付兵先 馬偉斌 鄒文浩 李堯

中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司鐵道建筑研究所，北京100081

隨著我國鐵路隧道大規(guī)模投入運營，隧道襯砌缺陷與病害問題逐漸顯露，尤其是在我國東北、西南、東南地區(qū)［1］。針對隧道襯砌缺陷與病害常采用表面環(huán)氧樹脂封閉或填充砂漿、黏貼碳纖維或芳綸纖維布、W 鋼帶+錨桿、掛網(wǎng)錨噴、內(nèi)嵌拱架、混凝土套襯等方案進(jìn)行整治。受天窗時間、操作空間、施工環(huán)境等條件的限制，現(xiàn)有的襯砌缺陷與病害整治方案存在工期長，施工成本高，施工風(fēng)險高，總體施工工效較低的問題。

針對上述問題，波紋板技術(shù)逐步被用于鐵路隧道病害整治［2］。波紋板技術(shù)于1784 年誕生于英國，最初被用來代替混凝土橋梁與涵洞。到目前為止，歐美一些國家相繼建立了較為完善的波紋板加工制造、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工以及檢測評定體系，并且制定了相應(yīng)的規(guī)范。相比于國外，國內(nèi)波紋板技術(shù)的應(yīng)用相對較晚，目前主要在公路行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。國家、行業(yè)與各地方相繼出臺了多部有關(guān)波紋板產(chǎn)品、設(shè)計及施工技術(shù)規(guī)范。與國外以及國內(nèi)公路行業(yè)相比，波紋板技術(shù)目前只在鐵路隧道、涵洞病害整治中得到了部分應(yīng)用［3-6］。部分研究人員對波紋板加固隧道承載力性能開展了相關(guān)研究［7-10］。

盡管波紋板技術(shù)已在鐵路隧道病害整治中少量應(yīng)用，但是目前設(shè)計人員對該技術(shù)的認(rèn)識還不夠全面。因此，本文根據(jù)已有波紋板技術(shù)的研究以及應(yīng)用經(jīng)驗，對隧道襯砌缺陷與病害波紋板套襯技術(shù)進(jìn)行全面的梳理，為后期該技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考。

1 波紋板套襯技術(shù)

1.1 波紋板套襯結(jié)構(gòu)原理

波紋板套襯技術(shù)是在既有含缺陷與病害隧道襯砌內(nèi)側(cè)加裝一層波紋鋼板結(jié)構(gòu)，波紋板與既有襯砌之間通過植筋進(jìn)行連接，并在其間灌注高強微膨脹水泥基灌漿料，最終形成的一種鋼-混組合結(jié)構(gòu)。事實上，波紋板套襯結(jié)構(gòu)與拱橋結(jié)構(gòu)受力類似，當(dāng)上部荷載作用在該結(jié)構(gòu)時，拱頂?shù)膹澗乜梢院雎圆挥嫞奢d主要通過軸力傳遞至墻角部位。其中，沿結(jié)構(gòu)環(huán)向的植筋、墻角鎖腳錨桿及基礎(chǔ)將承擔(dān)所有軸力。該組合結(jié)構(gòu)不但改善了結(jié)構(gòu)的受力，而且對隧道襯砌起到了加固的作用。

1.2 波紋板套襯適用范圍

波紋板套襯結(jié)構(gòu)總體厚度較小，可以應(yīng)用于受隧道建筑限界限制、無法施作鋼筋混凝土套襯的地段。波紋板作為延性結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用于受凍脹力、地應(yīng)力、膨脹力、水壓力作用以及襯砌背后存在較大空洞且容易發(fā)生落石沖擊襯砌的地段。波紋板作為一種面狀結(jié)構(gòu)，還可以應(yīng)用于隧道襯砌開裂變形且容易發(fā)生大面積剝落、掉塊的地段。除此以外，由于波紋板結(jié)構(gòu)為裝配式結(jié)構(gòu)，將其應(yīng)用于混凝土原材料、拌和用水缺乏的地段以及工期緊迫、應(yīng)急搶險工程地段有顯著的優(yōu)勢。

2 波紋板套襯結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 結(jié)構(gòu)布置

波紋板套襯（含注漿層）結(jié)構(gòu)理論總厚度為50 ～160 mm，能夠滿足重載鐵路、客貨共線鐵路、普速鐵路、客運專線隧道建筑基本限界要求。在曲線段需要考慮線路超高、隧道中線偏離、線路偏離等因素對波紋板結(jié)構(gòu)尺寸的影響。波紋板套襯結(jié)構(gòu)橫斷面布置見圖1。

