铁路隧道拱圈衬砌裂缝病害整治技术

２００６钜　第３期　黄鑫琢，柳华：铁路隧道拱圈衬砌裂缝病害整治技术　文章编号：１００４－－５７１６（２００６）０３－０１３９－－０２　中图分类号：Ｕ４５７＋．２文献标识码：Ｂ　・隧道工程・　铁路隧道拱圈衬砌裂缝病害整治技术　黄鑫琢，柳华　（中铁隧道集团三处有限公司，广东深圳５１８０５２）　摘要：根据某铁路山岭单线隧道拱圈衬砌裂缝病害整治施工实例，简单介绍了病害成因、整治技术及施工注意事项。　关键词：铁路隧道；拱圈；衬砌裂缝；病害；整治技术　１工程概况　每一米凿槽安设ｗ钢带，并按环向间距一米设３．５ｍ全长粘结　某铁路山岭单线隧道，全长２５５３ｍ，设人字形纵坡，人字坡单　砂浆锚杆，使围岩及衬砌形成整体承载系统，最后采用喷射钢纤　面坡长度进口段设计为２２５３ｍ，出口段设计为３００ｍ，隧道进出口　维砼封闭凿槽（附病害整治断面图如图１所示）。　位于缓和曲线段，该段拱墙衬砌砼标号设计为Ｃ２０，其余部分拱　４．２施工方法　墙衬砌砼标号设计为Ｃ１５，所有铺底砼标号均设计为Ｃ１０，设计　４．２＋１施工工艺流程　最大行车时速为ｌＯＯｋｍ。　施工准备一工作平台就位一钻注浆孔一压注水泥砂浆一钻　２地质、水文简介　孔检查充填密实一凿槽一沿槽设置锚杆一清洗凿槽部位一安装　该隧道所处山梁属深丘地貌，地形起伏较大，山梁上面有一　ｗ钢带一喷射钢纤维砼一检查衬砌内净空一结束。　水库，因此地下水较为丰富，下伏主要为泥质砂岩，部分为泥岩夹　４．２．２施工注意事项　砂质泥岩，构造较为复杂，产状较平缓，近似水平状，节理较发育，　（１）注浆采用２Ｏ　水泥砂浆，施工时根据具体情况分几次压　表层风化剥落严重，进出口自然坡度约２Ｏ。～３Ｏ。，基岩局部裸露，　人，为防止拱顶坍塌，注浆压力控制为０．１～ｏ．５ＭＰａ。拱顶压浆时　局部开垦为旱地。出露地层系紫红色薄～中厚层状泥岩夹泥质　应考虑相应安全措施：一是注浆压力严格控制，发现问题及时停止　砂岩、砂质泥岩，表层风化较为严重。　压浆；二是施作临时支撑，以防拱顶坍塌。注浆时先拱腰后拱顶。　３病害状况及原因分析　（２）鉴于注浆效果在病害处治中至关重要，一定要重视注浆　３．１病害状况　效果的检查和评定，当不符合要求时，须补孔注浆。　该隧道于１９９６年交付运营，运营至２００１年局部地段出现如　（３）凿槽应在衬砌背后压浆完成后进行，凿除后，沿槽设置　下病害状况：拱圈衬砌砼出现裂缝，裂缝呈纵向或斜向分布，裂缝　锚杆，而后以高压风水冲洗，清除凿除面之虚碴浮尘，架立经除　宽度１～２ｍｍ，且局部拱顶出现剥皮掉块现象。　油、除锈处理之Ｗ钢带并焊接固定于锚杆尾部。　３．２原因分析　（４）喷射钢纤维砼，应严格按设计配合比施工，采用潮喷法，　（１）拱背空洞所致：该隧道经地质雷达测试，发现病害地段拱　由下而上进行旋喷。　背存在脱空与空洞，拱顶空洞最大处高达约１．８ｍ，由于地质构造　（５）补强完成后，应检查该区域内衬砌内净空，不得冒超原　复杂，产状平缓，节理发育，再加上地下水的运动，岩层逐层剥落　衬砌内轮廓。　垮塌，从而大大增加拱背静荷载，甚至有时还会产生冲击荷载，致　（６）施工应保证运营安全，架立工作平台应采用可拆装移动　使拱顶应力集中，产生荷载裂缝，严重时出现剥皮掉块现象。　式，并应设置在贷规采用的建筑限界以外，作业平台内净空尺寸　（２）衬砌厚度、强度偏低所致：该隧道衬砌砼标号设计为　及机具、材料堆放必须满足行车安全要求，并报运营管理单位备　Ｃ１５，采用设计标准较低，加上在实际施工中，因人为因素，未严　案，一经批准，不得擅自更改。　格按规范进行，衬砌厚度、强度未达到设计值，地质雷达测试结　（７）施工应利用行车间隙，施工地段两端须设防护人员，并　果：个别地段拱顶衬砌厚度仅约ｌＯｃｍ。因此，在衬砌荷载增大或　建立与两端车站的通讯系统或采用其他有效的预防措施，列车　应力集中的情况下，便形成拉裂或压裂性裂缝，导致隧道衬砌开　通过时，作业平台人员应撤离至邻近避车洞内，作业平台上不易　裂。