城市道路塌陷灾害普查探测的首选技术。国内外的工程实践表明,探地雷达已成为探测道路下方隐伏病害唯一现实可行的技术手段,适用于脱空、空洞、土体疏松、富水等多种道路病害检测[4][5]。

由于我国城市众多,城市面积普遍较大、城市地下地质情况和地下构筑物比较复杂,常规的单(双)通道探地雷达和人工探测作业方式在灾害普查探测效率和探测成果可靠性方面存在一定局限性,探测效率低、工作量大,不能满足城市大里程、大面积道路探测需要,亟需快速高效的车载多通道阵列雷达系统。

针对上述需求,我们研制了一套车载阵列雷达系统(如图1所示),该设备以多通道超宽带探地雷达技术和大型天线阵列技术为核心,专门针对大范围、大里程的公路和城市道路塌陷灾害普查探测进行了创新设计。


图1车载式道路病害灾害预警雷达系统

天线阵列中包括5个400MHz天线、2个200MHz天线和1个100MHz天线(如图2所示),兼顾了雷达的探测深度和分辨率。雷达系统的探测宽度为3.75m,探测深度范围为0~10m,行进速度为10~20km/h。探测精度可达厘米级,可以对城市道路进行地毯式、全覆盖普查探测。雷达系统对地下病害体进行多通道同步联合扫描和测量,最大限度地获取病害体的空间信息和病害特征,极大地提高了雷达探测和识别的质量与效率。同时,多通道数据之间的相关性使得雷达图像的判读更加准确可靠。


图2天线阵列排列示意图

该车载雷达系统集成了8通道探地雷达天线阵列、3G天线、激光线扫描工业相机、RTK精确定位系统、控制中心、红外高清摄像系统、DMI测距仪等(如图3所示),将阵列雷达数据、经纬度坐标信息、现场视频场景和道路表面高清图像等多种数据同步采集,融合进入系统数据库,形成一个多信息综合采集平台,快速高效地对道路病害灾害进行可视化探测与精确定位,可广泛应用于各类道路病害灾害普查探测。得益于这一开创性的探测技术平台和全新的普查探测作业模式,物探工程师能够在一个集成统一的界面上,利用多通道雷达获取每一个地下空洞异常,确定其精确坐标位置,观察该处的现场环境和道路表面情况,通过多种信息综合分析和判断,迅速得出可靠结论。


图3车载雷达系统组成

自主研发的车载道路病害灾害预警雷达系统已经取得国家知识产权局授予的产品技术与利和软件著作权[6][7],并形成完整的企业知识产权体系。2015年,该系统通过住房和城乡建设部的科技成果评估。

 

三、技术方法

车载阵列雷达的道路塌陷病害探测技术方法分为普查探测、疑似点筛选、疑似点复核、管线会签和验证五个步骤。

(1)普查探测

车载雷达系统对指定作业区域进行普查探测,在DMI的触发下,同步采集并保存多种传感器数据。

(2)疑似点筛选

疑似点筛选时,平台软件读取数据库,将多通道雷达数据、影像数据和地图同步联动显示。多通道雷达数据处理的步骤通常包括零点调节、频域滤波、增益调整、背景去除等,根据病害的回波特征筛选出病害疑似点,并结合各通道雷达数据的相关性分析出病害疑似点的规模。根据疑似点的经纬度坐标和周边的影像,确定疑似点在道路的具体位置。确定疑似点时还要参考影像排除干扰,如路面颠簸、钢板、地下人行通道、隧道、过街天桥等。

(3)疑似点复核

用常规的单通道探地雷达对筛选出的异常点进行复核。复核时,使用多种中心频率的天线对异常区域进行多条测线加密探测。并通过雷达图像和周边井盖,确定疑似点周围的管线分布,排除地下管沟、井室等造成的误判。对疑似点进行复核后,确定异常区域的位置、规模和埋深。

(4)管线会签

城市地下分布众多管线,分属不同的专业部门管理,涉及供水、排水、电力、燃气、供热、通信信息、广播电视、公安交通等管线权属单位。为了避免验证时破坏管线,在施工前做好会签手续。由市政部门组织各家管线权属单位对各个病害异常点进行管线会签,核实疑似点周边管线的分布。