圖1 波紋板套襯斷面

2.2 波形選擇

根據(jù)高速鐵路、重載鐵路、客貨共線鐵路以及普速鐵路隧道建筑限界要求，并考慮施工可行性以及經(jīng)濟性因素，適宜于隧道波紋板套襯的波形主要有3類：200 mm×55 mm、230 mm ×64 mm、300 mm×110 mm。

2.3 連接及拼裝方式

采用波紋板套襯技術(shù)時，從結(jié)構(gòu)受力、加工便捷性、隧道限界等角度考慮，建議波紋板板塊之間采用搭接方式。波紋板每環(huán)由多塊板構(gòu)成，可根據(jù)隧道輪廓情況采用通縫或錯縫拼裝方式。

2.4 螺栓防松動

列車通過波紋板套襯區(qū)段產(chǎn)生的振動對波紋板的影響主要表現(xiàn)為沿承壓面的橫向振動，在此橫向振動作用下螺栓可能存在掉落的風(fēng)險。前期實測結(jié)果表明，列車通過隧道時襯砌拱部振動加速度基本在0.1 m/s2以內(nèi)，幾乎對襯砌無影響。從運營安全管理角度考慮，螺栓可采取防松動設(shè)計方案，見圖2。

圖2 螺栓防松動設(shè)計方案（單位：mm）

2.5 基礎(chǔ)設(shè)計

采用波紋板套襯技術(shù)時，需要占用隧道部分電纜溝槽，并在其底部進(jìn)行植筋，然后重新施作基礎(chǔ)。波紋板基礎(chǔ)見圖3。

圖3 波紋板基礎(chǔ)（單位：cm）

3 波紋板套襯防腐設(shè)計

3.1 腐蝕環(huán)境分析

波紋板套襯結(jié)構(gòu)作為部分埋置結(jié)構(gòu)主要受隧道內(nèi)大氣環(huán)境（工業(yè)大氣腐蝕［11］、海洋大氣腐蝕、城郊大氣腐蝕等）、襯砌背后圍巖（土壤腐蝕，包括雜電流）以及粉塵顆粒的影響。因此，必須與普通鋼制管道一樣做防腐處理，進(jìn)而延長波紋板套襯結(jié)構(gòu)的壽命。

3.2 防腐技術(shù)

美國鋼鐵學(xué)會、美國材料學(xué)會、加拿大鋼波紋管協(xié)會等國家對波紋管的腐蝕技術(shù)進(jìn)行了研究，并提出了相應(yīng)的防腐措施［12-14］。較為典型的防腐措施見表1。另外，電氣化鐵路除需考慮波紋板材料的防腐問題外，還應(yīng)考慮波紋板的絕緣性。

表1 現(xiàn)有典型防腐措施

4 波紋板套襯過渡措施設(shè)計

4.1 洞室及接觸網(wǎng)立柱過渡

波紋板加工前應(yīng)對洞室，接觸網(wǎng)立柱的實際位置、長度及高度進(jìn)行現(xiàn)場測量，板片加工時應(yīng)預(yù)留窗口，待整環(huán)拼裝完成后再對窗口進(jìn)行封閉處理。

4.2 回流線過渡

波紋板套襯施工影響到既有回流線時，受套襯影響段供電回流線恢復(fù)后距波紋板的距離應(yīng)不小于10 cm。不滿足要求時可采用瓷瓶或者絕緣支架進(jìn)行遷改處理。

4.3 底部電力、通信線纜過渡

波紋板套襯施工時，可采用防護(hù)措施對其線纜進(jìn)行保護(hù)，有條件時也可將部分電纜遷改至側(cè)溝或靠軌道側(cè)電纜槽內(nèi)。

4.4 波紋板套襯接地設(shè)計

波紋板套襯施工完成后須進(jìn)行接地處理，接入隧道綜合接地系統(tǒng)，接地后的電阻不大于1 Ω。

5 波紋板套襯結(jié)構(gòu)檢算

5.1 截面強度檢算

5.1.1 截面參數(shù)獲取

由于波紋板套襯結(jié)構(gòu)為構(gòu)造上正交的各向異性板，其截面參數(shù)可采用積分法、幾何公式法、CAD 生成法以及自定義截面法獲取。

5.1.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算

波紋板套襯結(jié)構(gòu)主要受到圍巖壓力、結(jié)構(gòu)自重以及特殊荷載的作用。深、淺埋地段的檢算荷載應(yīng)按照TB 10003—2016《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》中的要求取值；膨脹巖、高地應(yīng)力及高水壓等特殊地段應(yīng)根據(jù)實測荷載或工程類比確定。

