劉亞茹

摘要：鐵路隧道病害具有一定的發(fā)展過(guò)程，如何在隧道病害進(jìn)一步惡化之前采用相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行有效檢測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行定量化的科學(xué)評(píng)估，是鐵路隧道檢測(cè)、監(jiān)測(cè)和評(píng)估領(lǐng)域面臨的問(wèn)題與考驗(yàn)?；诖?，本文以實(shí)際工程案例為出發(fā)點(diǎn)，探析鐵路隧道病害的原因，對(duì)其相應(yīng)的整治策略進(jìn)行闡述，鐵路隧道檢測(cè)與整治已經(jīng)成為繼鐵路建設(shè)之后的重要任務(wù)。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道;滲漏水病害;整治措施

引言

隨著高速鐵路的發(fā)展速度加快，隧道工程建設(shè)的比重越來(lái)越大，在已建成投入運(yùn)營(yíng)的隧道中，出現(xiàn)不同程度的滲漏水病害問(wèn)題。這是一種最為常見(jiàn)的狀況。滲漏水問(wèn)題的發(fā)生，會(huì)縮短隧道的使用壽命，不能解決會(huì)對(duì)隧道的運(yùn)營(yíng)安全結(jié)構(gòu)方面產(chǎn)生重大的危害。

1工程概況

某鐵路東起全長(zhǎng)377km，是中國(guó)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)中沿長(zhǎng)江、東中西部大通道的重要組成部分。全線共有159座隧道（單線隧道105座和雙線隧道54座），其中左線為貫通線，共有隧道118座，總長(zhǎng)226km，隧道長(zhǎng)度占據(jù)線路總長(zhǎng)60%。其地形、地質(zhì)條件之復(fù)雜集中國(guó)西南山區(qū)鐵路之大成，建設(shè)條件之艱、難、險(xiǎn)居中國(guó)鐵路之最，特別是長(zhǎng)大深埋隧道穿越地區(qū)巖溶發(fā)育、規(guī)模多樣性，突水突泥風(fēng)險(xiǎn)性為國(guó)內(nèi)外罕見(jiàn)。總體設(shè)計(jì)單位根據(jù)隧道所穿越的地層巖性、巖溶發(fā)育程度、地質(zhì)構(gòu)造、富水程度等因素將巖溶隧道劃分為I級(jí)風(fēng)險(xiǎn)、Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)和一般風(fēng)險(xiǎn)。

2隧道病害情況

（1）隧道襯砌存在的缺陷。隧道襯砌存在的缺陷主要有襯砌厚度缺陷、襯砌混凝土質(zhì)量缺陷、襯砌背后空洞或回填不密實(shí)。襯砌厚度缺陷的主要原因：巖體開(kāi)挖不到位、模板支設(shè)出現(xiàn)偏差。襯砌混凝土質(zhì)量缺陷的主要原因：①麻面。模板內(nèi)表面粗糙、未清理干凈、濕潤(rùn)不足，模板拼縫不嚴(yán)密而漏漿，混凝土振搗不密實(shí)，氣泡未排出以及養(yǎng)護(hù)不規(guī)范。②露筋。綁扎鋼筋或安裝鋼筋骨架時(shí)未放墊塊或墊塊位移、鋼筋位移、結(jié)構(gòu)斷面較小、鋼筋過(guò)密使鋼筋緊貼模板，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層厚度不足。③蜂窩?；炷僚浔炔粶?zhǔn)（漿少石多）或攪拌不勻、澆筑方法不當(dāng)、振搗不合理，造成砂漿與石子分離;模板嚴(yán)重漏漿等。④孔洞。骨料粒徑過(guò)大、鋼筋配置過(guò)密導(dǎo)致混凝土下料中被鋼筋擋住，混凝土流動(dòng)性差、分層離析、振搗不實(shí)，混凝土受凍、混入泥塊雜物等。⑤縫隙及夾層。施工縫處理不當(dāng)以及混凝土中含有垃圾雜物。⑥缺棱、掉角。澆筑前模板未充分濕潤(rùn)，棱角過(guò)早拆模或拆模后保護(hù)不善。⑦裂縫。結(jié)構(gòu)和地基產(chǎn)生不均勻沉降，水分蒸發(fā)過(guò)快，模板不牢固，混凝土內(nèi)部和表面溫差過(guò)大，拆模時(shí)混凝土受到劇烈震動(dòng)，混凝土養(yǎng)護(hù)不良。⑧強(qiáng)度不足。地下水影響，混凝土振搗難以按施工規(guī)程要求實(shí)施，混凝土直接養(yǎng)護(hù)濕度難以達(dá)標(biāo)。襯砌背后空洞的主要原因：①對(duì)超挖未按規(guī)范進(jìn)行施工回填;②襯砌時(shí)拱頂灌注混凝土不飽滿，振搗不夠;③泵送混凝土在輸送管遠(yuǎn)端由于壓力損失、坡度等原因造成空洞;④防水板掛設(shè)松弛度控制不到位。（2）隧道襯砌存在的病害。隧道襯砌存在的病害主要有襯砌裂損、滲漏水。襯砌裂損的類型主要有襯砌開(kāi)裂、掉塊及組合工況。襯砌裂損的主要原因：①灌注過(guò)快，混合料分散不均勻，振搗不充分，拌和時(shí)間過(guò)長(zhǎng);②使用條件和環(huán)境因素，如化學(xué)腐蝕環(huán)境、內(nèi)外溫差環(huán)境;③水泥的水化熱發(fā)生熱脹開(kāi)裂、水泥異常凝結(jié)發(fā)生不規(guī)則開(kāi)裂、下沉開(kāi)裂。滲漏水病害類型有滴水、涌水、水蝕等。滲漏水病害的主要原因：①地質(zhì)條件復(fù)雜，巖溶發(fā)育，水壓較大;②設(shè)計(jì)和施工水平達(dá)不到要求;③襯砌和防水材料存在一定不足;④排水系統(tǒng)堵塞。

