高寒地區(qū)集包線某運(yùn)營鐵路隧道滲漏水及凍害整治技術(shù)

潘紅桂，王志杰，李 波 ，許才仗，邱 月 ，高 飛

(1．中鐵四局二公司，江蘇 蘇州 2 15131;2．西南交通大學(xué)，四川 成都 6 10031;3．中鐵上海局一公司，安徽 蕪湖 2 41000)

0 引言

2013年12月，隨著廈深鐵路、西寶高鐵、柳南客專、衡柳鐵路、渝利鐵路、廣西沿海鐵路等多條鐵路同時(shí)開通運(yùn)營，中國鐵路營運(yùn)總里程突破10萬 km大關(guān)。鐵路運(yùn)營里程的突破，也意味著鐵路維修養(yǎng)護(hù)擔(dān)子越來越重，而其中占據(jù)重大比例的隧道病害整治，已經(jīng)成為國內(nèi)外需迫切解決的難題。

滲漏水、凍害、襯砌裂損、基底病害在運(yùn)營鐵路隧道中經(jīng)常出現(xiàn)且長期存在，這些病害從不同程度上危及行車安全、制約列車行駛速度。在病害治理方面，國內(nèi)許多專家、學(xué)者已有很多研究，如:黃新社［1］按照無水裂縫和有水裂縫2種情況對裂縫產(chǎn)生的主要原因及裂縫對隧道結(jié)構(gòu)的影響程度進(jìn)行了研究;趙曉勇［2］根據(jù)蛇口峁隧道檢測結(jié)果，對拱墻裂縫、錯(cuò)臺(tái)、滲漏水、隧底積水、隧底及水溝開裂、道床下沉等各種病害的成因進(jìn)行了分析，最后提出了相應(yīng)的整治措施建議;王帥［3］結(jié)合試刀山、高山隧道病害整治工程，介紹了截水槽法工作原理;李傳富等［4］從高海拔、高寒、凍土隧道的特殊水文地質(zhì)環(huán)境條件出發(fā)，結(jié)合具體工程實(shí)踐及試驗(yàn)研究，論述了其滲漏水防治技術(shù)的基本原則和方法。這些研究主要是從成因分析、整治設(shè)想、防治原則方面進(jìn)行介紹，而本文總結(jié)性地整理高寒地區(qū)隧道各種病害及其誘發(fā)原因，著重對高寒地區(qū)運(yùn)營鐵路隧道滲漏水及凍害整治技術(shù)進(jìn)行介紹總結(jié)。

1 工程概況

集包線某隧道位于內(nèi)蒙古高原南緣之大青山低中山區(qū)，洞身海拔超過1 500 m，為單洞雙線隧道，最大埋深130 m。隧道地處內(nèi)蒙古高原，冬季寒冷漫長，霜凍時(shí)間長。冬季長達(dá)5～6個(gè)月，極端最低氣溫-35．6℃，最低月平均氣溫-15．6℃，年平均氣溫2．9℃，屬于高原寒冷地區(qū)，土壤最大凍結(jié)深度246 cm。

隧道穿越印河與大黑河的分水嶺，洞身通過區(qū)地層巖性復(fù)雜，主要有第四系全新統(tǒng)洪積層及坡積層，上第三系上新統(tǒng)玄武巖、泥巖夾礫巖、華力西中晚期花崗巖等。地表覆蓋大面積玄武巖層，具有典型的桌狀地貌形態(tài)，并伴生有角度不整合。隧道通過區(qū)地下水以基巖裂隙水為主，大氣降水是本區(qū)地下水的直接補(bǔ)給源，降水集中在7—8月。低中山區(qū)降水以地表溝谷徑流排泄為主，地表巖體破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，有利于大氣降水及積雪融化的滲入。