波紋板套襯結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算可采用理論或數(shù)值方法。采用理論方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算時，將波紋板結(jié)構(gòu)簡化為均布荷載或徑向均布荷載作用下的拱形結(jié)構(gòu)，按照位移法、力法或能量法計算波紋板結(jié)構(gòu)內(nèi)力。采用數(shù)值方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算時按照荷載-結(jié)構(gòu)或地層-結(jié)構(gòu)法進(jìn)行［14］。

5.1.3 截面檢算方法

采用波紋板套襯技術(shù)整治隧道襯砌缺陷與病害時，既有隧道襯砌結(jié)構(gòu)的剩余承載力難以確定。因此，可按照既有襯砌結(jié)構(gòu)失效和未失效兩種情況進(jìn)行截面強度校核。

1）不考慮二襯結(jié)構(gòu)承載力，結(jié)構(gòu)失效

既有隧道襯砌完全失效，且波紋板背后注漿不飽滿，波紋板結(jié)構(gòu)與注漿層、既有襯砌之間后期產(chǎn)生滑移。此種工況下，建議只考慮波紋板作為承載結(jié)構(gòu)，驗算波紋板截面承載力。此時，波紋板結(jié)構(gòu)截面強度檢算公式為

式中：σ為截面應(yīng)力；A為單位長度截面積；N0為截面處板所受軸力；M為截面處所受彎矩；W為抗彎模量；[σ]為鋼板容許應(yīng)力。

2）考慮二襯結(jié)構(gòu)承載力，結(jié)構(gòu)未失效

當(dāng)二襯結(jié)構(gòu)未失效且注漿層飽滿時，可將二襯、波紋板及注漿層視為鋼-混組合結(jié)構(gòu)，按照平截面假定進(jìn)行正截面承載力計算。此時，應(yīng)遵循的假定為：①假定植筋起到了錨固作用，注漿層與波紋板之間不發(fā)生滑移，各種材料之間的變形是協(xié)調(diào)的。②波紋板套襯結(jié)構(gòu)正截面平均應(yīng)變分布應(yīng)當(dāng)能保持為平面，組合結(jié)構(gòu)受力可等效為矩形應(yīng)力圖式。忽略受拉區(qū)混凝土（含新填充混凝土）的抗拉強度。③波紋板套襯結(jié)構(gòu)受拉波紋板屈服的同時受壓區(qū)混凝土被壓碎為界限破壞形態(tài)。④混凝土受壓應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用Rüsch1960 年提出的二次拋物線加水平直線模型。另外，鋼筋、波紋板材料本構(gòu)模型采用理想彈塑性模型。

按照以上假定，波紋板套襯結(jié)構(gòu)在受拉側(cè)主要存在4種破壞形態(tài)（4種形態(tài)下受壓區(qū)混凝土全部屈服）：受拉鋼筋屈服、受拉波紋板屈服、受拉鋼筋與波紋板均屈服、受拉鋼筋與波紋板均未屈服。以下以第1 種破壞形態(tài)為例進(jìn)行論述，其他3 類破壞形式按此進(jìn)行分析即可。

第1 類破壞形態(tài)為：偏心距e≤ξb，受壓側(cè)混凝土和鋼筋均達(dá)到極限壓應(yīng)變εcu、ε′y，受拉側(cè)鋼筋達(dá)到極限應(yīng)變εy，受拉側(cè)波紋板應(yīng)變εcp未屈服，見圖4。

圖4 波紋板套襯破壞形式

根據(jù)力學(xué)平衡，偏心條件下正截面承載力公式為

式中：ξb為受壓區(qū)高度；β為等效矩形應(yīng)力圖特征參數(shù)，取為0.8；εcu為混凝土極限壓應(yīng)變，取為0.003 3；εy為受拉鋼筋極限應(yīng)變；fy，fy′分別為原襯砌受拉、壓區(qū)縱向鋼筋抗壓、拉強度設(shè)計值；Es為鋼筋彈性模量；N為襯砌加固后軸力設(shè)計值；fcm為原襯砌混凝土彎曲抗壓強度設(shè)計值，取值為1.1fc，fc為混凝土棱柱體抗壓強度設(shè)計值；l為波紋板波距；xub為混凝土受壓區(qū)高度；A′s為原襯砌受壓較大邊縱向鋼筋截面面積；As為原襯砌受拉邊縱向鋼筋截面面積；Acp為受拉波紋板截面積；σcp為受拉波紋板應(yīng)力；h為加固前襯砌原截面總高度；h2為受拉波紋板截面形心至原構(gòu)件截面近邊的距離；as、a′s分別為原構(gòu)件受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋合力點至原截面近邊的距離；Ecp為波紋板彈性模量。