3隧道檢測(cè)技術(shù)

3.1常規(guī)檢（監(jiān)）測(cè)技術(shù)

運(yùn)營(yíng)鐵路隧道常規(guī)檢測(cè)技術(shù)主要有隧道拱部空洞敲擊法（聲波法）、雷達(dá)法（瑞雷波法）、襯砌表面攝像法、原位鉆孔檢測(cè)法和材料強(qiáng)度試驗(yàn)法等。

3.2存在問(wèn)題

鐵路隧道工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素較多，其檢（監(jiān)）測(cè)特點(diǎn)、難點(diǎn)可概括如下：①工作時(shí)間短、檢測(cè)項(xiàng)目多、數(shù)據(jù)釆集難、信息傳輸量大;②從形變特點(diǎn)看，隧道工程往往同時(shí)包含累積性變形和突發(fā)性變形，需要綜合使用靜態(tài)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);③針對(duì)運(yùn)營(yíng)鐵路隧道，快速檢（監(jiān)）測(cè)裝備的短缺，維修天窗時(shí)間短等是目前檢（監(jiān)）測(cè)工作面臨的難點(diǎn)。

4缺陷（病害）評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

缺陷（病害）評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)具體如表1、表2所示。

5整治技術(shù)

5.1襯砌滲漏水

在隧道穿越含水地層時(shí)，地層中的一些固有地下水通道被隧道截?cái)?，地層中的滲流場(chǎng)也相應(yīng)改變，隧道本身所擁有的空間就成了此處地下水匯集的良好場(chǎng)所，處于此種環(huán)境中的隧道極易出現(xiàn)滲漏水病害。鐵路隧道襯砌滲漏水的整治方法如下。①鑿槽引排法。沿滲水裂縫處自上而下開(kāi)鑿倒梯形引水槽，內(nèi)置入半圓形排水管并固定，防水砂漿填充管外槽體;用水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料封槽;引排水流統(tǒng)一通過(guò)引排管進(jìn)入隧道內(nèi)側(cè)溝，排出洞外。該方法適用于既有隧道邊墻豎向施工縫、變形縫及其他豎向裂縫出現(xiàn)“淌水”等嚴(yán)重滲漏水病害的部位。②高壓灌注法。以高壓灌注機(jī)注入單組份油溶性聚氨酯灌漿材料至發(fā)現(xiàn)發(fā)泡劑從結(jié)構(gòu)表面滲出，該方法適用于隧道拱頂、拱腰及邊墻滲漏水裂縫。③錨固灌注法。通過(guò)裂縫打磨、裂縫封閉、布設(shè)錨桿、灌注聚氨酯材料等工序進(jìn)行整治。該方法適用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖，裂縫寬度在1～5mm，且密度較小的混凝土裂縫。④鉆孔降壓法。通過(guò)降壓孔把隧道拱墻或隧底地下水的壓力釋放出來(lái)，達(dá)到降壓的效果，從而防止水壓過(guò)大造成隧道底板滲水或濕積。

5.2襯砌裂紋

針對(duì)襯砌施工縫等受到溫度應(yīng)力等較小應(yīng)力作用導(dǎo)致開(kāi)裂的普通干裂縫的整治方法主要是注膠粘合法，注膠材料一般選擇環(huán)氧類材料。主要施工工藝流程為：襯砌表面清理—裂縫識(shí)別與標(biāo)記—裂縫表面打磨—裂縫寬度量測(cè)—裂縫封閉—注膠孔成孔及注膠咀安裝—注膠—取芯抽檢—裂縫涂裝。

5.3襯砌厚度不足及背后空洞

隧道襯砌厚度不足與背后空洞多為隧道施工時(shí)造成的，由施工單位管理水平和技術(shù)參差不齊，且有部分施工單位偷工減料或者不嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工導(dǎo)致的。襯砌厚度不足與背后空洞整治方法襯砌補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，具體程序?yàn)橐r砌鑿除→錨桿鉆孔→錨桿安裝→網(wǎng)片安裝→襯砌補(bǔ)強(qiáng)（噴混凝土）→空洞填充。

結(jié)束語(yǔ)：通過(guò)對(duì)某鐵路隧道病害進(jìn)行檢測(cè)、梳理，部分隧道出現(xiàn)了不同類型的病害，其原因涉及到環(huán)境、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、原材料及部件質(zhì)量等多個(gè)方面。各種類型病害對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性、線路平順度甚至運(yùn)營(yíng)安全產(chǎn)生了不同程度影響。

參考文獻(xiàn)

[1]張鵬，鄢本存.運(yùn)營(yíng)老舊鐵路隧道病害檢測(cè)與分析研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2015（12）：74-77+112.

[2]曹玉，彭勇，滕偉福，魏祥龍，李義軍.運(yùn)營(yíng)鐵路隧道滲漏水與襯砌裂損病害分析與整治[J].西部探礦工程，2003（06）：92-94+97.