鐵路隧道仰拱、底板質(zhì)量缺陷整治技術(shù)研究

許乃松

摘 要：近些年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，使人們生活水平逐漸得到提高，人們對鐵路工程的施工安全和質(zhì)量提出了更高的要求。鐵路隧道在施工的過程中依然是采用傳統(tǒng)的施工生產(chǎn)模式，這不僅無法保障隧道質(zhì)量，而且隧道底部非常容易出現(xiàn)滲水、返漿等現(xiàn)象，極大的影響了鐵路工程的整體質(zhì)量，容易對人們的生命安全造成嚴(yán)重的威脅?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步，為鐵路工程的施工技術(shù)和方法帶來了全面的創(chuàng)新。仰拱、底板質(zhì)量缺陷整治技術(shù)在鐵路工程中得以廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的成績，不僅可以保障大獨山隧道工程施工的安全性，還可以保障人們的人身財產(chǎn)安全，從而促進(jìn)鐵路工程長遠(yuǎn)、健康的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；整治技術(shù)

1 鐵路隧道仰拱、底板質(zhì)量缺陷現(xiàn)狀

1.1 大獨山隧道工程地質(zhì)概況

全隧共設(shè)置2座橫洞1座平行導(dǎo)坑，里程為：D1K852+768-D1K864+597采用無軌單車道，位于線路前進(jìn)方向右側(cè)，平導(dǎo)中線與左線線路中線的距離為35m，平導(dǎo)中線與正洞中線平行。該隧道地層相對來講比較單一，在表面上還存有大部分的殘坡積層[1]。

1.2 大獨山隧道仰拱、底板質(zhì)量缺陷情況

大獨山隧道全長11882m，為無軌單隧道，在隧道仰拱、底板施工全部完成之后，在施是施工之前完成后，無軌道施工之前，不僅要檢查仰拱的實際情況，還要對底板鉆芯取樣進(jìn)行檢測。在檢測的過程中發(fā)現(xiàn)有50處左右的位置上存在質(zhì)量的缺陷，其中隧底虛碴缺陷的位置大約有35處，虛碴厚度為5cm～35cm；隧道仰拱厚度也存在一定的缺陷，其中，隧底虛碴缺陷主要出現(xiàn)在Ⅱ、Ⅲa[2]。

2 大獨山隧道仰拱、底板質(zhì)量缺陷整治措施

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國鐵路工程正在如火如荼的建設(shè)當(dāng)中，隨著鐵路工程項目數(shù)量的日漸增多，使我國鐵路工程事業(yè)的競爭力也在逐漸加強，再加上交通運輸業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的隧道正在建設(shè)中，但是由于大獨山隧道建設(shè)的施工難度比較大，而且風(fēng)險性比較高，同時對隧道仰拱、底板等下部結(jié)構(gòu)質(zhì)量要去也非常高，因此，鐵路工程要想在激烈的市場競爭中占據(jù)一席之地，就要在建設(shè)過程采用合理化的整治技術(shù)和方案，對施工過程中所產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷進(jìn)行及時的整治，具體措施如下顯示：

2.1 隧底虛碴處理措施

（1）注漿處理。Ⅱ級、Ⅲa 級圍巖復(fù)合式襯砌虛碴厚度在一般情況下都是在0cm～10cm之間，在大部分情況下，在對其進(jìn)行處理的過程中施工人員都是采用注漿固結(jié)的方法對隧底虛碴進(jìn)行處理。這種方式中注漿的材料具有自身獨特的優(yōu)勢，所以在施工中得以廣泛的應(yīng)用，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在早期的時候注漿材料的強度就非常的強，除此之外，它還具有分散的特征，在注漿的過程中需要嚴(yán)格控制漿液終凝的時間，在通常情況下，可以一般會控制在3h左右，不可以超過水泥基灌漿材料的時間，其水與灰的混合比為0.75：1～1.25：1，注漿壓力一般會在0.3MPa～0.5MPa之間[3]。在注漿過程中一定不可以出現(xiàn)隨意停泵的現(xiàn)象，如果一旦出現(xiàn)停泵的現(xiàn)象，管路就會出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞問題。所以相關(guān)的工作人員在注漿的過程中，不僅要做到全神貫注，而且還不可以分身，一定要把所有的注意力都放在注漿壓力、儲漿桶漿液下降等情況上。注漿的時間一旦超過了一定的范圍之內(nèi)，就不會升壓，其漿液可能會進(jìn)行流竄，在注漿的過程中一定要根據(jù)實際情況對漿液的凝結(jié)時間進(jìn)行控制或者在必要的情況下要將其停止。另外，在注漿的過程中，要由專業(yè)的工作人員對注漿的整個過程進(jìn)行記錄，其中主要包括：漿液的消耗量、注漿的時間、注漿的壓力等。注漿完成后，施工過程中的施工人員要對取芯的情況進(jìn)行認(rèn)真的分析和檢查，如果在檢查的過程中發(fā)現(xiàn)的固結(jié)的效果不夠理想，一定要由專業(yè)的施工人員根據(jù)實際情況采取要具有針對性的方式，對漿合理化的補注，在補注的過程中一定發(fā)現(xiàn)所有的虛碴完全固結(jié)即可[4]。

