王仕富

（中國(guó)鐵路南寧局集團(tuán)有限公司 桂林高鐵工務(wù)段，工程師，廣西 桂林，541000）

0 引言

南寧局集團(tuán)公司桂林高鐵工務(wù)段（下稱桂林高鐵工務(wù)段）管轄貴廣客專正線410.627 km，其中隧道101座，隧道累計(jì)長(zhǎng)度208.5 km，占正線總長(zhǎng)51%。沿線穿越高山深壑，喀斯特地貌遍布，山體巖溶裂隙發(fā)育，地下水豐富。貴廣客專自開(kāi)通以來(lái)，因隧道排水系統(tǒng)病害導(dǎo)致隧道漏水10次、軌道板上拱6次，對(duì)行車秩序造成較大干擾。因此，探索有效預(yù)防性整治措施，減少隧道內(nèi)滲漏水、軌道板上拱和襯砌開(kāi)裂掉塊等次生病害發(fā)生，既是重要任務(wù)也是重要攻關(guān)課題。

1 貴廣客專隧道排水系統(tǒng)概述

1.1 基本情況高速鐵路雙線隧道洞內(nèi)一般設(shè)置雙側(cè)排水溝加中心水溝，襯砌背后設(shè)置環(huán)向、縱向盲溝。環(huán)向盲溝直徑50 mm每8～10 m一條；縱向盲溝直徑100 mm根據(jù)襯砌長(zhǎng)度確定，每板上下行各一條，設(shè)置于仰拱和拱墻結(jié)合部。環(huán)向、縱向盲溝均直接接入側(cè)溝，將襯砌外地下水引入洞內(nèi)側(cè)溝，經(jīng)側(cè)溝的匯集后再由側(cè)溝和中心溝排出洞外。

1.2 存在主要問(wèn)題

1.2.1 堵塞和失效排水系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題有側(cè)溝、中心溝淤積堵塞，排水盲溝堵塞、失效或未按設(shè)計(jì)布設(shè)等問(wèn)題，其中排水盲溝堵塞主要分為三種情況：一是襯砌背后排水盲溝因施工過(guò)程防水板位移，混凝土灌注進(jìn)入盲溝，造成盲溝堵塞。二是側(cè)溝旁盲溝出口施工過(guò)程臨時(shí)封堵未鑿除清理，造成盲溝堵塞。三是山體地下水鈣化物、礦物質(zhì)等結(jié)晶沉淀，造成盲溝堵塞。

1.2.2 可預(yù)見(jiàn)的次生病害側(cè)溝、中心溝淤積堵塞可能造成排水不暢或是水沖道床。盲溝堵塞，將導(dǎo)致襯砌背后地下水水位抬升，水壓升高，可能造成以下三個(gè)方面次生病害：一是拱部襯砌防水質(zhì)量不良時(shí)，將出現(xiàn)滲漏水病害；二是仰拱、仰拱填充層質(zhì)量不良時(shí)，可能出現(xiàn)軌道板上拱；三是襯砌存在施工冷縫、防水板切割二襯等結(jié)構(gòu)病害時(shí)，將出現(xiàn)應(yīng)力集中，導(dǎo)致襯砌開(kāi)裂，甚至于襯砌掉塊等嚴(yán)重病害。

1.2.3 養(yǎng)護(hù)維修難度大設(shè)計(jì)隧道洞周排水采取環(huán)向、縱向線性盲溝進(jìn)行排水。工務(wù)部門僅能對(duì)排水盲管口進(jìn)行疏通，且疏通的難度大。對(duì)于整根排水盲管，如內(nèi)部出現(xiàn)了施工期間混凝土堵塞，將無(wú)法疏通和清理。

2 整治工程實(shí)例分析

2.1 主要整治措施針對(duì)排水系統(tǒng)存在的問(wèn)題，中心水溝或側(cè)溝出現(xiàn)淤積堵塞時(shí)，安排清理疏通即可。環(huán)向、縱向排水盲溝出現(xiàn)淤積堵塞或失效時(shí)，針對(duì)孔口部位可采用鋼釬、下水管疏通器等進(jìn)行疏通。襯砌背后盲溝出現(xiàn)堵塞，無(wú)法進(jìn)行疏通和清理，為防止洞周水壓升高造成次生病害，需要及時(shí)打設(shè)減壓孔，減壓孔設(shè)置于襯砌邊墻、側(cè)溝底、中心溝底，見(jiàn)圖1。針對(duì)地質(zhì)條件特別不良，且富水地段，可采取增設(shè)泄水洞、集水廊道等措施進(jìn)行整治。

