鐵路隧道襯砌裂縫病害及其整治措施研究

李恩

摘要：我國的基礎建設水平，隨著時代的不斷發(fā)展和進步而處于領先地位，在此背景下，我國的交通設施也逐漸的完善，高質量的鐵路隧道，才能夠保證交通設施的運轉是正常的，因此對鐵路隧道的質量進行提升是至關重要的。在對鐵路進行建設時，往往面臨著隧道襯砌裂縫病害，因此要想對整體的建設質量進行提升，就需要對裂縫病害問題進行防治。該文章主要針對鐵路隧道稱其裂縫病害開展了相應的分析，并且探討了具體的整治措施，希望能給有關部門帶來幫助和參考。

關鍵詞：隧道施工;裂縫問題;襯砌施工;處理措施

引言

交通運輸隨著社會經濟的不斷發(fā)展，其地位越來越重要，與國家經濟的發(fā)展有著直接的聯(lián)系，在交通線上比較重要的建筑物是隧道，在山區(qū)線路以及主要的交通干線上隧道，都是至關重要的，有了隧道就能夠使線路的長度縮短，確保行車的安全性和快速性。但是目前我國的隧道工程存在襯砌開裂的情況，與此同時還存在著漏水的現象，這對我國的鐵路工程的正常運行產生著嚴重的影響。

1鐵路隧道襯砌裂縫病害的具體分析

鐵路隧道特殊圍巖是鐵路隧道建設過程中比較常見的一個問題，除此之外還包含了膏溶角礫巖。在開挖隧道時，會影響到應力場，可能會出現重新分布的情況，并且是在規(guī)定范圍內進行重新分布，主要發(fā)生在巖體上，該區(qū)域就被稱為圍巖。堅硬的石塊以及碎裂的巖體等都是常見到的圍巖。隧道的整體質量會受到圍巖類型的影響，最終會對隧道的安全性產生一定的影響。高溶角礫巖是影響比較大的一種圍巖，這主要是因為其具有比較特殊的工程力學性質，不具有較高的抗壓強度以及單軸飽和度，其性質是比較軟的，在對隧道進行開挖時，不具有很長的穩(wěn)定時間，在此過程中會發(fā)生坍塌的情況，其強度會遇到水的影響，而在短時間內出現降低，所以非常容易出現軟化的情況，與此同時還具有一定程度的膨脹性，其化學成分的種類是非常多的，具備一定的復雜性。高溶角礫巖在使用過程中由于其特殊的性質，所以會影響到具體的工程建設和施工。高溶角礫巖，在具體應用過程中要確保施工順序的科學合理，與此同時要采取科學合理的措施進行預加固。在具體施工過程中，如果遇到了上述的問題，那么要采取科學合理的措施進行處理，否則很有可能導致情況加重的現象。鐵路隧道襯氣裂縫并不是在短時間內快速形成的，而是分為一定的階段，前期處于快速擴展的階段，而中期和后期分別是緩慢擴展以及加速擴展的階段。在對鐵路隧道的襯砌前期，其裂縫是比較小的，并且是剛剛產生，會對周圍產生一定的影響，從而發(fā)生新的裂縫，以此類推就會對周圍地段產生嚴重的影響，最終會出現加速擴展的情況。在此過程中要及時的對裂縫情況進行合理的處理，否則會對列車的高速運行產生很大的影響，如果情況比較嚴重會導致襯砌截面出現裂縫，進而發(fā)生局部變形以及坍塌等比較嚴重的事故。

2襯砌裂縫出現的因素

2.1材料方面的因素

混凝土材料對鐵路隧道襯砌裂縫有著直接的影響。首先在對混凝土進行生產時，沒有科學合理的對原材料進行計量，所以在具體施工過程中出現了一定的誤差，原料的配合比也不準確。其次，在對材料進行堆放時不具備合理性，沒有良好的進行隔離。最后，沒有準確的選擇混凝土外加劑，并且沒有進行精準的計量，除此之外再開展養(yǎng)護工作時，相關操作不符合標準。