以上部分是對受拉側(cè)進(jìn)行的分析，對于受壓側(cè)同樣存在4 種破壞形態(tài)：受壓鋼筋屈服、受壓波紋板屈服、受壓鋼筋與波紋板均屈服、受壓鋼筋與波紋板均未屈服，具體正截面承載力的分析可按照前述進(jìn)行即可。

5.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性檢算

波紋板套襯結(jié)構(gòu)作為各向異性正交拱形結(jié)構(gòu)同樣存在面內(nèi)屈曲問題，出現(xiàn)不同的屈曲模態(tài)。關(guān)于波紋板結(jié)構(gòu)屈曲荷載的計算，目前國內(nèi)外主要依照加拿大公路橋梁設(shè)計規(guī)范與美國鋼鐵協(xié)會的規(guī)范［12，14］。事實上，隧道波紋板套襯結(jié)構(gòu)為無鉸等截面深拱結(jié)構(gòu)［15］。針對波紋板套襯結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)問題，應(yīng)驗算臨界荷載或荷載系數(shù)、屈曲應(yīng)力、屈曲模態(tài)等參數(shù)，必要時還需驗算屈曲發(fā)生的位置以及對應(yīng)的圓心角，以便為后期部位加強提供理論依據(jù)。

5.3 結(jié)構(gòu)變形檢算

波紋板套襯結(jié)構(gòu)變形可采用賽代爾推導(dǎo)出的波紋板等效剛度的近似公式進(jìn)行分析，獲得其主剛度后，利用彈性理論公式即可得出拱形結(jié)構(gòu)的徑向位移。還可直接采用荷載-結(jié)構(gòu)或地層-結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行波紋板結(jié)構(gòu)變形計算。

5.4 連接件承載力檢算

波紋板套襯結(jié)構(gòu)板塊之間采用高強螺栓連接，連接件主要為承壓型連接。承壓型高強度螺栓的抗剪強度主要由螺栓桿受剪和孔壁承壓兩種破壞模式控制，應(yīng)根據(jù)GB 50017—2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)定分別計算，取其最小值進(jìn)行設(shè)計或者建立有限元模型進(jìn)行承載力分析。

連接件承載力計算還可以建立有限元模型進(jìn)行分析，螺栓采用實體Solid45 單元、波紋板采用shell63單元進(jìn)行模擬。

5.5 螺栓防松動檢算

橫向載荷（垂直于螺栓軸向）是引起螺紋連接結(jié)構(gòu)松動的主要原因。對螺栓松動性能最直接的評價是通過螺栓防松動試驗?，F(xiàn)有的試驗機由于夾具的問題不能直接進(jìn)行連接件防松動試驗，改裝后方可進(jìn)行試驗。試驗加載振動頻率在無實測數(shù)據(jù)下可取12.5 Hz 進(jìn)行橫向振動試驗。另外，連接件施加扭矩時，應(yīng)考慮不同防腐措施下扭矩系數(shù)差異性，尤其是非金屬涂層扭矩系數(shù)建議依據(jù)扭矩試驗結(jié)果設(shè)定，試驗樣品及結(jié)果見圖5。

由圖5 可知：M20 防松墊圈在保證施工預(yù)緊力的情況下，預(yù)緊力損失最大為5.9%；M20 連接件在保證施工扭矩的情況下，預(yù)緊力損失最大為9.6%；在振動工況下預(yù)緊力損失小，正是因為螺紋不容易松動，其施加最大預(yù)緊力時的螺栓長度不會變化，所以預(yù)緊力能長時間保持?？傮w而言，M20 防松墊圈及連接件的預(yù)緊力保持在90%以上，預(yù)緊力損失較小，后期螺栓不會發(fā)生振動掉落的問題。

5.6 基礎(chǔ)承載力檢算

波紋板套襯結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)建議簡化為支撐在剛性地基上的彈性梁結(jié)構(gòu)，可采用經(jīng)典的彈性力學(xué)計算公式獲取基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進(jìn)行配筋計算。也可直接采用荷載-結(jié)構(gòu)模型計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，進(jìn)行配筋計算。