(5)验证

通过钻孔或开挖方法进行验证。

 

四、案例

车载阵列雷达系统已在沈阳、大连、厦门、广州、深圳、南京、镇江、长春、石家庄等城市成功进行了工程应用。

4.1 厦门市思明区道路塌陷灾害普查探测

2015年5月-9月,厦门市思明区采用车载阵列雷达系统对辖区内的主要道路进行了塌陷灾害普查探测,完成测线里程约200公里,通过探测发现多处空洞灾害点,有效预警了道路塌陷灾害,经工程处治后避免了塌陷事故的发生。

图4是在厦门西堤路探测到的一处大型空洞,钻孔验证后进行了开挖回填处治,及时排出了险情。

 


 


图4 厦门西堤路空洞

 


4.2 广州市天河区道路塌陷灾害普查探测

2015年4月,车载阵列雷达系统在广州市天河区进行了道路塌陷灾害普查探测,发现了多处空洞灾害点。图5是天河区科韵路探测到一处大型空洞,灾害面积达30平方米,洞底深度3.2米,洞顶距离表面仅0.3米,随时会发生坍塌。通过钻孔、钎探和电子内窥镜等方式对病害点检查评估后,相关部门对该位置进行了注浆排险作业,避免了事故的发生。




图5 广州科韵路空洞

 

4.3 长春市地铁沿线道路塌陷灾害普查探测

由于地铁施工造成地层扰动,长春地铁沿线发生过多起道路塌陷事故。2016年3月,车载阵列雷达系统对长春市在建的地铁1号线和2号线沿线(人民大街、吉林大路和解放大路)进行了道路塌陷灾害普查探测,在普查探测中发现了多处病害疑似点。长春市市政设施维护管理中心道路路灯部召集各管线权属单位对各个病害异常点进行管线会签,核实疑似点周边管线的分布(图6)。通过钻孔或开挖验证(图7),查明了多处空洞和疏松道路病害点,病害点的分布如图8所示。

 


图6 管线会签图

 


图7 钻孔现场

 


图8 长春道路病害点分布图

 

案例1:

该灾害点位于吉林大路与临河二条交汇处东侧东向外侧慢车道,雷达车普查探测发现该处雷达扫描图像存在显著空洞异常反应,经现场复核探测、钻探验证和钻孔内窥镜录像(图9),确认该处为典型地下隐伏空洞灾害,灾害部位南北向长2.5米,东西向宽2米,空洞埋深0.42米。经探查,该灾害点下方1.7米处为一根混凝土排水管,管体接入灾害点旁边的排水井,开井盖检查发现,管体接入部位周围存在流土堆积现象,判断为附近路面集水井水体侵入灾害部位冲刷土体,经旁边排水井流失,形成空洞。相关部门立即对灾害部位空洞进行开挖回填处治,并整修了排水井。

图9 钻孔内窥镜录像截屏

 

案例2:

图10是该雷达系统在解放大路东侧起点处西向外侧慢车道发现的一处富水空洞。普查探测中发现该处雷达扫描图像存在显著空洞异常反应和水体反应,经现场复核探测、钻探验证和钻孔内窥镜录像,确认该处为严重水浸地下隐伏空洞灾害,灾害部位东西向长4米,南北向宽2米,空洞埋深0.35米。经探查,该灾害点下方2米处为一根自来水管,管体严重漏水冲刷灾害部位土体后集中流入旁边路面集水井,水冲刷流失量大,水流清澈,钻探表明灾害部位土体已完全冲刷,仅余碎石,形成充水空洞。该处经泄露自来水较长时间冲刷,塌陷风险极大。相关部门立即对该灾害部位的自来水管进行抢修,并及时回填处置了该处空洞。


图10 长春解放大路空洞

 

五、结论

车载阵列雷达是预警探测城市道路塌陷灾害的首选技术装备,在工程实践当中,制定合理作业流程和作业方法,充分发挥其技术优势和效率,可以准确可靠地探测发现地下隐伏空洞,及时预警,切实防范和减少道路塌陷灾害事故的发生。

 

参考文献

[1]杨彩侠.城市道路路面塌陷成因初探. 山西建筑,2013, 39(15):113-114.

