（中鐵隧道集團(tuán)四處有限公司 廣西南寧 530001）

鐵路運(yùn)營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評(píng)估

肖君枝

（中鐵隧道集團(tuán)四處有限公司 廣西南寧 530001）

在鐵路隧道運(yùn)行中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生病害問題，并因此對隧道的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。在本文中，以鐵路運(yùn)營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評(píng)估進(jìn)行探討。

鐵路運(yùn)營；隧道病害；檢測評(píng)估；

1 引言

在我國交通發(fā)展中，交通隧道病害是經(jīng)常發(fā)生的一類問題，對交通的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了較大的影響。為了避免病害問題存在造成事故發(fā)生，就需要在日常工作中做好隧道病害情況的重視，通過科學(xué)的檢測維護(hù)工作開展保障其運(yùn)行水平。

2 運(yùn)行隧道病害現(xiàn)狀與類型

2.1病害現(xiàn)狀

目前，我國鐵路隧道在運(yùn)營當(dāng)中存在以下方面問題：第一，病害數(shù)量較大、類型多樣，在實(shí)際整治當(dāng)中具有較大的難度，具有較長的整治周期以及較多的整治費(fèi)用；第二，在隧道病害檢測以及檢查方面方式落后，在規(guī)范性方面存在一定的不足。對于早期病害，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并因此使部分早期能夠整治的病害逐漸發(fā)生成嚴(yán)重病害，而因此難以對其徹底整治；第三，受到材料耐久性以及施工環(huán)境影響，部分隧道在實(shí)際病害整治當(dāng)中不夠明顯。實(shí)際上，根據(jù)隧道使用特征，很多隧道在實(shí)際投入運(yùn)行之間就已經(jīng)存在病害，且形成原因十分復(fù)雜，并因此對病害檢測工作帶來了較大的困難。

2.2病害類型

2.2.1 滲漏水病害

在該類病害中，包括有隧道襯砌周圍積水、漏水、侵蝕性水以及潛流沖刷情況：第一，隧道漏水涌水。該類病害即洞頂?shù)乇硭约皣鷰r地下水以間接方式滲漏到隧道當(dāng)中形成的，是隧道運(yùn)行當(dāng)中較為常見的病害類型；第二，襯砌周圍積水。在完成隧道建設(shè)后，地下水以及地表水則將向其周圍不斷匯集，如在該情況發(fā)生之后無法及時(shí)做好這部分水的排除，則將因此導(dǎo)致病害問題的發(fā)生；第三，侵蝕性水。在圍巖當(dāng)中，地下水因具有酸堿以及鹽類等成分，在對混凝土襯砌形成腐蝕的情況下導(dǎo)致病害發(fā)生；第四，凍害。在溫度較低地區(qū)，當(dāng)?shù)乇硭约暗叵滤M(jìn)入到隧道后，則會(huì)逐漸凍結(jié)成冰，進(jìn)而使隧道的功能因此受到損害。根據(jù)其具體表現(xiàn)情況的不同，其類型也將分為冰塞、襯砌材質(zhì)凍融破壞、掛冰等類型。

2.2.2 襯砌結(jié)構(gòu)裂損病害

在該類病害中，其具體類型有：第一，襯砌變形，該變形可以分為縱向以及橫向兩種類型，其中，橫向變形是較為常見的病害類型。該問題發(fā)生的原因，主要是因襯砌在受到外力影響下形成的拱軸形狀改變；第二，襯砌移動(dòng)。該問題即襯砌當(dāng)中一部分或整體發(fā)生平移、下沉或者轉(zhuǎn)動(dòng)的變化情況，其根據(jù)具體類型的不同也將分為橫向以及縱向兩種類型，通常情況下，這兩種移動(dòng)將同時(shí)出現(xiàn)；第三，襯砌開裂。該問題即襯砌表面在運(yùn)行當(dāng)中形成的裂縫，是襯砌發(fā)生變形情況所導(dǎo)致的結(jié)果。通常情況下，其一般應(yīng)用為隧道結(jié)構(gòu)二次襯砌表面可見裂縫，為二次襯砌混凝土不連續(xù)面，其薄弱特征的存在是導(dǎo)致混凝土材料受到破壞的關(guān)鍵原因。典型的隧道襯砌部位劃分如下圖所示：