6 波紋板套襯空氣動力學(xué)效應(yīng)

采用波紋板套襯結(jié)構(gòu)后，隧道凈空斷面積的減少可能會降低車內(nèi)乘客的舒適度以及影響洞口微氣壓波量值。因此，采用CFX 空氣動力學(xué)軟件，分析了復(fù)興號標(biāo)準(zhǔn)動車組分別以350、300 km/h 速度級在隧道中心（套襯中心）交會時隧道壁面和動車組車體表面的氣動效應(yīng)，見圖6?？芍簭?fù)興號動車組以350 km/h及以下速度級通過不同波紋板套襯長度下地段時，列車空氣動力學(xué)性能、隧道氣動效應(yīng)均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，列車振動與氣動效應(yīng)耦合振動下，作用在波紋板結(jié)構(gòu)上振動加速度小于0.5 m/s2，波紋板套襯結(jié)構(gòu)安全。

圖6 波紋板套襯空氣動力學(xué)效應(yīng)

7 波紋板套襯施工工藝

采用波紋板進(jìn)行套襯施工時，由于隧道作業(yè)空間受限，加上隧道內(nèi)天窗主要為垂?；虼雇?V 停模式，須要根據(jù)天窗實際情況，提出相應(yīng)的安裝方法。波紋板套襯結(jié)構(gòu)施工工藝見圖7。

圖7 波紋板套襯施工工藝

8 波紋板套襯質(zhì)量控制

1）波紋板板片進(jìn)場后，應(yīng)對板片數(shù)量、尺寸、螺栓孔距等外觀進(jìn)行檢查，同時還應(yīng)核查出廠檢驗報告、合格證等資料，確保板片質(zhì)量與安裝精度。

2）高分子涂層表面應(yīng)均勻光滑、連續(xù)、肉眼少見可分辨的小孔、空間、孔隙、裂縫、脫皮及其他缺陷，且涂層單面厚度應(yīng)在設(shè)計范圍之內(nèi)。

3）依據(jù)設(shè)計要求，待波紋板拼裝完畢且未進(jìn)行植筋及注漿工序時，應(yīng)對套襯限界進(jìn)行復(fù)核，確保套襯后結(jié)構(gòu)不侵入各類限界。

4）為保證螺栓扭矩Th達(dá)到設(shè)計值，隨機抽取結(jié)構(gòu)上縱縫2%的螺栓，按照扭矩法或轉(zhuǎn)角法進(jìn)行抽檢試驗，扭矩系數(shù)應(yīng)在0.90Th～1.05Th內(nèi)，超過了給定的扭矩范圍則應(yīng)抽檢縱向和環(huán)向接縫所有螺栓的5%。如果上述試驗的90%以上滿足要求則認(rèn)定安裝是合格的，否則應(yīng)重新復(fù)核，以確定扭矩值是否滿足要求。

5）采用鎖腳錨桿將波紋板與襯砌進(jìn)行連接，其錨桿長度、入巖深度以及單根錨桿拉拔力應(yīng)滿足設(shè)計要求。

6）在不同標(biāo)高位置布置的植筋，其植入深度、單根植筋拉拔力應(yīng)滿足設(shè)計要求。

7）波紋板套襯施工完畢后，應(yīng)對接地電阻進(jìn)行測量，須滿足設(shè)計要求。

9 波紋板套襯養(yǎng)護(hù)維修

一般情況下，波紋板套襯結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限內(nèi)因超荷載使用而遭到破壞的概率很小。波紋板套襯結(jié)構(gòu)損壞大多是施工期間安裝不當(dāng)造成的，部分是因銹蝕造成結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和物理性能降低。根據(jù)前期實際應(yīng)用效果，針對波紋板結(jié)構(gòu)，建議5 ～10年作為一個維護(hù)保養(yǎng)周期。養(yǎng)護(hù)維修的主要內(nèi)容為：①涂層日常維護(hù)檢查、涂層的修復(fù)與更新；②螺栓日常檢查、螺栓維護(hù)及修復(fù)。

10 波紋板套襯與混凝土套襯性能對比

波紋板作為一種輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)，與混凝土結(jié)構(gòu)承載力相比，具有眾多優(yōu)勢。從經(jīng)濟性及施工可行性角度出發(fā)，以200 mm×55 mm×6 mm 型號波紋板為例，從材料性能方面與C35混凝土套襯（30 cm）進(jìn)行對比。