[2]宋谷长,叶远春, 刘庆仁.北京市城市道路塌陷成因及对策分析. 城市道桥与防洪,2011, 8:250-252.

[3]周正刚.城市道路塌陷原因分析及预防措施. 路桥工程,2015,5(11).

[4]Ryoji Hirata, AkioMatstyama. Anintroction and a case study of the vehicle for exploring structures underroad using GPR, Near Surface Geophysics Asia Pacific Conference, July 17-19,2013, Beijing, China.

[5]薛建,曾昭发, 王者江,刘明辉. 探地雷达在城市地铁沿线空洞探测中的技术方法.物探与化探, 2010,34(5):617-621.

[6]大连中睿科技发展有限公司. 车载道路灾害、病害预警雷达系统(VGPR-20),专利公开号CN302973058S .公开日:2014-10-22.

[7]大连中睿科技发展有限公司. 一种车载道路灾害病害预警雷达系统,专利公开号­: CN203870250U. 公开日:2014-10-08.

7、我国公路隧道现状和发展(急)

 随着技术的不断发展和运营的需要,公路隧道趋势是越修越长、越修越宽,技术越来越难、越复杂。公路隧道的修建涉及到结构、防排水、岩土、地质、地下水、空气动力、光学、消防、交通工程、自动控制、环境保护、工程机构等多种学科,是综合复合技术,需要多学科进行联合研究、进行攻关。

目前,我国公路隧道修筑技术已有长足的发展,对围岩动态量测反馈分析技术,组合式通风技术,运营交通简易监控技术,新型防水、排水、堵水技术,围岩稳定技术,支护及衬砌结构技术等都有许多成功实例,其中大部分成果已处于国内领先水平,还有一些成果已达到国际先进水平。

在大规模的建设过程中,国内隧道建设也暴露出一些不足。首先是规范落后于现实。公路中的许多规范已经陈旧,编写规范的人多属脱离现场较长,深刻了解内在规律的人不多,理论不结合实际的多,因此,不要急于编规范。中国之大,隧道地处情况之复杂,变化很大,用一本规范是打不了天下的,所以,要看清目前规范的水平不高,不要急于功利,要在发展中去总结,有量的积累,才能有质的提高,才能有好的规范产生,当前,国家要求各行各业,每5年必须修改规范的原因也在于此。重视隧道动态设计、动态施工。

重视隧道设计前的水文地质调查、勘测的预设计(初步设计)工作,必须进行施工中的地质超前预提及变位量测工作,及时进行信息化反馈施工设计。这种动态设计、动态施工、动态管理是符合地下工程不确定性客观规律的,是克服施工中不确定性因素的重要手段,是确保安全、可靠、适用、优质建成工程的关键。

必须减少公路隧道运营通风、防灾、照明、监控的投入量。首先要客观确定汽车的类型和通过量,根据隧道不同长度确定设备投入规模,本着低投入、高产出、不管理的原则建设。通过调查实践建议:对小于1公里长的短隧道不设任何运营设备,照明用反光石代替、运营靠自然通风;对1至3公里的中长隧道,只设简单照明加反光石,采用在洞口设2至3组纵向射流式通风机,隧道侧墙每隔200米左右设报警电话或接通维修班的报警按钮;对3至10公里的长隧道仍采用多组纵向射流通风。增设一条口径200毫米的消防水管和消防栓(每60米)、设手机通讯线及报警电话。照明可适当加强,山区隧道不设监控系统;大于10公里的特长隧道可另行研究。总之营运设备的投入要慎重,要因地制宜,穷省有穷的办法,富省有富的办法,可以设计将土木工程一次建成。设备可预留、缓上,必须通过运营现场监测以确定规模和时间。

重视TBM和盾构机的引入和应用。大于6公里以上长隧道,今后将日益增多,应把小型TBM+钻爆施工技术,过江公路隧道盾构施工技术引入公路修建领域,以加速公路网的快速合理修建。当前我国已有成功的直径8.8米TBM在硬岩、软弱围岩施工实例;有直径6.23米复合式土压平衡盾构修建地铁穿越铁路、江河、房屋的施工实例。铁路、地下铁道的修建技术应在公路隧道修建中引用。

“十五”期间,我国铁路、公路等领域合计约有总长3000公里的隧道工程需要修建,隧道长度大于10公里的约占10%左右。上述问题如果得以及时解决,我国隧道建设将会有一个更大飞跃。

8、隧道仰拱质量不合格,,,交工后会出现哪些问题?

