铁路隧道衬砌裂缝病害及其整治措施研究

李恩

摘要：我国的基础建设水平，随着时代的不断发展和进步而处于领先地位，在此背景下，我国的交通设施也逐渐的完善，高质量的鐵路隧道，才能够保证交通设施的运转是正常的，因此对铁路隧道的质量进行提升是至关重要的。在对铁路进行建设时，往往面临着隧道衬砌裂缝病害，因此要想对整体的建设质量进行提升，就需要对裂缝病害问题进行防治。该文章主要针对铁路隧道称其裂缝病害开展了相应的分析，并且探讨了具体的整治措施，希望能给有关部门带来帮助和参考。

关键词：隧道施工;裂缝问题;衬砌施工;处理措施

引言

交通运输随着社会经济的不断发展，其地位越来越重要，与国家经济的发展有着直接的联系，在交通线上比较重要的建筑物是隧道，在山区线路以及主要的交通干线上隧道，都是至关重要的，有了隧道就能够使线路的长度缩短，确保行车的安全性和快速性。但是目前我国的隧道工程存在衬砌开裂的情况，与此同时还存在着漏水的现象，这对我国的铁路工程的正常运行产生着严重的影响。

1铁路隧道衬砌裂缝病害的具体分析

铁路隧道特殊围岩是铁路隧道建设过程中比较常见的一个问题，除此之外还包含了膏溶角砾岩。在开挖隧道时，会影响到应力场，可能会出现重新分布的情况，并且是在规定范围内进行重新分布，主要发生在岩体上，该区域就被称为围岩。坚硬的石块以及碎裂的岩体等都是常见到的围岩。隧道的整体质量会受到围岩类型的影响，最终会对隧道的安全性产生一定的影响。高溶角砾岩是影响比较大的一种围岩，这主要是因为其具有比较特殊的工程力学性质，不具有较高的抗压强度以及单轴饱和度，其性质是比较软的，在对隧道进行开挖时，不具有很长的稳定时间，在此过程中会发生坍塌的情况，其强度会遇到水的影响，而在短时间内出现降低，所以非常容易出现软化的情况，与此同时还具有一定程度的膨胀性，其化学成分的种类是非常多的，具备一定的复杂性。高溶角砾岩在使用过程中由于其特殊的性质，所以会影响到具体的工程建设和施工。高溶角砾岩，在具体应用过程中要确保施工顺序的科学合理，与此同时要采取科学合理的措施进行预加固。在具体施工过程中，如果遇到了上述的问题，那么要采取科学合理的措施进行处理，否则很有可能导致情况加重的现象。铁路隧道衬气裂缝并不是在短时间内快速形成的，而是分为一定的阶段，前期处于快速扩展的阶段，而中期和后期分别是缓慢扩展以及加速扩展的阶段。在对铁路隧道的衬砌前期，其裂缝是比较小的，并且是刚刚产生，会对周围产生一定的影响，从而发生新的裂缝，以此类推就会对周围地段产生严重的影响，最终会出现加速扩展的情况。在此过程中要及时的对裂缝情况进行合理的处理，否则会对列车的高速运行产生很大的影响，如果情况比较严重会导致衬砌截面出现裂缝，进而发生局部变形以及坍塌等比较严重的事故。

2衬砌裂缝出现的因素

2.1材料方面的因素

混凝土材料对铁路隧道衬砌裂缝有着直接的影响。首先在对混凝土进行生产时，没有科学合理的对原材料进行计量，所以在具体施工过程中出现了一定的误差，原料的配合比也不准确。其次，在对材料进行堆放时不具备合理性，没有良好的进行隔离。最后，没有准确的选择混凝土外加剂，并且没有进行精准的计量，除此之外再开展养护工作时，相关操作不符合标准。