2.2施工工藝方面的因素

鐵路隧道襯砌裂縫還會受到施工工藝的影響。首先，在開挖隧道時，沒有科學合理的控制好開挖的深度，或者是支護工作影響了襯砌施工，最終出現了混凝土厚度不符合要求的情況。與此同時，在對混凝土進行震蕩時存在覓食度的問題。其次，沒有科學合理的控制好拆模的時間，沒有控制好養(yǎng)護的條件。在對邊墻進行澆注時，采用的是分層澆注的方法，并且設置了矮邊墻，這會導致10公分的增加，在此過程中不對連接筋進行合理的設計就會導致截面的承載力降低。最后，襯砌截面存在縱向排水盲管，出現了整體結構厚度不符合要求的情況。除此之外，在設計仰拱形狀時，沒有按照相應的要求進行設計，并且沒有科學合理的進行澆筑，所形成的傳力構建不符合要求。

2.3技術方面的因素

在對鐵路隧道進行襯砌時，往往會出現裂縫問題，這主要是因為受到了技術因素的影響。首先，設計工作在開展過程中與圍巖的具體情況不符合。與此同時不能夠準確的認識和判斷圍巖地質情況。其次，在具體施工過程中會面臨著很多的隱蔽工程，所以在開展檢測和補償工作時，往往會面臨著一定的難度。在對混凝土進行震蕩時，如果出現振搗不密實現象，那么也會對拱頂的充填產生影響。最后，在施工過程中不能夠及時的發(fā)現問題并且進行糾正。

2.4設計方面的因素

在對隧道進行設計時，包含了整體線位的設計以及進出口和環(huán)境結構等各方面內容，在此過程中要對上述因素進行科學合理的選擇和設置，否則會出現裂縫問題。第一，在對隧道進行施工時，會穿越山體，此時往往是在埡口穿越的，該區(qū)域往往不具備良好的地質條件圍巖也不具備很好的穩(wěn)定性，所以在施工過程中會面臨著很大的難度，從而出現裂縫問題。第二，在對隧道進行設置時，往往是順溝的，所以地下水比較豐富，能夠很好的進行補給。第三，在對隧道進行設置時，會沿著陡傾巖層方向，在此過程中可能會出現偏壓或者是受力不均的情況，這些情況也會導致裂縫的產生。第四，設計工作在開展過程中，一般情況下會設計成連拱結構。在此過程中會采取暗挖的方法，此時會面臨著很多的工序，這同樣會產生裂縫問題。設計工作在開展過程中也會面臨著一定的復雜性，如果存在設計構造不合理的現象，那么最終的施工效果也會受到影響。

3縱向裂縫的整治措施

3.1做好前期準備工作

施工工作在開展之前要科學合理的進行準備，首先要重視對施工的地質條件進行了勘查，確保在對隧道結構進行設計時有準確的地質資料。其次，要科學合理的進行地質超前預報，在此過程中可以使用地質雷達開展探測工作，確保施工過程，在進行過程中能夠對地質條件進行科學合理的復查以及核實，在此基礎上及時的開展修正設計工作，與此同時也能夠很好的對施工方法以及襯砌的類型進行確定。設計問題是隧道施工過程中比較常見的一個問題和缺陷，要想很好的對這些問題進行彌補和解決，技術人員就需要對圍巖的狀況進行了解和分析，并且重視對圖紙進行核對，及時的發(fā)現不足之處，并且進行改正。

3.2加固圍巖

襯砌工作在開展過程中，如果出現圍巖失穩(wěn)情況，那么也會導致裂縫問題的發(fā)生，該種情況往往會存在于洞口處。在對二次襯砌混凝土結構進行設計時，往往會考慮到全斷面的受力檢算工作，但是在具體施工過程中，整個施工過程是間隔分布進行的，如果遇到地質情況不好的施工場地，那么施工單位要做好準備工作，能夠從容的應對其中的不利因素，并且采取科學合理的措施進行施工變更，再對混凝土進行二次襯砌時，如果出現裂縫問題，那么在解決過程中會面臨著很大的困難。在他方空洞位置往往會出現襯砌裂縫問題，在對各種問題進行解決時，一般情況下會使用預留注漿孔或者是填漿砌石的方法，這些方法在具體應用過程中要對洞穴進行合理的回填，確保具備一定的牢固性，在注漿過程中，為了保證水路是通暢的，一般情況下會在出水點進行引排水。二次襯砌工作在完成之后要注重注漿回填工作的進行，這樣才能夠保證空洞處的穩(wěn)定性是符合要求的。二次襯砌工作在進行過程中，如果出現了超挖的情況，那么就會有比較大的空洞現象，在此過程中要及時的進行回填。