仰拱是隧道结构的主要组成部分之一,它是隧道结构的基础。它一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下,而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。实际上它是能承受地层永久荷载和路面临时荷载(动荷载)的一种地基梁(板)。为此仰拱的受力状态比较复杂。从国内外的交通隧道工程病害的实例来看,由于隧道仰拱结构的设计、施工原因,而出现隧道结构失稳,路面沉降开裂,翻浆冒泥病害的实例不在少数。为此在施做仰拱结构时必须精细,其结构物一定要符合规范和设计要求。 一、仰拱开挖: 1、需设仰拱部位的基坑几何尺寸一定要符合设计文件要求。 2、根据围岩类别的不同,采用上下台阶施工的隧道,对仰拱部位的土石开挖时,必须控制开挖段的长度。一般情况下:Ⅲ类及以下围岩地段,基坑长度应≤5.0M。尤其设钢支撑地段应短距离开挖,对Ⅳ类及以上围岩地段长度应≤10M。当围岩条件较好时,最大不应超出15M。 3、为避免开挖震动对已形成的初衬结构造成不利的影响和尽量控制超挖,仰拱开挖严禁放大炮,控制装药量。 4、尽量采用光爆技术开挖,使仰拱基本成型。 二、初衬仰拱支护结构: 1、仰拱部位的基坑开挖后在施设各支护结构前,必须测量基底部标高、几何尺寸等,检查其是否符合设计要求。 2、在施实仰拱支护前,对基坑中的虚渣、杂物、积水等必须清除干净。 3、对超挖过大的坑穴,用C20片石砼回填密实。 4、在仰拱的初衬中设有钢拱架时: (1)、在设置钢拱架前,应在基底铺设5~10㎝的M10的水泥砂浆或C10砼的找平层。 (2)钢架的型号、间距及钢架纵向连接钢筋的规格、间距及连接符合设计要求。 (3)仰拱钢架与边墙钢架的连接应符合设计要求,特别应注意仰拱钢架与连拱式隧道中隔墙基底处的连接一定要采取板式连接。严禁将无板的钢架端头直接紧顶中隔墙基底的砼部位。 (4)、仰拱钢架应用冷弯机弯制成符合弧度要求的形状。严禁将整榀钢架做成几段折线形的钢架。 (5)、当整榀钢架分段制做时,其接头必须按设计要求制成板式连接。个别需采用对焊连接时,在钢架接头腹板中必须双面拼焊钢板,或采用四孔双面夹板螺栓连接。 (6)、用砼掩埋钢架前必须清除所有钢架外表的油圬、泥土、锈迹。 (7)、严禁用废旧钢材制作钢架。 5、仰拱初衬砼施工: (1)、仰拱初衬砼一般均采用喷砼到设计厚度,喷砼的标号应符合设计要求。 (2)、喷砼的厚度应满足钢件保护层的要求。 (3)、仰拱初衬砼当要采用现浇砼时,必须征得设计单位允许,并应有相应变更手续,并应及时通知监理单位监督施实。现浇砼的厚度,除满足设计厚度外,其最小厚度应满足砼最小构件厚度20㎝的要求。 三、二衬仰拱施工: 1、仰拱初衬完成后,应及时施作仰拱结构。 2、仰拱的厚度、结构、几何尺寸必须符合设计要求。 3、仰拱中钢筋实施: (1)仰拱中各部钢筋的规格、部位、间距、绑扎焊接工艺必须符合规范和设计要求。 (2)仰拱钢筋伸入边墙部位的长度应符合设计要求。 (3)、仰拱砼浇注前应清除各钢筋表面的油圬、泥土、锈迹。 4、仰拱砼的浇注: (1)、仰拱砼的标号和性能及厚度应符合设计要求。 (2)、仰拱砼应采用机械拌制,泵送砼浇注。 (3)、砼浇注工艺应严格按现行有关砼施工规范执行。 5、仰拱顶填充砼的施工: 1、仰拱顶填充一般采用C10砼,其铺设范围、厚度均应符合设计要求。 2、因仰拱填充一般都比较厚,严禁在C10砼中掺填片石。当要用片石砼回填时,其砼标号应≥C20,并应有变更手续。其施工工艺应符合规范要求。 3、仰拱填充与隧道排水边沟等构造物有直接关系,为此在施实此部分圬工时,应事先定位排水沟等结构的尺寸,并设立相应的模板。 4、仰拱填充砼应采用机械拌制,泵送浇注。 四、无仰拱地段: 1、找平层下超挖部分严禁用洞内虚渣或片石回填。必须用C10砼回填密实。 2、铺底砼的施工参照仰拱填充砼的施工执行。 五、特别提醒: 1、在施作仰拱或铺设找平层及路面砼时一定要事先设计好应预留的沉降缝(伸缩缝)的位置。 2、沉降缝处二衬的砼(包括拱墙、仰拱)一定要在同一竖直面中断开,而且应按设计及规范要求进行结构处理。 3、建议在围岩变化不大的地段(洞口除外),尽量少设或不设伸缩缝,因为对此缝处理不好,将是衬砌漏水的薄弱环节。