該隧道防排水采用常規(guī)設(shè)計(jì)，未考慮防寒保溫要求，具體設(shè)計(jì)情況為:1)二次襯砌與初期支護(hù)間設(shè)防水層，土工布(400 g/m2)+EVA防水板(1．5 mm厚);2)φ 50環(huán)向盲管(10 m/道)+φ 80縱向盲管(全長布置);3)襯砌與仰拱施工縫采用中埋式橡膠止水帶(s型，10 m/道)+遇水膨脹橡膠止水條(10 m/道)+界面劑;4)兩側(cè)排水溝+中心排水溝。

由于該隧道地下水來源豐富，采取“全堵”方式治水收效甚微，現(xiàn)場施工中隧道整治采取“堵排結(jié)合、綜合治理”的方法。隧道橫斷面(洞口V級(jí)圍巖)見圖1。

圖1 隧道橫斷面圖(單位:cm)Fig．1 Cross-section of tunnel(cm)

集包線于2012年12月3日開通運(yùn)營。2013年1月16日集寧工務(wù)段發(fā)現(xiàn)該隧道出口至洞內(nèi)1 300 m范圍內(nèi)兩側(cè)水溝存在凍結(jié)現(xiàn)象，局部地段水漫出水溝蓋板后引起道床結(jié)冰。2013年3月12日發(fā)現(xiàn)自進(jìn)出口洞門至洞內(nèi)2 km左右多處存在滲漏水現(xiàn)象，滲漏水主要有道床板頂面滲水和水溝外側(cè)邊墻底滲水。

作業(yè)人員于2013年1月下旬對隧道出口進(jìn)行初步整治，鑿除道床、水溝積冰，疏通兩側(cè)排水溝，避免造成行車危害;2013年7月開始對隧道進(jìn)行了為期2個(gè)月的綜合整治，旨在徹底消除病害隱患，確保行車安全。

2 主要病害及成因分析

2．1 襯砌結(jié)構(gòu)性病害

該隧道結(jié)構(gòu)性病害為:洞內(nèi)距出口1 200 m處襯砌存在2處環(huán)向裂縫，裂縫寬度約為0．8 mm，自拱頂向左側(cè)(線路前進(jìn)方向)側(cè)墻環(huán)向延伸，長度均為13 m左右，兩裂縫間距9 m(不屬于同一模襯砌)，2條裂縫附近幾模襯砌還分布有其他微小裂紋(≤0．2 mm)。

造成本隧道襯砌結(jié)構(gòu)性病害的主要原因可能有以下方面:

1)地形的影響。裂縫處地形起伏較大，山體偏壓造成圍巖壓力分布不均勻，靠山一側(cè)壓力大［1］。

2)地下水的影響。地下水的動(dòng)靜壓作用、嚴(yán)寒地區(qū)的凍脹力、地下水作用于隧道體周圍的軟弱破碎巖層，導(dǎo)致襯砌周圍出現(xiàn)空洞等約束不均勻，可能造成襯砌開裂［4］。

3)溫度變化的影響。裂縫產(chǎn)生于1月，為當(dāng)?shù)販囟茸畹驮路?，月平均氣溫?15℃以下，裂縫處距隧道出口1 200 m，且處于上風(fēng)口，洞口至洞內(nèi)1 500 m左右長時(shí)間處于負(fù)溫狀態(tài)，溫度變化導(dǎo)致開裂。

4)施工質(zhì)量的影響。盡管隧道襯砌澆筑完成后進(jìn)行過一次全面注漿，仍不可避免出現(xiàn)部分區(qū)域襯砌背后回填不密實(shí)，運(yùn)營后出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形和裂損［5］。

2．2 滲漏水病害

本次檢查共發(fā)現(xiàn)滲漏水51處，其中邊墻7處，道床板上行線18處、下行線16處，道床板與仰拱施工縫相接處10處。洞內(nèi)道床板滲水部位為雙側(cè)水溝電纜槽外側(cè)與踏步板接觸處，踏步板與道床板接縫處，左右兩側(cè)均有分布，以左側(cè)為例，見圖2。

圖2 洞內(nèi)道床板滲水部位示意圖Fig．2 Water seepage position near track slab in tunnel

造成該隧道滲漏水病害的主要原因可能有以下幾方面:

1)襯砌的防排水系統(tǒng)局部失效。

2)襯砌混凝土自身密實(shí)度不夠，泌水管路較通暢。

3)施工原因造成的襯砌混凝土缺陷，如振搗不充分，施工縫處理不完善，拆模過早等［5］。

4)襯砌裂損。

2．3 凍害

該隧道出口至洞內(nèi)1 300 m范圍內(nèi)兩側(cè)水溝存在凍結(jié)現(xiàn)象，局部地段水漫出水溝蓋板后引起道床結(jié)冰。

造成該隧道凍害的原因有以下方面:

1)隧道排水溝、橫向排水波紋管內(nèi)雜物阻塞，出口水溝為4．9‰的下坡，水不斷積聚后漫過阻塞物造成溝底排水線路不斷提高，在長時(shí)間嚴(yán)寒條件下，水漫過排水溝，造成排水溝、道床結(jié)冰。

2)隧道地處內(nèi)蒙高原，冬季平均風(fēng)速達(dá)到5—6級(jí)，隧道出口處于上風(fēng)口，在長時(shí)間寒風(fēng)灌入下，隧道自出口洞口至洞內(nèi)1 500 m左右溫度在0℃以下的時(shí)間長達(dá)3個(gè)月以上。

3)隧道所處地層巖體破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，大氣降水及積雪融化后滲入巖體，隧道頂部及側(cè)墻均處于富水巖層中，水通過泌水管路不斷滲出，滲出即結(jié)冰。

4)集包線行車密度較大，在來回列車推力作用下，洞口處嚴(yán)寒空氣與洞內(nèi)空氣循環(huán)交換，使洞內(nèi)寒冷空氣影響長度大且連續(xù)。

3 高寒地區(qū)運(yùn)營鐵路隧道滲漏水整治技術(shù)

3．1 整治方案

國內(nèi)隧道病害整治的方法主要有注漿加固、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)、拆除重建3種方法［6］。注漿加固一般用于普通結(jié)構(gòu)性裂縫，實(shí)施起來簡單方便;結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)在隧道病害整治中應(yīng)用較廣，襯砌開裂較大、掉塊時(shí)一般采用此法［7］;拆除重建常用于老舊隧道整治或擴(kuò)建中，一般需長時(shí)間中斷行車。

為確保正常行車及接觸網(wǎng)安全，需先對起拱線位置以上裂紋進(jìn)行處理，再對起拱線位置以下裂紋進(jìn)行處理。首先對2道環(huán)向裂縫及其附近各15 m范圍內(nèi)襯砌裂紋長度、寬度、深度進(jìn)行檢測;其次對各部位裂紋仔細(xì)觀察測量，掌握第一手資料，記錄裂紋寬度。

細(xì)小的無害裂紋采取表面涂抹法處理;對于裂紋寬度相對較大的邊墻處采取填充法;對已檢查出的2處環(huán)向裂縫及51處滲漏水部位采用注漿加固法處理。裂縫處理流程見圖3。

3．2 處理方法

3．2．1 裂紋處理方法

1)表面涂抹法［8］。表面涂抹適用于漿料難以灌入的細(xì)而淺深度未達(dá)到鋼筋表面、不伸縮的裂紋以及不再發(fā)展的裂紋。用環(huán)氧樹酯漿液先涂抹2～3遍，然后采用“水泥基滲透結(jié)晶防水涂料”涂抹2層防水，最后采用水泥、白水泥和107膠進(jìn)行調(diào)色處理，使修補(bǔ)后的裂紋顏色與襯砌混凝土的顏色一致。調(diào)和料的質(zhì)量配比為水泥 ∶白水泥 ∶107膠=4∶3∶1。

2)填充法［8］。用修補(bǔ)材料直接填充裂紋，用來修補(bǔ)較寬的貫通裂紋。適用于寬度小于0．3 mm，深度較淺的裂紋(裂紋深度＜50 mm)、或是裂紋中有充填物，用灌漿法很難達(dá)到效果的裂紋，以及小規(guī)模裂紋的簡易處理。采取開V型槽，填充處理。在槽內(nèi)騎縫每隔0．5 m鉆一孔，孔深為襯砌厚度的1/2或2/3，一般≥15 cm，填充的材料采用環(huán)氧樹脂砂漿，填充施工完畢后再進(jìn)行調(diào)色處理。