圖1 減壓孔示意圖

本文以胡山隧道襯砌漏水、中心水溝涌水和其嶺隧道軌道板上拱病害整治為例，對(duì)桂林高鐵工務(wù)段常見(jiàn)隧道排水系統(tǒng)病害的整治方法進(jìn)行具體分析。

2.2 胡山隧道漏水涌水病害整治

2.2.1 工程概況貴廣客專定江線路所至陽(yáng)朔站間胡山隧道（起止里程：K436+291至K440+403），全長(zhǎng)4 112 m，為雙線隧道，軌道結(jié)構(gòu)采用雙塊式無(wú)砟軌道。隧道最大埋深約390 m，淺埋段埋深僅60 m，山體主要為灰?guī)r，巖溶很發(fā)育，節(jié)理裂隙發(fā)育，洞頂?shù)乇碛幸凰拿姝h(huán)山盆地，雨水下滲。屬貴廣鐵路初步設(shè)計(jì)批復(fù)的八座I級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道之一。

2.2.2 病害情況及原因分析2015年5月15日，胡山隧道K439+728兩線間中心溝向上涌水，水溝蓋板被沖開(kāi)，水柱高約3 m，順線路方向弧形噴射長(zhǎng)度8 m。K439+698至K439+970隧道襯砌滲漏水嚴(yán)重，其中K439+768下行左側(cè)邊墻襯砌處噴出水柱2 m長(zhǎng)，距隧道出口100 m范圍內(nèi)側(cè)溝及電纜溝水漫至蓋板頂。見(jiàn)圖2。

圖2 （a）中心水溝涌水

圖2 （b）襯砌漏水

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察分析可知，病害原因主要是隧道滲漏水地段山體巖溶發(fā)育，落水洞、溶隙多，設(shè)計(jì)未對(duì)落水洞、溶隙等排水未做有效處理，且部分襯砌背后排水盲溝堵塞、失效加劇隧道漏水、涌水病害發(fā)生。

2.2.3 病害整治及效果針對(duì)胡山隧道K439+728兩線間中心溝向上涌水、K439+698～+970襯砌滲漏水問(wèn)題，采取隧道底部增設(shè)泄水洞（泄水洞長(zhǎng)831 m，截面為4.7 m：×3.3 m）、隧道內(nèi)襯砌邊墻腳增設(shè)減壓孔（直徑80 mm）、邊墻開(kāi)槽埋管引排和拱部封堵等措施進(jìn)行綜合整治?，F(xiàn)場(chǎng)施工整治完成后，未再發(fā)生涌水、漏水問(wèn)題。見(jiàn)圖3。

圖3 （b）整治后現(xiàn)場(chǎng)照片

圖3 （a）泄水洞

2.3 其嶺隧道軌道板上拱

2.3.1 工程概況貴廣客專三江南至五通站間其嶺隧道（起止里程：K361+654～K368+701），隧道全長(zhǎng)7 047 m。軌道結(jié)構(gòu)采用雙塊式無(wú)砟軌道。軌道板上拱病害處于圓曲線內(nèi)，曲線半徑5 500 m。地表為剝蝕中低山地貌，絕對(duì)高程390～1 000 m，相對(duì)高差最大達(dá)700 m，自然坡度一般10～45°，局部形成陡崖，植被發(fā)育；上覆0～3 m粉質(zhì)粘土，局部稍厚，洞身巖層為震旦系長(zhǎng)安組（Z1c）泥質(zhì)砂巖、板巖互層，中厚層夾薄層狀，巖質(zhì)較堅(jiān)硬，節(jié)理較發(fā)育。