3.3局部拆換

在對隧道的拱部進行襯砌時，往往會出現空洞或者是破損的情況，這主要是因為出現了欠挖或者是混凝土澆灌不合格等現象。如果出現了上述問題，那么要及時的對拱頂的混凝土進行鑿除。加固工作在開展過程中可能需要局部進行鑿除，此時在對混凝土面進行制作時，可以采用新舊混凝土面，與此同時要做好相應的粘結工作，關模工作在完成之后要再次對混凝土進行澆筑。在進行局部拆換時，往往會面臨著很大的難度以及較高的工藝要求，與此同時還具備一定的危險性，在對混凝土進行澆筑時，也會存在著一定的問題。所以該種方法沒有得到廣泛的應用，在具體使用過程中要注重珠江工作的開展，科學合理的改善結構的受力情況，確保厚度的設計是符合要求的。

3.4錨桿加固

錨桿加固工作在實施之前要確保隧道圍巖的質量是符合要求的，并且沒有地下水，在穿過防水層之后就能夠進行加固，需要把墊板添加在襯砌的表面，做好初期支護工作，在此過程中也可以把防水層以及缺陷部分進行去除，在舊混凝土的接觸面上可以設置鋼筋，這樣能夠對圍巖錨桿的連接進行完善。

3.5二次襯砌表面補強

再進行二次襯砌時，要注重對表面進行補強，在此過程中會使用到鋼板，這樣能夠很好的對裂縫問題進行控制，不會出現掉塊或者是破落的情況?；炷亮芽p問題是比較常見的，這主要是因為混凝土材料具備一定的脆性。在對混凝土進行噴氣時，要注重施工管理工作的進行，這樣才能夠對裂縫的產生進行減少。如果出現了有害裂縫，那么要采取科學合理的措施進行處理，防止進一步的蔓延，否則會對整體的穩(wěn)定性產生影響。

3.6套襯補強

在對隧道進行襯砌時，如果出現了密集的裂縫，那么可能會對整體的結構安全產生威脅，此時要及時的進行加固，這樣能夠保證其載荷能力得到增強，在此基礎上還可以進行助教或者是對錨桿進行設置。在襯砌內表面上可以再對混凝土進行澆筑，該種現象稱為套襯，這樣能夠共同承擔圍巖的壓力，并且能夠對裂損變形情況進行有效的制止。

3.7保養(yǎng)與維護

在對隧道進行施工時，為了保證及時的投入使用，要注重維護和保養(yǎng)工作的，進行科學合理的管理控制能夠預防裂縫問題的出現。有關部門在隧道正常運行之后，要注重對專業(yè)知識進行提升，對管理和維護工作進行有效的改善，科學合理地開展檢查工作，對整體的運行效率進行提升，延長其使用年限。在此過程中要對隧道病害問題進行重視，做好相應的分析和解決工作。

3.8預防和處理襯砌裂縫

首先，在進行仰拱加固注漿時，需要對注漿孔進行澆筑，相關人員要控制好相應的深度，橫截面的孔的數量為8個。在注漿過程中要控制好水泥的比例，一般情況下是1：1。在注漿過程中要確保順序是合理的，對壓力進行科學合理的增加，確保壓力范圍是合格的。其次，在進行裂縫注漿時，要確保整個操作是封閉的。對裂縫兩側要及時的進行清理，在一定的位置要粘貼膠帶。在具體澆筑過程中，所使用到的材料是樹脂。澆筑完成之后需要涂抹防水材料。

結束語

綜上所述，在對隧道進行施工時，施工條件以及施工方法等因素，都會影響到整個隧道的結構，以及在運營過程中的安全性。施工人員在對病害進行整治之前，要科學合理的對影響因素進行分析，然后再制定合理的治理方法。

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