特别是拱顶空洞较大，加上地质原因，拱顶出现较大掉块时，　移动之机具、材料应有有效防坠落措施。作业平台必须坚持上、　个别地段甚至出现拱顶砼被砸穿的现象。　下班前，移动就位的检查制度，确认联接牢固，尺寸无误后方可施　４整治技术　工，或撤离人员（不含现场看守）。　４．１整治方案　５效果检验　采用衬砌补强方案，先于两侧拱腰处设注浆孑Ｌ，对衬砌空隙　该隧道病害整治于２００２年６月整治完毕，并于裂缝处设置　进行压浆填充，再于拱顶设注浆孔，压浆充填拱背空洞，使形成护　观测标志，运营３年后，２００５年５月经现场实地检查，未见新裂　拱，减轻拱顶、拱腰冲击荷载，并使拱背受力均匀，然后纵向距离　缝，整治效果良好。　维普资讯 http://www.cqvip.com

西部探矿工程　Ｍａｒ．２００６　１４０　Ｎ０．３　正面布置图　（注：尺寸单位厘米）　Ａ大样　示意　（注：尺寸单位厘米）　圈１病害整治示意圈　６结束语　由于设计、施工、工程地质等方面的自然及人为因素，已建及　ＨＵＡＮＧ　Ｘｉｎ　ｚｈｕｏ，ＬＩＵ　Ｈｕａ　在建山岭隧道拱圈衬砌裂缝等病害现象时有发生，给安全运营　（（　懈Ｒａｉｌ，ｔａａｙ　Ｔｕｎｎｅｌ　Ｇｒｏｕｐ　Ｓａｎｃｈｕ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．　带来较大隐患。为防患于未然，通过该隧道病害整治问题的设计　Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　５１８０５２，Ｃ＾ｉｎａ）　施工实椤｛【，对山岭铁路隧道拱圈衬砌裂缝病害整治技术获得了　相应的经验，期望能为相似工程提供参考、借鉴。　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｏｎ　ａｒｃｈ　ｒｉｎｇ　ｌｉｎｉｎｇ　ｃｒａｃｋ　ｄｅｆｅｃｔ　ａｔ　ｓｏｍｅ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｓｉｎｇｌｅ－ｔｒａｃｋ　ｒａｉｌｗａｙ　ｍｏｕｎｔａｉｎ　ｔｕｎｎｅｌ，ａ　ｂｒｉｅｆ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ　ｔＯ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｄｉｓｐｏｓａｌ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　参考文献：　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｏｉｎｔｓ　ｆｏｒ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｄｅｆｅｃｔ．　［１］铁道部第二勘察设计院．达成线病害整治设计图（达成隧治一００１）　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒａｉｌｗａｙ　ｔｕｎｎｅｌ；ａｒｃｈ　ｒｉｎｇ；ｌｉｎｉｎｇ　ｃｒａｃｋｌ　ｄｅｆｅｃｔ；ｄｉｓｐｏｓａｌ　ｔｅｃｈ　ＥＲ］．２００１．　ｎｉｑｕｅ　［２］国家电力公司成都勘测设计研究院工程物探测试研究中心．达成铁　路漏米垭隧道地质雷达测试成果报告［Ｒ］．２００１．　Ｄｉｇｐ０龃Ｉ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　Ｏｎ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｔｕｎｎｅｌ　Ｌｉｎｉｎｇ　Ａｒｃｈ　Ｒｉｎｇ　Ｃｒａｃｋ　Ｄｅｆｅｃｔ