1）在抗壓方面，按照承載力極限狀態(tài)設(shè)計，波紋板材料分項系數(shù)取1.5，混凝土材料分項系數(shù)取1.4，波紋板套襯與混凝土套襯抗壓性能對比見表2。采用混凝土或波紋板套襯均能滿足承載力要求。

表2 抗壓性能對比

2）Q345 鋼板抗拉極限強度為490 ～ 620 MPa，C35混凝土抗拉極限為2.4 MPa，每延米200 mm×55 mm×6 mm相當(dāng)于100 cm的C35混凝土。

3）在發(fā)生同等撓度情況下，每延米200 mm ×55 mm × 6 mm 波紋板相當(dāng)于 15 cm 的 C35 混凝土，考慮波紋板背后5 ～15 cm 的特種灌漿層后，發(fā)生同等變形下，波紋板鋼混套襯結(jié)構(gòu)相當(dāng)于20 ～30 cm 的混凝土。但是，當(dāng)混凝土發(fā)生同等過大變形時，已經(jīng)出現(xiàn)開裂，嚴(yán)重時結(jié)構(gòu)出現(xiàn)掉塊等安全隱患，波紋板具有延性，能夠適應(yīng)較大變形，即使二襯結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大面積開裂，波紋板也可以將其“兜住”不會出現(xiàn)掉塊風(fēng)險。

4）波紋板套襯在施工簡便性、工期、造價等方面具有顯著的優(yōu)勢。①波紋板套襯方案的優(yōu)點是：承載力滿足要求，效果較好；結(jié)構(gòu)為廠制裝配式結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品質(zhì)量能得到保證；施工工期短，工期只有混凝土套襯的一半，施工風(fēng)險?。辉靸r較混凝土套襯低40% ～60%。施工中一般不需要對接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行拆換及遷改處理；侵占隧道內(nèi)輪廓較小，占用15 cm 左右，后期如有問題，還可以利用剩余15 cm 空間進(jìn)行加固。有效凈空面積占用較少，滿足空氣動力學(xué)指標(biāo)要求；施工期間列車不用限速，施工對運營無影響。缺點是：結(jié)構(gòu)耐久性理論上大于100 年，實際上較混凝土略低（采用耐候鋼除外）；超過一定服役年限后建議對結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)（如螺栓檢查、必要時涂層修復(fù)）；施工過程中要避免破壞涂層；需要專業(yè)隊伍施作。②混凝土套襯方案優(yōu)點是：承載力滿足要求，效果好；混凝土耐久性好；后期易于養(yǎng)護(hù)維修。缺點是：施工工期較長，造價較高；施工需要對接觸網(wǎng)等四電設(shè)備進(jìn)行拆換，且工序復(fù)雜，施工風(fēng)險大；全部利用隧道工程技術(shù)作業(yè)空間，侵占隧道內(nèi)輪廓，有效凈空面積降為92.8 m2，后期套襯地段若出現(xiàn)問題無修復(fù)空間；混凝土容易開裂，嚴(yán)重時發(fā)生掉塊；施工期間列車要限速，施工對運營影響較大。

11 結(jié)語

1）波紋板套襯結(jié)構(gòu)強度大，承載力高，適應(yīng)變形能力強，可廣泛應(yīng)用于隧道缺陷與病害的整治。

2）內(nèi)力驗算時波紋板套襯結(jié)構(gòu)截面壓應(yīng)力等效為矩形圖式。由于波紋板結(jié)構(gòu)為正交各項異性結(jié)構(gòu)，其對等效應(yīng)力圖式的影響尚未考慮。

3）波紋板套襯結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性目前還缺乏深入研究，后期應(yīng)重點對不同曲率抗彎剛度及不同荷載圖式下的臨界荷載、屈曲應(yīng)力、屈曲位置等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行研究。

4）波紋板套襯結(jié)構(gòu)作為一種鋼-混組合結(jié)構(gòu)，其承載力發(fā)揮程度是各個部件共同作用的結(jié)果，但實際中仍存在注漿不飽滿、植筋不牢固及基礎(chǔ)強度不足等影響結(jié)構(gòu)整體承載力的問題，后續(xù)還應(yīng)對施工工藝進(jìn)行深入研究。

5）應(yīng)依據(jù)波紋板套襯結(jié)構(gòu)用途與功能，從承載力、耐久性、經(jīng)濟性以及工期等角度出發(fā)，對波紋板主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)選，尤其是要考慮結(jié)構(gòu)的絕緣性與螺栓的掉落問題，以免引發(fā)鐵路交通安全事故。