2.2施工工艺方面的因素

铁路隧道衬砌裂缝还会受到施工工艺的影响。首先，在开挖隧道时，没有科学合理的控制好开挖的深度，或者是支护工作影响了衬砌施工，最终出现了混凝土厚度不符合要求的情况。与此同时，在对混凝土进行震荡时存在觅食度的问题。其次，没有科学合理的控制好拆模的时间，没有控制好养护的条件。在对边墙进行浇注时，采用的是分层浇注的方法，并且设置了矮边墙，这会导致10公分的增加，在此过程中不对连接筋进行合理的设计就会导致截面的承载力降低。最后，衬砌截面存在纵向排水盲管，出现了整体结构厚度不符合要求的情况。除此之外，在设计仰拱形状时，没有按照相应的要求进行设计，并且没有科学合理的进行浇筑，所形成的传力构建不符合要求。

2.3技术方面的因素

在对铁路隧道进行衬砌时，往往会出现裂缝问题，这主要是因为受到了技术因素的影响。首先，设计工作在开展过程中与围岩的具体情况不符合。与此同时不能够准确的认识和判断围岩地质情况。其次，在具体施工过程中会面临着很多的隐蔽工程，所以在开展检测和补偿工作时，往往会面临着一定的难度。在对混凝土进行震荡时，如果出现振捣不密实现象，那么也会对拱顶的充填产生影响。最后，在施工过程中不能够及时的发现问题并且进行纠正。

2.4设计方面的因素

在对隧道进行设计时，包含了整体线位的设计以及进出口和环境结构等各方面内容，在此过程中要对上述因素进行科学合理的选择和设置，否则会出现裂缝问题。第一，在对隧道进行施工时，会穿越山体，此时往往是在垭口穿越的，该区域往往不具备良好的地质条件围岩也不具备很好的稳定性，所以在施工过程中会面临着很大的难度，从而出现裂缝问题。第二，在对隧道进行设置时，往往是顺沟的，所以地下水比较丰富，能够很好的进行补给。第三，在对隧道进行设置时，会沿着陡倾岩层方向，在此过程中可能会出现偏压或者是受力不均的情况，这些情况也会导致裂缝的产生。第四，设计工作在开展过程中，一般情况下会设计成连拱结构。在此过程中会采取暗挖的方法，此时会面临着很多的工序，这同样会产生裂缝问题。设计工作在开展过程中也会面临着一定的复杂性，如果存在设计构造不合理的现象，那么最终的施工效果也会受到影响。

3纵向裂缝的整治措施

3.1做好前期准备工作

施工工作在开展之前要科学合理的进行准备，首先要重视对施工的地质条件进行了勘查，确保在对隧道结构进行设计时有准确的地质资料。其次，要科学合理的进行地质超前预报，在此过程中可以使用地质雷达开展探测工作，确保施工过程，在进行过程中能够对地质条件进行科学合理的复查以及核实，在此基础上及时的开展修正设计工作，与此同时也能够很好的对施工方法以及衬砌的类型进行确定。设计问题是隧道施工过程中比较常见的一个问题和缺陷，要想很好的对这些问题进行弥补和解决，技术人员就需要对围岩的状况进行了解和分析，并且重视对图纸进行核对，及时的发现不足之处，并且进行改正。

3.2加固围岩

衬砌工作在开展过程中，如果出现围岩失稳情况，那么也会导致裂缝问题的发生，该种情况往往会存在于洞口处。在对二次衬砌混凝土结构进行设计时，往往会考虑到全断面的受力检算工作，但是在具体施工过程中，整个施工过程是间隔分布进行的，如果遇到地质情况不好的施工场地，那么施工单位要做好准备工作，能够从容的应对其中的不利因素，并且采取科学合理的措施进行施工变更，再对混凝土进行二次衬砌时，如果出现裂缝问题，那么在解决过程中会面临着很大的困难。在他方空洞位置往往会出现衬砌裂缝问题，在对各种问题进行解决时，一般情况下会使用预留注浆孔或者是填浆砌石的方法，这些方法在具体应用过程中要对洞穴进行合理的回填，确保具备一定的牢固性，在注浆过程中，为了保证水路是通畅的，一般情况下会在出水点进行引排水。二次衬砌工作在完成之后要注重注浆回填工作的进行，这样才能够保证空洞处的稳定性是符合要求的。二次衬砌工作在进行过程中，如果出现了超挖的情况，那么就会有比较大的空洞现象，在此过程中要及时的进行回填。