圖3 裂縫處理流程圖Fig．3 Flowchart of crack treatment

3．2．2 裂縫及滲漏水處理方法

1)邊墻。邊墻滲水量較大時(shí)，在其下方(盡可能選擇施工縫位置)打孔放水，打孔深度結(jié)合第三方襯砌無損檢測報(bào)告(襯砌厚度資料)現(xiàn)場決定，可以孔內(nèi)出現(xiàn)有水跡象作為參考。打孔完畢后從打孔處豎直鑿一條內(nèi)寬5～6 cm，外寬4～5 cm，深5 cm的倒梯形槽，清除槽中混凝土殘?jiān)⒂们逅床奂爸車?，然后在槽中固?0 mm半圓形波紋管［8］，并在間距20 cm處采用金屬卡固定，最后將調(diào)和好的聚硫密封膠填入槽中并稍稍高出，然后修平，待聚硫密封膠干后，用調(diào)好的“水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料”刮涂2層防水，厚度≥2 mm。

2)道床板。①對雙側(cè)水溝進(jìn)行徹底清理，使水溝排水暢通，減少水壓力，不出現(xiàn)積水現(xiàn)象。②道床板滲水，采用封堵處理。注漿之前，對滲漏水部位用鐵刷刷干凈，找到出水點(diǎn)后，在濕漬區(qū)及滲漏水區(qū)邊緣外0．5 m范圍內(nèi)打設(shè)注漿孔，安設(shè)灌漿嘴，灌注化學(xué)止水漿液，間距為 50 cm×50 cm，灌漿壓力為 0．5～1．0 MPa。灌漿施工過程中要逐步增加灌漿壓力。注漿完畢48 h混凝土表面無水滲出為合格，檢驗(yàn)合格后將混凝土表面清理干凈，最后用調(diào)好的“水泥基滲透結(jié)晶防水涂料”刮涂2層防水，厚度≤2 mm。

滲漏水部位處理示意圖見圖4。

圖4 滲漏水部位處理示意圖(單位:cm)Fig．4 Sketch of water leakage treatment(cm)

3．2．3 注漿加固法各步驟處理要點(diǎn)

注漿加固法主要適用于裂紋寬度較大(＞0．3 mm)，裂紋較深(＞50 mm)的裂紋。其主要步驟為:裂紋處理—埋設(shè)灌漿嘴—封縫—密封檢查—配制漿液—灌漿—封孔結(jié)束—抹調(diào)色膨脹水泥砂漿美化墻面。

1)裂紋處理。混凝土裂紋表面用鋼絲刷刷干凈，并對裂紋的表面進(jìn)行打磨，用電吹風(fēng)吹并用高壓水沖洗，保持裂紋兩邊一定范圍內(nèi)干凈，無松動(dòng)的混凝土小塊和其他污泥雜物。

2)埋設(shè)灌漿嘴。確定灌漿孔位置:沿裂紋方向每隔20 cm在裂紋兩側(cè)約5 cm處各鉆1孔，2孔成V形布置，孔深為襯砌厚度的1/2或2/3，一般≥25 cm，選用長度為25 cm或30 cm的止水針。鉆孔深度不得穿透襯砌，以防止破壞防水層，引起漏水。鉆孔孔底應(yīng)到達(dá)或少許穿過裂紋，以確保漿液能進(jìn)入裂紋并填充裂紋。用高壓清水或高壓風(fēng)將孔內(nèi)的雜物及粉塵沖洗干凈，再插內(nèi)止水針，并旋轉(zhuǎn)止水針管尾，使止水針頭橡膠段收縮膨脹，防止跑漿。埋設(shè)時(shí)，先在灌漿嘴的底盤上抹一層厚約1 mm的環(huán)氧膠泥，將灌漿嘴的進(jìn)漿孔粘貼在預(yù)定的位置上。