9、公路隧道内一般采用什么做路面?是混凝土还是沥青混凝土

两者都有,高速公路一般长达隧道用混凝土路面,短隧道用沥青路面。

为何全世界几乎所有的公路隧道均优先选用水泥混凝土路面,这是因为在隧道内铺设沥青路面有如下几个“软肋”造成的。

施工期间的空气污染 公路隧道路面施工期间的空气污染主要来自以下几个方面:(1)热沥青混合料挥发的气体;(2)摊铺机发动机排放的尾气;(3)运料汽车排放的尾气;(4)施工发电机排放的尾气等。长大公路隧道铺设沥青路面时,在路面施工期间,由于隧道通风设施往往还没有来得及安装,致使整条隧道通风性能较差,即使在隧道口安装鼓风机,但由于隧道洞口尺寸过大,污染空气的排放效果往往比较差。没有好的通风条件,热拌沥青混凝土施工时产生的浓烟很难迅速排除,这不仅会严重影响施工人员的身体健康,还会直接影响隧道路面的施工质量。而且,由于浓烟在隧道内积聚,造成隧道内局部含氧量过低,对施工机械也会产生不良影响,湖北某隧道在摊铺沥青路面时,就出现沥青摊铺机发动机由于缺氧而停机的现象。因此,从施工角度考虑,长大公路隧道应避免铺设沥青混凝土路面,而应以水泥混凝土路面为主要结构型式。

采用水泥混凝土路面时,隧道内只有上述(2)、(3)两项污染,而没有热沥青混合料挥发的有毒气体。如使用三棍轴机组或小型机具施工,将施工发电机置于洞外,则隧道内仅有运料车尾气一项污染源,这可以在很大程度上保证隧道路面的清洁施工和人员健康。

运营期间的水破坏 公路隧道路面内的水主要来自4个方面:(1)拱顶、拱壁的渗水和滴、漏水;

(2)沿道路纵坡流入的雨水;(3)上涌的地下水或泉水;(4)空气中凝聚的水分。由于上述因素的影响,隧道内路面经常处于潮湿状态,另外,沥青路面的水稳定性较差,易产生局部水损害和基础唧泥等,直接影响路面的使用性能和耐久性,因此,为提高路面在潮湿环境下的耐久性,建议在隧道内摊铺水稳定性好的水泥混凝土路面。

使用耐久性 从延长路面使用年限与减少返修次数而言,水泥混凝土路面比沥青混凝土路面具有独特优势。国内有许多公路隧道水泥混凝土路面使用超过20年没进行过大修的记录,但却很少有正常使用超过10年的沥青混凝土路面。野外水泥混凝土路面也是如此,北京首都机场老水泥混凝土路面已经使用了50年,至今仍在正常通车中,而国内、外还没有见到一条可使用30年以上的野外沥青路面或隧道沥青路面。