圖1 隧道襯砌部位劃分

3 隧道病害檢測評(píng)估

3.1檢測必要性

對于隧道病害情況來說，其從形成到發(fā)展具有一個(gè)過程，如果能夠在病害惡化前發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)做好整治措施的應(yīng)用，則能夠有效實(shí)現(xiàn)隧道運(yùn)營安全性的提升。對此，做好隧道的檢測評(píng)估則成為了非常關(guān)鍵的一項(xiàng)工作，對于原有方式來說，其更多的依靠以往經(jīng)驗(yàn)，即以定性方式進(jìn)行處理。而在現(xiàn)今技術(shù)水平不斷進(jìn)步發(fā)展的情況下，僅僅通過定性化指標(biāo)的應(yīng)用描述病害狀態(tài)則已經(jīng)不能夠?qū)ΜF(xiàn)階段的隧道養(yǎng)護(hù)以及使用要求進(jìn)行滿足，這是因?yàn)閷τ诙ㄐ曰笜?biāo)來說，其在具體操作當(dāng)中很可能受到來自人為因素的影響，如在判別某座病害隧道時(shí)，不同技術(shù)人員在判別時(shí)，都將聯(lián)系自身經(jīng)驗(yàn)獲得具有較大差別的判別結(jié)果，該情況無論是對于隧道的正常運(yùn)行還是維修養(yǎng)護(hù)都將產(chǎn)生較大的影響。對此，通過適當(dāng)儀器設(shè)備的應(yīng)用檢測評(píng)估病害隧道狀態(tài)、通過定量化指標(biāo)的獲得對隧道病害狀況進(jìn)行分析則成為了十分必要的一項(xiàng)工作，目前，對隧道主要進(jìn)行檢測的手段有超聲波以及地質(zhì)雷達(dá)這兩種方式。

3.2隧道病害檢測方法

3.2.1 聲波檢測法

當(dāng)超聲波在混凝土當(dāng)中傳播時(shí)，其頻率以及速度都將對混凝土材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成情況以及性能等進(jìn)行反映，混凝土材料的密實(shí)度以及彈性模量將同超聲波的頻率以及波速具有密切的聯(lián)系，當(dāng)其具有較高的強(qiáng)度時(shí)，其也將具有更高的頻率與速度。對此，在實(shí)際工作當(dāng)中則可以通過對混凝土聲速的測定實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)度的推斷。目前，超聲波檢測儀主要應(yīng)用在襯砌強(qiáng)度檢測方面。具體檢測方式，即根據(jù)隧道具體區(qū)段所具有襯砌強(qiáng)度的不同對多個(gè)測站進(jìn)行布置，以此對隧道的病害情況進(jìn)行客觀的反映。而為了對檢測結(jié)果的可靠性進(jìn)行進(jìn)一步的保證，則需要在同一測站當(dāng)中對不同測點(diǎn)進(jìn)行布置，之后對不同站點(diǎn)的測量結(jié)果取平均值，以此保證檢測結(jié)果具有更為合理的特征。

3.2.2 探地雷達(dá)檢測法

當(dāng)?shù)叵聜鞑コ哳l電磁波遇到具有電性差異的目標(biāo)體或者界面后，則將發(fā)生反射情況。對于探地雷達(dá)檢測法來說，其即通過對接收獲得反射波進(jìn)行濾波、疊加等方式處理，并根據(jù)回波的時(shí)間以及速度對目標(biāo)層的位置進(jìn)行確定，之后再根據(jù)回波的強(qiáng)度、變化以及形態(tài)對目標(biāo)性質(zhì)進(jìn)行判定。在以該方式對圍巖以及隧道進(jìn)行檢測時(shí)，其主要檢測內(nèi)容有：第一，在對隧道襯砌厚度進(jìn)行測量時(shí)，可以對不同的測線進(jìn)行設(shè)置，以此對拱腰、拱腳、拱頂以及邊墻位置的襯砌厚度進(jìn)行測量，在必要情況下，也能夠測量出道床仰拱厚度，并沿隧道橫斷面對其厚度進(jìn)行探測；第二，在隧道周邊2-3m范圍內(nèi)，能夠較為準(zhǔn)確的定位圍巖狀況、格柵鋼架分布情況以及鋼拱架等；第三，隧道圍巖或襯砌當(dāng)中排水盲溝的暢通、堵塞以及分布情況，以及處于高寒地區(qū)隧道的凍融情況；第四，隧道襯砌或圍巖當(dāng)中裂隙水的分布情況，襯砌間空洞展布情況以及初、二襯砌間的密實(shí)情況，在巖溶區(qū)域，能夠?qū)θ芏吹姆秶约拔恢眠M(jìn)行測量；第五，隧道圍巖超挖部分分布情況、回填情況以及位置情況，以及超挖空間展布以及回填性質(zhì)，隧道欠挖方面，可以通過襯砌厚度進(jìn)行計(jì)算。

3.3隧道病害狀況評(píng)估

在以上述方式獲得檢測結(jié)果后，通過對檢測結(jié)果的解析即能夠有效實(shí)現(xiàn)對隧道病害情況的評(píng)估，具體評(píng)估成果包括有襯砌強(qiáng)度值、襯砌結(jié)構(gòu)厚度值、隧道裂隙水分布狀況、圍巖超欠挖情況等。通過這部分定量數(shù)據(jù)的獲得，即能夠?qū)λ淼赖牟『顩r進(jìn)行良好的反映。

4 結(jié)束語

隧道病害檢測是保障隧道穩(wěn)定運(yùn)行的重點(diǎn)工作。在上文中，我們對鐵路運(yùn)營隧道病害現(xiàn)狀及檢測評(píng)估進(jìn)行了一定的研究，在實(shí)際檢測工作中，需要能夠做好檢測方式的科學(xué)把握，通過檢測技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用獲得準(zhǔn)確的定量結(jié)果，在此基礎(chǔ)上制定處理方案，保障隧道的高質(zhì)量運(yùn)行。

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[3]鄭佳艷,鄒宗良,劉海京,林志.重慶市6座城市隧道病害分析及思考[J].公路交通技術(shù).2011(01)

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