環(huán)氧膠泥質(zhì)量配合比:環(huán)氧樹脂 ∶二丁脂 ∶乙二胺 ∶水泥 =100 ∶30 ∶14 ∶365。

3)封縫。采用封縫膠，沿裂紋表面涂刮封閉除灌漿嘴外剩余裂紋，防止?jié){液從裂紋表面溢出。

4)密封檢查。裂紋封閉后待封縫膠有一定強(qiáng)度時(shí)，進(jìn)行密封檢查。在裂紋表面先涂上一層肥皂水，然后從灌漿嘴通入壓縮空氣，如有漏氣，及時(shí)進(jìn)行密封。

5)灌漿。灌漿前先對灌漿機(jī)具、器具及管子進(jìn)行檢查，運(yùn)行正常后開始灌漿。

將配制好的環(huán)氧樹脂漿液放入搪瓷桶，把標(biāo)尺插進(jìn)桶中，并作灌漿記錄;壓漿時(shí)，保持在0．2 MPa以上的壓力，并且逐漸升高。注意觀察灌漿嘴的排氣情況，待有純漿排出，即可堵住灌漿嘴。待最后一個(gè)灌漿嘴流出漿液時(shí)，堵住漿嘴，再繼續(xù)壓注5 min左右，關(guān)上進(jìn)漿嘴上的轉(zhuǎn)芯閥門，即結(jié)束灌漿。

灌漿結(jié)束后，立即拆除管道，并用丙酮把管道、設(shè)備清洗干凈。

6)封孔。灌漿1 d后，漿液凝結(jié)并已達(dá)到一定強(qiáng)度，旋轉(zhuǎn)退出止水針尾部或直接切除針尾，再用與襯砌混凝土同色的水泥砂漿抹平殘孔進(jìn)行封孔。

7)調(diào)色。調(diào)色砂漿的質(zhì)量配比為水泥∶河砂∶粉煤灰 ∶水=1 ∶4．11 ∶0．25 ∶0．50。其中河砂為特細(xì)砂。將調(diào)配制好的調(diào)色砂漿抹在樹脂砂漿表面與襯砌的混凝土抹平，以保證外觀質(zhì)量。

3．2．4 現(xiàn)場實(shí)施

注漿機(jī)采用ⅠE-01型高壓注漿堵漏機(jī)，注漿堵漏針頭配合，漿液采用自配環(huán)氧樹脂?，F(xiàn)場主要人員為鉆機(jī)手4名，注漿手3名，清理工1名，輔助工1名，專職安全員1名，駐站聯(lián)絡(luò)員1名，主要機(jī)械設(shè)備為發(fā)電機(jī)3臺(tái)，鉆機(jī)6臺(tái)，注漿機(jī)3臺(tái)，吹風(fēng)機(jī)及高壓水槍各1臺(tái)。

1)高壓注漿堵漏機(jī)。ⅠE-01型，詳見圖5。可在幾秒內(nèi)達(dá)到0～50 MPa工作壓力，滿足注漿壓力要求，可進(jìn)入0．02 mm以上的發(fā)絲裂縫。機(jī)具體積小，便于操作與攜帶(質(zhì)量5 kg)。除一般傳統(tǒng)置料方式外，本機(jī)可切換至吸料管進(jìn)料，可節(jié)省倒料時(shí)間及注漿材料，可避免材料二次污染。

圖5 高壓注漿堵漏機(jī)Fig．5 High-pressure grouting sealing machine

2)灌漿堵漏針頭。有 A-8，A-10，A-15，A-25，A-30等多種型號(hào)(詳見圖6)，對應(yīng)針頭長度為8，10，15，25，30 cm等，直徑一般為14 mm，是漿液注入裂縫內(nèi)的連接件，埋設(shè)時(shí)應(yīng)用工具緊固。注漿完成，漿液達(dá)到強(qiáng)度后，鋸除外露部分，刮面涂抹防水涂料處理。