（2）注漿 + 錨桿加固處理。無論是Ⅱ級圍巖復(fù)合式襯砌虛碴的厚度，還是Ⅲa級圍巖復(fù)合式襯砌虛碴的厚度，在通常情況下都會將厚度設(shè)置在20cm左右，人們最常采用的方法就是注漿加錨桿方式。在對于隧道底板下的虛碴子來講，在將這些虛碴子注漿固結(jié)之后，還需要采用Φ32自進(jìn)式錨桿再進(jìn)行加固。自進(jìn)式錨桿對于每橫斷面都存在4根，縱向的間距一般都會設(shè)置為2m[5]。錨桿在一般情況下伸入基巖長度都在2.0m以上，在錨桿的尾端設(shè)置一個錨墊板。錨桿的抗拔力要在120kN以上，砂漿的飽和度相關(guān)的工作人員會嚴(yán)格控制在90%。在對錨桿的長度進(jìn)行設(shè)計的過程中，一定要先對目前的實際情況進(jìn)行全面性的分析，根據(jù)分析結(jié)果確定取芯的實際情況，在錨桿的墊板內(nèi)，會直接埋入到隧道仰拱填充層中，在這個過程中，就會對隧道底板內(nèi)鋼筋造成一定程度的損害。經(jīng)過研究實踐表明，要采取有效的方法對錨桿進(jìn)行加固，另外，在加固的過程中一定要與注漿鉆孔孔位進(jìn)行有效的結(jié)合，除此之外，在開展加固工作的時候，也要在注漿漿液初凝之后在對其進(jìn)行實施。

（3）返工處理。不管是Ⅱ級，還是Ⅲa 級，都要對圍巖隧底的虛碴厚度進(jìn)行合理化的設(shè)置，在通常情況下都會將厚度設(shè)置在23cm以上，人們最常采用的方法就是返工處理。在實際處理的過程中，一定避免對隧道排水系統(tǒng)造成損害，為了更好的保障排水系統(tǒng)的安全性和完整性，在開展返工處理的時候，不僅要對左線路以下的部分進(jìn)行挖除，還要對右線路以下的部分進(jìn)行挖除，另外，在隧道中心管溝或者是在隧道中心管溝的兩側(cè)，其電纜溝槽的下部都不可以進(jìn)行返工處理。

2.2 仰拱厚度不足處理措施

（1）錨桿加固處理。Ⅲb仰拱的厚度在對厚度進(jìn)行設(shè)計的過程中，在通常情況下都會將厚度設(shè)置在70%以內(nèi)，而且在設(shè)計混凝土強度的時候，一定要完全符合施工的實際情況，之后再采用錨桿進(jìn)行補強，無論是對IV 級圍巖仰拱的厚度進(jìn)行設(shè)計，還是對V級圍巖仰拱的厚度進(jìn)行設(shè)計，都要將厚度設(shè)置在75%以內(nèi)，對于混凝土的強度來講在施工的過程中要求也是非常嚴(yán)格的，需要使設(shè)計的強度要符合目前的發(fā)展?fàn)顩r，同樣在處理的過程中，要采用錨桿的方式對補強進(jìn)行處理[6]。要想對隧道仰拱進(jìn)行合理化的加固，在一般情況下，施工人員都會采用 Φ32自進(jìn)式錨桿進(jìn)行處理。對于自進(jìn)式錨桿來講面，它在實際使用的過程中，在每橫斷面上都存在4 根， 會將縱向的間距設(shè)置為2.3m。除此之外，錨桿在施工的過程中都會直接深入在基巖中，一般深入基巖的長度為2.4m以上，深入之后還要在錨桿的尾端上，置入一個錨墊板。錨桿的抗拔力要在120k N以上，相關(guān)的工作人員會將砂漿的飽和度嚴(yán)格控制在90%以上。

（2）返工處理。對于Ⅲb仰拱厚度來講，在通常情況下都會將厚度設(shè)置在60%以下。IV、V 級圍巖仰拱厚度，在70%的以下的進(jìn)行返工處理。在開展返工處理時，只有保障保障排水系統(tǒng)的安全性和完整性才可以提高鐵路建設(shè)的發(fā)展，所以為了更好的提高排水系統(tǒng)的安全性和完整性， 所以在開展返工處理的時候，其處理工作與注漿+錨桿加固處理中的返工處理法一樣。

3 結(jié)束語

綜上所述，近些年來，在我國鐵路工程行業(yè)不斷發(fā)展的背景下，也促使我國鐵路隧道施工建設(shè)有了進(jìn)一步的推進(jìn)，其中仰拱、底板質(zhì)量缺陷整治技術(shù)在鐵路工程的整體建設(shè)進(jìn)程中取得了優(yōu)異的成績和突破性的進(jìn)展。鐵路工程單位為了保證施工能夠更好的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，就需要施工人員在施工鐵路隧道時要明確施工現(xiàn)場的實際條件，對鐵路隧道工程建設(shè)中的技術(shù)要點進(jìn)行嚴(yán)格的把控。這樣不僅進(jìn)一步提高了鐵路隧道工程施工的質(zhì)量和安全，也為實現(xiàn)高速鐵路運營的安全性奠定了良好的基礎(chǔ)。