3.3局部拆换

在对隧道的拱部进行衬砌时，往往会出现空洞或者是破损的情况，这主要是因为出现了欠挖或者是混凝土浇灌不合格等现象。如果出现了上述问题，那么要及时的对拱顶的混凝土进行凿除。加固工作在开展过程中可能需要局部进行凿除，此时在对混凝土面进行制作时，可以采用新旧混凝土面，与此同时要做好相应的粘结工作，关模工作在完成之后要再次对混凝土进行浇筑。在进行局部拆换时，往往会面临着很大的难度以及较高的工艺要求，与此同时还具备一定的危险性，在对混凝土进行浇筑时，也会存在着一定的问题。所以该种方法没有得到广泛的应用，在具体使用过程中要注重珠江工作的开展，科学合理的改善结构的受力情况，确保厚度的设计是符合要求的。

3.4锚杆加固

锚杆加固工作在实施之前要确保隧道围岩的质量是符合要求的，并且没有地下水，在穿过防水层之后就能够进行加固，需要把垫板添加在衬砌的表面，做好初期支护工作，在此过程中也可以把防水层以及缺陷部分进行去除，在旧混凝土的接触面上可以设置钢筋，这样能够对围岩锚杆的连接进行完善。

3.5二次衬砌表面补强

再进行二次衬砌时，要注重对表面进行补强，在此过程中会使用到钢板，这样能够很好的对裂缝问题进行控制，不会出现掉块或者是破落的情况。混凝土裂缝问题是比较常见的，这主要是因为混凝土材料具备一定的脆性。在对混凝土进行喷气时，要注重施工管理工作的进行，这样才能够对裂缝的产生进行减少。如果出现了有害裂缝，那么要采取科学合理的措施进行处理，防止进一步的蔓延，否则会对整体的稳定性产生影响。

3.6套衬补强

在对隧道进行衬砌时，如果出现了密集的裂缝，那么可能会对整体的结构安全产生威胁，此时要及时的进行加固，这样能够保证其载荷能力得到增强，在此基础上还可以进行助教或者是对锚杆进行设置。在衬砌内表面上可以再对混凝土进行浇筑，该种现象称为套衬，这样能够共同承担围岩的压力，并且能够对裂损变形情况进行有效的制止。

3.7保养与维护

在对隧道进行施工时，为了保证及时的投入使用，要注重维护和保养工作的，进行科学合理的管理控制能够预防裂缝问题的出现。有关部门在隧道正常运行之后，要注重对专业知识进行提升，对管理和维护工作进行有效的改善，科学合理地开展检查工作，对整体的运行效率进行提升，延长其使用年限。在此过程中要对隧道病害问题进行重视，做好相应的分析和解决工作。

3.8预防和处理衬砌裂缝

首先，在进行仰拱加固注浆时，需要对注浆孔进行浇筑，相关人员要控制好相应的深度，横截面的孔的数量为8个。在注浆过程中要控制好水泥的比例，一般情况下是1：1。在注浆过程中要确保顺序是合理的，对压力进行科学合理的增加，确保压力范围是合格的。其次，在进行裂缝注浆时，要确保整个操作是封闭的。对裂缝两侧要及时的进行清理，在一定的位置要粘贴胶带。在具体浇筑过程中，所使用到的材料是树脂。浇筑完成之后需要涂抹防水材料。

结束语

综上所述，在对隧道进行施工时，施工条件以及施工方法等因素，都会影响到整个隧道的结构，以及在运营过程中的安全性。施工人員在对病害进行整治之前，要科学合理的对影响因素进行分析，然后再制定合理的治理方法。

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