4 高寒地區(qū)運(yùn)營鐵路隧道凍害整治技術(shù)

隧道凍害主要集中于隧道出口至洞內(nèi)1 300 m，2013年1月進(jìn)行了鑿冰、疏通溝槽工作，2013年7月開始進(jìn)行了為期2個(gè)月的溝槽清理、滲漏水處理、伴熱電纜鋪設(shè)、保溫材料鋪設(shè)更換等工作。

主要工作為:

1)移除出口至洞內(nèi)已凍結(jié)的兩側(cè)水溝及電纜溝蓋板及保溫材料。

2)清理水溝及隧底橫向波紋管內(nèi)淤泥，鑿除道床結(jié)冰，對水溝外側(cè)底板進(jìn)行滲漏水處理。

3)為隧道出口至洞內(nèi)800 m鋪設(shè)電加熱設(shè)備［9］，最后恢復(fù)隧道出口水溝及電纜溝的蓋板及保溫材料。

圖6 注漿堵漏針頭Fig．6 Grouting needles

4．1 水溝電纜槽、底板去冰、疏通

將雙側(cè)水溝上蓋板上結(jié)冰鑿除，對于結(jié)冰較厚無法鑿除處，采用電熱棒、乙炔或汽油噴槍進(jìn)行融冰。揭開蓋板后，對雙側(cè)水溝進(jìn)行徹底清理，使水溝排水暢通，減少水壓力，不出現(xiàn)積水現(xiàn)象。

4．2 底板滲漏水處理

將底板上積冰清除以后，用噴槍對受處理面進(jìn)行烘干處理，然后觀察是否有潤濕痕跡，對再次出現(xiàn)濕漬處進(jìn)行滲漏水處理，夏季二次整治時(shí)檢查效果，進(jìn)行二次滲漏水處理，具體步驟與洞內(nèi)滲漏水處理方法相同。

4．3 伴熱電纜的鋪設(shè)

4．3．1 伴熱電纜參數(shù)

本次隧道水溝凍害整治采用工業(yè)上管道防寒用伴熱電纜，其技術(shù)參數(shù)如下。

1)溫度范圍。最高工作溫度(130±5)℃，最高曝露溫度150℃。最高承受溫度:改良性聚烯烴105℃、阻燃聚烯烴105℃、含氟聚烯烴180℃、全氟材料205℃。

2)施工溫度。最低-40℃，最佳施工溫度為0℃以上。

3)熱穩(wěn)定性。由10～149℃來回循環(huán)300次后，電纜發(fā)熱量維持在90%以上。

4)彎曲半徑。-20℃時(shí)為38．5 mm，-30℃時(shí)為49．0 mm。

5)絕緣電阻。電纜長度100 m，室溫20℃時(shí)用1 000 V(DC)在屏蔽層與導(dǎo)電線芯之間搖試1 min，絕緣電阻最小值為1 200 MΩ。

6)輸出功率與電壓。10℃時(shí)每米輸出功率45 W，工作電壓380 V，具有阻燃、防爆、防護(hù)性能。

7)尺寸。帶狀，橫截面12 mm×2 mm，銅芯導(dǎo)線7 mm ×0．50 mm。

由于伴熱電纜工作時(shí)通過電流很小(起動(dòng)電流一般只有0．3～0．5 A/m)，鋪設(shè)及正常使用中不會(huì)對作業(yè)人員、維護(hù)人員造成危害，在冬季極寒氣溫下，啟動(dòng)伴熱電纜，可使洞口水溝相對封閉區(qū)域內(nèi)產(chǎn)熱與散熱達(dá)到均衡，保證水溝內(nèi)溫度達(dá)到0℃以上，達(dá)到水溝內(nèi)不結(jié)冰的目的。