2.3.2 病害情況及原因分析2016年9月5日13時(shí)16分，D2817次列車司機(jī)報(bào),貴廣客專三江南至五通站間下行線K364+500至K364+800地段晃車，局行車調(diào)度隨后封鎖區(qū)間下行線，要求安排檢查線路情況。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：一是軌道板上拱，通過(guò)軌道相對(duì)測(cè)量，下行線K364+770左高低10 m弦4.1 5mm、右高低10 m弦4.6 mm。二是填充層裂縫，其中下行線右側(cè)K364+767～+793填充層存在長(zhǎng)達(dá)26 m縱向裂縫，裂縫最大寬度達(dá)10 mm，上下錯(cuò)層最大5 mm。三是軌道板裂紋，K364+768橫向裂紋貫通上、下行軌道板，裂紋最大寬度1.5 mm；K364+773橫向裂紋貫通上、下行，寬0.6 mm。四是隧道排水盲溝未按設(shè)計(jì)施做，檢查該段300 m范圍共計(jì)25版襯砌，設(shè)計(jì)排水盲溝口150個(gè)，實(shí)際僅有盲溝口48個(gè)。見(jiàn)圖4。

圖4 （c）盲溝口堵塞

圖4 （b）填充層開(kāi)裂

圖4 （a）軌道測(cè)量數(shù)據(jù)圖

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析可知，主要原因是隧道二襯背部的排水體系堵塞失效，受強(qiáng)降雨影響，大量雨水下滲后通過(guò)斷層溶隙匯集到隧道周圍，導(dǎo)致水頭壓力急劇上升，水從隧道仰拱薄弱處所滲透至填充層，導(dǎo)致下行線K364+500至K364+800填充層底部水壓較大，擠壓填充層，造成填充層及軌道板開(kāi)裂，并抬高軌道板，動(dòng)車在高速運(yùn)行的情況通過(guò)該地段出現(xiàn)晃車。

2.3.3 病害整治及效果其嶺隧道K364+500～+800軌道板上拱病害，主要采取以下幾個(gè)措施進(jìn)行整治：一是對(duì)軌道進(jìn)行測(cè)量和精調(diào)。二是在該地段襯砌邊墻、側(cè)溝、中心溝內(nèi)打減壓孔，降低洞周水壓力。三是軌道板上植入釬釘固定，并對(duì)軌道板與回填層之間注漿，同時(shí)采用注漿機(jī)表面封堵法進(jìn)行修復(fù)軌道板裂紋。四是加強(qiáng)仰拱填充與仰拱的連接，對(duì)K364+500～K364+800段軌道變形較大及現(xiàn)場(chǎng)裂縫、裂紋發(fā)育段范圍內(nèi)無(wú)砟道床板兩側(cè)仰拱填充頂面打設(shè)錨桿，錨桿鉆孔采用Φ 80（或Φ 60），錨桿采用Φ 25中空注漿錨桿，錨桿長(zhǎng)5m，錨桿縱向間距5m，每排設(shè)置4根?，F(xiàn)場(chǎng)施工整治完成后，18、19年測(cè)量未再發(fā)生軌道板上拱和線路不良問(wèn)題。見(jiàn)圖5。

圖5 整治前后軌道波形圖

3 結(jié)束語(yǔ)

高速鐵路隧道排水系統(tǒng)病害，特別是隧道襯砌背后盲溝堵塞、失效問(wèn)題，可能造成隧道內(nèi)襯砌滲漏水、軌道板上拱、襯砌開(kāi)裂掉塊等嚴(yán)重次生病害發(fā)生。本文通過(guò)對(duì)貴廣客專胡山隧道漏水涌水、其嶺隧道軌道板上拱的兩處典型病害進(jìn)行調(diào)查分析，提出科學(xué)、合理地病害整治方案，為常見(jiàn)隧道結(jié)構(gòu)安全隱患整治提供指導(dǎo)性意見(jiàn)。

同時(shí)，既有高速鐵路隧道襯砌背后排水盲溝易堵塞、失效，且不具備維護(hù)性，需要設(shè)計(jì)部門針對(duì)巖溶、富水區(qū)段隧道排水系統(tǒng)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，保障排水系統(tǒng)有效、暢通，且具備可維護(hù)性，才能確保高鐵運(yùn)營(yíng)安全。