为保证路面更长的使用寿命,我国近年来铺设的高速公路隧道水泥混凝土路面,采用了钢纤维混凝土摊铺,板厚没有减薄,有些服役期已经超过10年,没有任何破损,沥青路面则很难达到这个年限。

防火灾问题 隧道内的安全问题一直很受关注,在沥青路面中,由于沥青材料自身的特点,在洞内偶然事故引发的火灾,温度超过300℃时,沥青混凝土可燃烧并产生高温(超过800℃)气体,这种燃烧会产生大量有害气体,会造成人员烧伤或窒息死亡。有试验表明,等量的燃油燃烧时,在水泥混凝土路面上的火焰高度约为0.3mm,而在沥青路面上的高度为2.5mm~3mm,因此,考虑防火、防烟等安全问题,长大公路隧道内应多采用水泥混凝土路面。

关于隧道内防火问题,国内有人在研究隧道阻燃沥青路面,这似乎在技术上已经步入了误区。从字面上看,沥青路面阻燃,似乎沥青路面不会燃烧。然而,作者仔细研究了目前国内、外使用的阻燃剂技术,发现在沥青中加入阻燃剂后,沥青的燃点仅提高了7℃~15℃。由于目前国内、外关于沥青阻燃技术的研究均无法改变沥青的燃油本质,尽管阻燃后,沥青的燃点提高10℃左右,但根本无法阻止车辆一旦失火后,沥青路面在高温火焰下的燃烧本质。因此,从防火安全性上讲,阻燃沥青有时起不到阻燃的效果,此时,应该优选不会燃烧的水泥混凝土路面。

行车抗滑安全问题 国内不少地方在公路隧道中不愿意使用水泥混凝土路面的一个重要原因是,沥青路面比水泥路面行车更安全,其实这种观点随着水泥路面摊铺技术的发展应该改变的。通过大量隧道路面抗滑性能的检测,笔者发现我国公路隧道内水泥混凝土路面的侧向摩擦系数有的确实很小,实测最小值仅为0.17,一般平均值约0.20左右,不满足高速车辆正常刹车所需要的最小值0.35以上的要求。造成这种情况的原因是不少隧道水泥路面所用的砂过细,有的采用了细度模数不足2.0的细砂,加上卡车洒水、隧道漏水、水泥路表面湿滑等原因,导致了一些不应有的行车滑溜事故。不过,我们应该知道,水泥路面与沥青路面在抗滑安全方面采取的技术措施是不同的,沥青路面主要靠高磨光值的粗集料,而水泥混凝土路面则主要靠更硬、较大的石英砂颗粒。正确的做法是将隧道水泥混凝土路面用砂的细度模数控制在2.5~3.5之间,使用中、粗石英河砂,确保新建隧道水泥路面的侧向摩擦系数不小于0.45,使用中的路面的侧向摩擦系数最小值在0.35以上,以满足行车要求。

照度与采光问题 公路隧道尤其是长大隧道内的光线较暗,行车视线较差,而沥青路面由于颜色黑,反射率低,会直接影响路面的亮度(照明度)。与此相反,水泥混凝土路面的反光特性对道路安全具有重要作用,因为它有助于提供道路标线或背景等能见度对比,从而防止眩光。照明能耗是隧道运营管理中的一项重要花费,水泥路面在相同条件下可减少隧道内照明要求和能耗,有助于节约照明能源,因此,从照度与采光两方面考虑,公路隧道内也适宜采用白色水泥混凝土路面。

隧道是公路工程中的控制性咽喉工程,隧道内水泥路面的质量对保证全线畅通至关重要。过去我国公路隧道混凝土路面施工多采用小型机具和三辊轴机组施工方式,隧道路面质量较差、病害较多、破损较快,路面破损后的缓慢修复严重影响了车辆通行。因此,笔者建议,在我国高速公路、一级公路的隧道路面上,为提高路面的施工质量与耐用年限,应采用滑模摊铺机连续摊铺混凝土路面。目前,我国隧道滑模摊铺技术在建设规模、施工速度、平整度、弯拉强度及耐久性等方面已经达到国际先进水平,为修建高耐久性能的隧道路面提供了坚实的技术后盾 。

与隧道路面病害相关的内容

其他城市天气预报