4．3．2 鋪設(shè)步驟

1)將雙層水溝的下層兩內(nèi)側(cè)混凝土表面的毛刺，尖銳邊棱打磨，使其光滑平整。

2)沿下層水溝兩內(nèi)側(cè)鉆眼后安設(shè)伴熱電纜掛架，兩側(cè)掛架交替安設(shè)，掛架單側(cè)間距1 m。

3)將發(fā)熱帶安設(shè)在掛架上，電纜不打折、不過緊。

4．3．3 檢查與調(diào)試

整個(gè)系統(tǒng)安裝完畢要進(jìn)行調(diào)試，確保系統(tǒng)正常安全工作。首先檢查所有器材、配件均已正確安裝，伴熱電纜外觀是否完好無損。其后將全部回路的空氣保護(hù)開關(guān)斷開，用搖表檢測每個(gè)回路并作好記錄。通電前，要測量電源線是否接通，發(fā)熱電纜是否接通，檢查電伴熱溫度傳感器是否連接正常，溫度調(diào)節(jié)器是否連接正常等。通過測試檢查系統(tǒng)啟動(dòng)是否自如，另外檢查電源箱各開關(guān)、顯示燈工作是否正常。通電試運(yùn)行，調(diào)節(jié)電伴熱工作溫度，3次降低或提高工作溫度，檢查發(fā)熱電纜是否正常伴熱。在寒冷環(huán)境溫度下，要觀察電伴熱工作情況及周期。

本次伴熱電纜檢查調(diào)試結(jié)果:各配件正確安裝，外觀完好;啟動(dòng)后全長范圍內(nèi)均可發(fā)熱，溫度調(diào)節(jié)器正常;經(jīng)過3次降低與提高的工作溫度調(diào)節(jié)，電熱帶均可正常工作。

4．3．4 注意事項(xiàng)

1)洞內(nèi)發(fā)熱帶鋪設(shè)應(yīng)注意發(fā)熱帶掛架釘立位置應(yīng)離排水溝下層蓋板一定距離，防止蓋板破壞發(fā)熱帶(如圖7所示)。

2)發(fā)熱帶要一直引至洞外集水井，使洞內(nèi)水流順利流入集水井，防止冬季洞口水溝凍結(jié)(如圖8所示)。

5 處理效果

利用近2個(gè)月“天窗”時(shí)間進(jìn)行整治，2013年9月下旬滲漏水整治完畢，業(yè)主組織各方進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收結(jié)果:隧道環(huán)向裂縫已充填、刮面完畢，未見裂縫擴(kuò)大;拱頂、拱部、邊墻滲漏水已處理處未見明顯濕漬，表面干燥，無滲水痕跡。2014年1月對洞內(nèi)滲漏水處及洞口排水溝復(fù)查，滲漏水處不再漏水，溝槽內(nèi)排水暢通，洞口處水溝內(nèi)未上凍。

6 現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、存在的不足及建議

6．1 現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1)環(huán)氧樹脂漿液黏度小，可灌性好;固化后的收縮性、抗?jié)B性好，不易造成氣泡、不飽滿等不良現(xiàn)象;其漿液固化后的抗壓、抗拉強(qiáng)度都能滿足設(shè)計(jì)要求，有較高的粘結(jié)強(qiáng)度，滿足現(xiàn)場適用性、耐久性要求。但是在既有線施工中，現(xiàn)場配制漿液不便，冬季嚴(yán)寒條件下，現(xiàn)場施作不易，若能采用使用更方便的成品漿料替代，處理效果更好。

圖7 洞內(nèi)發(fā)熱帶鋪設(shè)Fig．7 Heat tracing cable installed in tunnel

圖8 洞外集水井發(fā)熱帶鋪設(shè)Fig．8 Heat tracing cable installed in water collection well outside tunnel

2)由于滲水裂縫采用漿料填充，雖可采用注漿壓力這一指標(biāo)控制，但仍無法保證所有裂縫均充填充分，此外，由于細(xì)小裂縫不斷處在發(fā)展之中，注定滲漏水整治是一個(gè)長期的過程，因此做好隧道滲漏水整治檔案，對隧道整治情況實(shí)時(shí)記錄，很有必要。

3)高寒地區(qū)隧道病害滲漏水整治最好集中在7—8月進(jìn)行，夏季溫度較高，洞口洞內(nèi)施工條件較好，作業(yè)人員施工效率高。且夏季雨水多，隧道內(nèi)滲水處明顯，方便找到出水點(diǎn)。

6．2 存在的不足

1)采用注漿加固方式對裂縫及滲漏水處進(jìn)行處理，當(dāng)前雖效果良好，但未經(jīng)歷幾個(gè)完整雨季及冬季，很難對其整治效果做出一個(gè)最終評(píng)價(jià)，本技術(shù)在隧道病害、整治處理效果檢測評(píng)估方面涉及內(nèi)容較少［10］。

2)采用伴熱電纜加熱方式對水溝進(jìn)行防凍保溫在國內(nèi)處于摸索實(shí)驗(yàn)階段，當(dāng)前現(xiàn)場實(shí)施效果良好，但仍有以下缺點(diǎn):①市場上無針對隧道排水溝防寒特點(diǎn)設(shè)計(jì)的電熱帶;②電熱帶外包層為塑料制品，長時(shí)間使用后容易老化;③造價(jià)相對較高，需增加電熱帶購置、電費(fèi)、維修更換等費(fèi)用。

3)本技術(shù)研究依托鐵路運(yùn)營隧道，擴(kuò)展到公路，由于公路特有的對路面抗凍抗滑的要求［11］，本技術(shù)適用性將受到限制。

6．3 建議

1)寒區(qū)隧道整治難度與施工期隧道防排水、保溫系統(tǒng)施工質(zhì)量存在直接關(guān)系，施工單位應(yīng)特別注意隧道施工中的過程控制，以減小后期運(yùn)營維修工作量，另寒區(qū)隧道凍害往往在處于隧道上風(fēng)口的洞口比較嚴(yán)重，施工中應(yīng)特別注意該段落保溫系統(tǒng)的施作。

2)隧道病害整治對現(xiàn)場作業(yè)人員素質(zhì)要求較高，一個(gè)配合良好的小型施工班組，在工作效率上可事半功倍，在現(xiàn)今中國隧道建設(shè)大發(fā)展、建設(shè)方要求所建工程終身保修的背景下，施工單位成立一支小型專業(yè)隧道整治隊(duì)伍，負(fù)責(zé)已運(yùn)營隧道的病害整治工作，不失為一個(gè)好的發(fā)展方向。

3)環(huán)氧樹脂現(xiàn)場配置不便且配合比控制較為困難;聚氨酯防水堵漏短期效果好，長期則難以保證穩(wěn)定;水泥漿液凝結(jié)速度慢且用量巨大，止水效果亦不佳。行業(yè)技術(shù)人員可對市場上眾多注漿液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，尋找到一種流動(dòng)性好、凝結(jié)速度快、充填效果佳、性能穩(wěn)定、成本低廉的注漿料，以滿足高寒地區(qū)隧道滲漏水治理的需要。

7 結(jié)論與討論

在該隧道病害整治過程中，采用“疏通+注漿+鋪電熱帶”的方式，成功解決了高寒地區(qū)隧道水溝、底板結(jié)冰難題，有力保證了高寒地區(qū)鐵路運(yùn)營安全，在不影響行車、造價(jià)較小的情況下完成了隧道病害整治工作，取得了良好的效果。高寒地區(qū)運(yùn)營隧道病害整治技術(shù)，技術(shù)成熟，操作簡單，具有強(qiáng)大的生命力與廣闊的發(fā)展前景。

認(rèn)識(shí)高寒地區(qū)隧道滲漏水形成機(jī)制是研究高寒地區(qū)運(yùn)營鐵路隧道滲漏水整治技術(shù)的前提［12］，筆者僅在病害分類、機(jī)制分析及應(yīng)對措施方面做了初步研究，建議行內(nèi)技術(shù)人員能在進(jìn)一步深化滲漏水形成機(jī)制認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，尋求更有針對性、更耐久適用的滲漏水及凍害整治措施，以更好地推動(dòng)高寒地區(qū)已運(yùn)營鐵路隧道滲漏水整治技術(shù)的健康發(fā)展。

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